HUM[ERUS] Open Source Computer Aided Robot

#θέμα: HUM[ERUS] Open Source Computer Aided Robot
#φοιτητές: Βουλιούρη Ε., Τριαντος Χ.
#χρονολογία: 2013
#σχολή/τμήμα: Ε.Μ.Π. Σχολή Αρχιτεκτόνων Μηχανικών 
#επιβλέποντες: Παπαλεξόπουλος Δ.

Το HUM[erus] είναι ένα έργο που αναπτύσσεται υπό το πλαίσιο του ATRU (Architectural Technology Research Unit) του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και του Fab Lab Athens, και συντονίζεται από τον καθηγητή Δημήτρη Παπαλεξόπουλο. Η κύρια ιδέα του HUM[erus] είναι η δημιουργία μιας μικρής κλίμακας ρομποτικού βραχίονα, η οποία εκπονήθηκε υπό το πλαίσιο του "ανοικτού υλικού", γεγονός που σημαίνει ότι οι πληροφορίες σχεδιασμού θα είναι διαθέσιμες και θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν από το κοινό με τρόπο που επιτρέπει σε οποιονδήποτε να το δημιουργήσει, να το τροποποιήσει, να το διανέμει και να το χρησιμοποιήσει. Το HUM[erus] οραματίζεται να γίνει ένα εργαλείο για τους σχεδιαστές, ικανό να εκτελεί ποικίλα καθήκοντα και λειτουργίες (π.χ. 3D εκτύπωση και CNC κοπή), ενώ τηρούνται αυστηρά τρεις πρωταρχικές ιδιότητες, που το χαρακτηρίζουν ως ανοιχτό από πλευράς αρχών σχεδιασμού, εξαιρετικά χαμηλού κόστους και φορητό.

Όσον αφορά το λογισμικό, το HUM[erus] εκμεταλλεύεται την ανοιχτή πλατφόρμα Arduino, χρησιμοποιώντας το ως τη διασύνδεση μεταξύ των CAD δεδομένων που εισάγονται και τον τρισδιάστατο εξαγόμενο χώρο του ρομποτικού βραχίονα. Ο αλγόριθμος έχει δομηθεί πάνω στο γεωμετρικό μοντέλο της αντίστροφης κινηματικής, το οποίο αποτελεί ένα κλάδο της κλασικής μηχανικής, υπολογίζοντας τις γωνίες όλων των αρθρώσεων, όταν είναι γνωστές οι επιθυμητές θέσεις συντεταγμένων του άκρου του βραχίονα. Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να επισημανθεί η μεγάλη σημασία του διαδικτύου, δεδομένου ότι ενήργησε ως θεμελιώδης παροχέας πληροφοριών για εξειδικευμένα παραδείγματα κώδικα και προσεγγίσεις, μέσω ανοικτών forum, σελίδων και ιστολογίων.

Στη σημερινή εποχή ενός άνευ προηγουμένου ταχέως μεταβαλλόμενου κόσμου, όπου η ποικιλομορφία συναντά τη μεταβλητότητα, είναι γεγονός ότι και τα εργαλεία, επίσης, πρέπει να είναι ευέλικτα. Η ενσωμάτωση DIY μηχανημάτων κατασκευής στη διαδικασία σχεδιασμού ωθεί στην επανεξέταση της έννοιας του σχεδιαστικού εργαλείου και τη διερεύνηση της αναδυόμενης σχέσης του διπόλου εργαλείο - σχεδιαστής. Η έρευνα σχετικά με το HUM[erus] ακολουθεί ένα σχήμα, όπου τα εργαλεία δεν εξετάζονται ως μεμονωμένα τεχνουργήματα, αλλά προσεγγίζονται ως συστατικά μιας σχέσης αλληλεπίδρασης που αναπτύσσεται μεταξύ εργαλείου και χειριστή. Τα εργαλεία μπορούν να προωθήσουν νέους τρόπους σκέψης, ανοίγοντας ευκαιρίες για το σχεδιαστή, έτσι ώστε να εξελίξει νέα και δημιουργικά μοτίβα συμπεριφοράς. Το HUM[erus], ενσωματώνοντας το στοιχείο του υπολογιστή ως θεμελιώδες λειτουργικό και σχεδιαστικό συστατικό, είναι εύκολα τροποποιήσιμο. Αυτό οδηγεί σε μια ακόμα στενότερη σύνδεση με το χρήστη του, δεδομένου ότι μπορεί να προσαρμοστεί, είτε ως υλικό ή ως λογισμικό, ακολουθώντας τις προτιμήσεις του χρήστη. Με άλλα λόγια, το HUM[erus] δεν προτείνει ένα στατικό μοντέλο κατασκευής, αλλά μάλλον μια βασικά "ανοιχτού υλικού" μηχανή, περιμένοντας την ενεργοποίηση των δυνατοτήτων εφαρμογής της από τις κοινότητες γνώσης, οι οποίες έχουν κατασκευαστεί γύρω από αυτό.

#subject: HUM[ERUS] Open Source Computer Aided Robot

#students:  Triantos Ch., Vouliouri E.

#year: 2013

#school/department : National Technical University of Athens-School of Architecture

#coordinator: Papalexopoulos D.

HUM[erus] is a project currently being developed within the conτext of ATRU - Architectural Technology Research Unit, at the National Technical University of Athens and the Fab Lab Athens, coordinated by Professor Dimitris Papalexopoulos. The main concept of HUM[erus] is the creation of a small scale robotic arm, elaborated within the framework of open hardware, meaning that the project’s design information will be available to and usable by the public in a way that allows anyone to make, modify, distribute and use it. HUM[erus] envisions to become a hardware tool for designers, capable of performing variant tasks and operations (e.g. 3D printing and CNC cutting), while strictly adhering to three primal attributes, outlined as open in terms of design principles, ultra low–cost and portable.

Regarding the software, HUM[erus] takes advantage of the open–source Arduino platform, by using it as the interface between the CAD input information and the 3–Dimensional output workspace of the robotic arm. The algorithm solver is structured upon the geometrical model of Inverse Kinematics, which is a branch of classical mechanics, calculating the angles of all joints when the desired coordinate positions of the end–effector extremity are known. At this point, the high significance of the internet–as–source–of–knowledge should be stressed, since it has acted as the fundamental provider of information for specialized scripting examples and approaches, through open forums, sites and blogs.

In the current era of an unprecedentedly fast changing world, where diversity meets transformability, it is a fact that tools also need to be flexible. The incorporation of Do It Yourself (DIY) fabrication machines within the design process challenges the reconsideration of the notion of tool in design and the investigation of the relationship that emerges between the dipole tool – designer. The HUM[erus] research follows a scheme where tools are not seen as isolated artifacts, but are rather approached as components of a feedback loop relationship that grows between the tool and its manipulator. Tools can promote new ways of thinking, opening up opportunities for the designer to evolve new and creative behavioral patterns. HUM[erus], embedding the computational aspect as a fundamental operational and design constituent, is easily modifiable. This leads to an even closer association with its user, since it can be customized, either as hardware or software, following the user’s preferences. In other words, HUM[erus] does not suggest a static model of fabrication, but rather a very basic open–hardware machine, awaiting for the activation of its implementation potentialities by the knowledge communities constructed around it.

blog: HUM[erus]