The Body Language of Machines

Aktuell geben Displays, Lichtsignale oder Warntöne Auskunft über die Befindlichkeit von technischen Systemen. Die menschliche Wahrnehmung ist allerdings nur begrenzt in der Lage, diese Signale parallel zu verarbeiten. Nun werden viele Objekte um uns herum autonomer: Das bedeutet, dass sie neben ihrem Status oder Modus künftig auch ihre Intention kommunizieren müssen, damit Koexistenz oder sogar Kollaboration mit ihnen möglich wird. Vor diesem Hintergrund versuchte das Projekt „The Body Language of Machines“ experimentell auszuloten, in wieweit die Animationsprinzipien wie sie Walt Disney formuliert hat, auf Hardware übertragbar sind: Wie spielen Körperhaltung, -bewegung und Gesten zusammen, um ohne Worte mit seiner Umwelt zu kommunizieren? Können Objekte diese Sphäre der nonverbalen, physischen Interaktion nutzen, um an intrinsische Verhaltensmuster anzuknüpfen bzw. welche physischen Ausdrucksformen bilden sinnfällige Redundanzen mit anderen Kommunikationsformen? Möglichkeiten z.B. im Bereich der „Soft Robotics“ erlauben es, neue organische Formen der Artikulation und der nonverbalen Kommunikation mit autonomen Systeme zu entwickeln und prototypisch umzusetzen.





Currently displays, light signals and warning sounds convey the status of technical systems. But the human perception is limited when it comes to an increased amount of signals that need to be processed simultaneously. There is now an expectation that many objects around us will become autonomous in the near future. As a result these objects need to start communicating not only their status or modus, but also their intentions. As this would be essential for a successful coexistence and even more important if we consider so-called „cobots“ engaging in sophisticated collaborations with us. The project „Body Language of Machines“ aimed at applying the animation techniques of Walt Disney to the design of physical objects in order to explore whether physical gestures can facilitate nonverbal communication with machines? Would this allow to tap into intrinsic patterns of physical behavior without burdening the rational processing capacities of the human brain? Or at least provide soothing redundancies with other channels of perception? The field of soft robotics served as a source of inspiration to create new organic interaction concepts with autonomous systems. The aim was to prototype and experience these concepts as well as to describe potential fields of applications.
Soft
Xinyue Yang & Anna Schaffner
Our main idea is to work on the empathy for robots, by improving the communication between machines and users. We took a cleaning robot as our application object, as we can base our work on user experience.wanted him to become more aware of its surroundings by detecting the human presence, and so, slowing down in front of them. But also to indicate his direction while cleaning, for that we wanted a fluid movement, based on the animation principal. Using softrobotics allows this movement but also is a way to reuse the air from the cleaning robot as a mechanism. In our case soft robotics and the possibility to create artificial muscles is used to create a range of body expressions thus indicating the robots‘ intention. It‘s a new mechanical way to introduce an organic dimension to the world of technology.

softlipaschara[at]gmail.com
annaschaffner.e[at]gmail.com
xinyue.de
Qiro
Simon von Schmude & Ningyuan Xu
During the first phase of the project, we created a series of paper models, that developed distinct transformation driven „body languages“ through their varying geometries. We found that they corresponded with anthropomorphic expressions, thus to be suited for interactions on a new level of sensitivity.
We chose a transformation that gradually increases in physical volume of a cube in order to visualize the changing volume of sound. There is a second cube hidden inside of the first one, that – when tilted out – can increase the volume to almost twice the original. This is made possible by a folding surface in between the cubes, that resembles the visual appearance of a mouth.
A visual representation of sound volume as physical volume allows for a more intuitive way of controlling said sound volume. A puppet shaped speaker could be turned on and set to a volume by just opening its „mouth“. This metaphor can then be used for other interactive gestures, like the pause function.
Qiro demonstrates, that even an abstract geometry is able to be enriched by the additional dimension of body language with plausible gestures allowing for intriguing layers of tacit interaction.

simonvonschmude[at]gmail.com
xny2sx[at]gmail.com
simonvs.de
Second Skin
Luisa Haase-Kiewning & Lisa Mersmann
Experimente
Unser Ziel war es eine modular bewegliche Fläche zu erstellen, die durch die Form und Anordnung ihrer Elemente an eine überlappende, lebendige Schuppenstruktur erinnert. Dazu haben wir zunächst verschiedene Hebelsysteme und Möglichkeiten zur Anordnung einzelner Elemente zueinander und unterschiedliche Formen, Größen und Oberflächeneigenschaften der Schuppenmodule getestet.
Beobachtungen
Recht schnell haben wir uns für die Arbeit mit SMAs (Shape Memory Alloys) entschieden, die durch einer spezielle Legierung beim Erhitzen immer wieder in eine vordefinierte Form zurückfinden. Die Vorteile gegenüber anderen Antrieben sind vor allem eine niedrige Lautstärke und eine sehr organische, weiche Bewegung. Da wir die Elemente einzeld oder zumindest in kleinen Gruppen ansteuern wollten, kam uns auch die geringe Größe entgegen. Bei den Schuppen haben wir uns für ein vertikal ausgerichtetes Sechseck entschieden, wodurch bei verhältnismäßig geringer Überlappung trotz der streng geometrischen Form ein möglichst naturnahes und lückenloses Schuppenbild entsteht. Außerdem haben wir uns für eine metallische Lackierung entschieden, da massive Metallelemente zu schwer geworden wären, wir aber trotzdem einen reflektierenden Effekt erreichen wollten, um auch kleinere Bewegungen durch starken Hell-Dunkel-Kontrast gut sichtbar zu machen.
Konzeptidee
Ein besonders interessanter Anwendungsfall für eine solche interaktive Fläche wäre eine Gebäudefassade. Hier können durch die variable Durchlässigkeit neben den ästhetischen Qualitäten auch Funktionen zur Belüftung und Lichtgestaltung übernommen werden.
Anwendungsfelder
Um den wechselnden Bedürfnissen der Benutzer nachzukommen sind unterschiedlichste Auslöser denkbar, von simplen Schaltern über Abstandssensoren, die für einen herantretenden Benutzer ein Sichtfenster öffnen, bis zu einer Verbindung zu bestehenden Systemen zur Temperaturregulierung des Raumes. Außerdem wäre es möglich eine intelligente Steuerung anhand von beispielsweise Wetterdaten oder eine selbstständige Energieversorgung der Elemente anzulegen, die eine aufwendige Verkabelung überflüssig machen würde. Genauso können verschiedene Bewegungsmuster und -Verhalten hinzugefügt werden, die auch selbst zur Vermittlung von Informationen an den Benutzer dienen können.
Pointer
Nitzan Ron
Experimental settings
The process started from the idea of an object being able to point in all directions, so that it would have the ability to point at the sun, which would also mean that creating a very slow movement was going to be essential. That was the ambition which led the way to searching for the right shapes for all the different inner/outer parts, that would fit the object’s functions. On one hand I was dealing with controlling motors, and in parallel I was designing the outline of the materials.
Observations
As for the mechanics, naturally I looked at gyroscopes, compasses, clocks and different kinds of circle mechanics, and eventually decided to use an arm with one joint which is moved by two step motors. Inside the pointer there is a Wi-fi element which is connected to a code that gives it the Lat/Long position of the object. From this position I produce two values for the sun’s position - azimuth and altitude degrees. Every 60 seconds the pointer gets 2 new values, which are then transferred to the two motors that move on two different axis. One is moving the whole object, while the other one is pulling a string to raise the tip of the pointer to the correct angle.
Concept
At first I was curious about visualising the paths that the sun do during different times of the year. The concept was to materialize this information into a shape, into an autonomous tool. The intention of this object is that – by creating a physical pointer to translate data into graspable information – this instrument can somehow extend the human vision and sense for orientation.

nitzanron[at]gmail.com
LisTen
Mattis Obermann & Alon Sarid
LisTen is a physical display for music streaming services. It interacts between the app as a controller and the output source, e.g., speakers.
By translating certain parameters of the digital music stream back to analog, LisTen visualizes the progress of the song being played, how many songs are on the playlist and by whom they have been added.
We chose to concentrate on a social scenario in which people enjoy and share music collectively. The playlist becomes a visual incentive, so that every participant is able to contribute to the common effort of preventing the playlist from ending. Limiting the number of tracks to ten, keeps the playlist up to date with the mood of the get-together.
Finding a physical representation of a song, something that is more and more moving to the digital domain, led us to a spinning plate. Like a vinyl record, the songs progress is represented by a linear movement from the outside towards the middle. Tracks are represented as marbles that are placed onto the spinning plate. The color of each marble represents the person participating in the selection of the songs. Participants choose a color to be identified with.
As soon as a participant adds a song to the playlist, a marble pops out of the reservoir and rolls to the waiting line. When the song starts playing, the first marble is being pushed to the starting position of the plate and illuminated in the corresponding color. The plate starts rotating, moving the marble upwards. The time it takes for the marble to reach the middle, is related to the length of the song. After a song is finished, its marble drops through a hole to the backside of the plate, rolling back to the reservoir.
When the playlist is shuffled, the songs are brought into a different order by changing their color.

With LisTen, shared music is made tangible again, and therefore gains more attention, by which mutual participation is increased.

mattis.obermann[at]posteo.de
alonsarid[at]gmail.com
Body Language of the Machine
Shang Han Lee & Anton Papenfuss
Experimente
Wir haben uns mit Ober ächen befasst die wir durch Perforation exibler bekom- men wollten. Wir untersuchten verschiedenste Strukturen und Muster um vormals Starre Materialien verformbar zu machen. Um die Ober ächen zu Perforieren und zu schneiden nutzten wir das Laser-cutting Verfahren. Bei diesen Experiementen eröffnete sich uns sehr schnell ein riesiges Feld an Möglichkeiten und zu überprü- fenden Parametern.

Beobachtungen
Zu beginn erforschten wir den Ein uss verschiedenster Muster an vielen unter- schiedlichen Materialien um ansatzweise ein Verständnis für das Thema zu be- kommen. Nach dem wir mehrere Muster überprüft hatten entschieden wir uns für ein „Dreiecksmuster“, da dieses die Ober äche in mehr als eine Richtung dehnbar macht.

Nach vielen Experimenten wählten wir EVA Schaum und Polypropylen Platten als die geeignetsten Materialen aus. Wir versuchten durch unterschiedliche Dichte und Größe der Muster die Beweglich- keit zu regulieren. Indem wir in einem Teil der Fläche die Au ösung der anschnitte erhöhten konnten wir z.B. eine weichere und detailirtere Bewegung generieren. Ge- nau so konnten wir durch eine geringere Au ösung oder Verkürzung der Einschnitte das material weniger fexibel bis starr werden lassen.

Konzeptidee
Die Steuerung der Flexibilität der Oberfläche durch die Beein ussung der Dichte und Größe des Musters ist unser übergeordnetes Konzept. Kurz: kontrolliert bewegbare Ober ächen.
Die Anwendungsgebiete für solche Ober ächen sind endlos, doch brauchten wir natürlich eine Anwendung um unsere gesammelten Erfahrungen zu überprüfen und zu veranschaulichen. Wir wollen eine „Haut“ um überkomplexe Technologie zu verbergen, mit der wir jedoch potenzielle Anwendung einfache darstellen können. Wir wählten zu diesem Zweck eine Dynamische Fläche die z.B. im öffentlichen Raum Anwendung nden könnte, indem sie je nach bedarf eine Wand oder eine Sitzgele- genheit ist.

Anwendungsfelder
Mögliche Weiterentwicklungen unseres Konzepts sind in viele Richtungen denkbar. Wir haben die Tür der Möglichkeiten die diese „dynamischen Strukturen“ bereit- stellt nur einen Spalt weit geöffnet.
Die Befähigung vermeintlich starre Flächen stufenlos beweglich zu machen und de- ren Verformung zu steuern ist für sehr viele Bereiche ein Interessantes Feld.

Es eröffnet die Möglichkeit aus einer starren statischen Umgebung zu einer, sich ständig verändernden und den Bedürfnissen anpassenden Welt zu gelangen.
LARGO
Jan Riesenbeck
This is LARGO, a quadruped crawling Robot. I created this little fella as a first step towards a very slow moving autonomous robot for recreational public spaces like parks for example. I wanted to focus on slow movements and passive, or even defensive ways for machines to interact with humans. Moving slowly and acting this way the machine won't disturb the people around it and could still communicate its intentions very clearly. I imagined LARGO to operate in a swarm of multiple small devices that could work a large area together, always communicating with and updating each other. After a certain period the robots would go back to some kind of base where they would then recharge or drop off the load they gathered throughout the day. A further improved version of LARGO could be used for tasks like picking up trash or dog dirt, or serve as seating (in a larger version) and/or charging docks for smartphones, laptops, etc. just to mention a few possibilities. I would like to further improve the human-machine interaction part and get LARGO to maybe roll in like a pillbug or armadillo does, to make it even clearer that it won’t be any threat to the person standing in front of it.

jan_vr[at]hotmail.de
instagram: @j.w.v.r
Kioobe
Mohammad Moradi & Georg Klöck
Kioobe is a concept that translates digital information into a physical movement. Users can easily define any digital event as a trigger for the Kioobe to act upon. Each trigger activates the Kioobe to interact with its environment. We call the combination of a trigger and the following movement a “recipe”. For a video with different Use-cases check out kioo.be. Simply sync Kioobe with its app and define a recipe for it. When the defined event of the recipe takes place, Kioobe translates it into a physical movement. If triggered, Kioobe holds the movement until the user is near. By waiting for the user to get close, notifications will never go unnoticed. Kioobe can also be integrated into an increasing number of smart services. Connect the Kioobe to your Amazon echo and simply define a trigger by saying “ Hey Alexa, rotate my Kioobe 180° clockwise when I receive an Email from Sara. “ Sometimes a subtle change in our physical environment is more noticeable than an additional digital reminder on our smartphones. Kioobe lets you personalise where and how you receive information by making it tangible. Kioobe is the physical output for digital information in your life.

contact[at]kioo.be
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Quelle: eRecht24