Seilroboter im Deutschen Pavillon auf der Weltausstellung EXPO 2015 in Mailand

Zwischen Mai und Oktober 2015 konnten Gäste aus aller Welt den Deutschen Pavillon auf der Weltausstellung EXPO 2015 in Mailand besuchen. Der Deutsche Pavillon greift das Motto der EXPO "Feeding the Planet, Energy for Life" auf und zeigt dazu neue und innovative Ideen aus Deutschland für die Ernährung der Zukunft. Neben vielen Exponaten und Projekten aus Forschung und Technik gibt es am Ende des Pavillons als Höhepunkt eine große Show bestehend aus Musikern und Seilrobotern, die die Besucher gemäß dem Motto des Pavillons "Be Active" zum Mitmachen anregen.

Ausschnitt aus der EXPO-Show im Deutschen Pavillon in Mailand

Die Show thematisiert einen Flug über Deutschland mit seinem typischen Leben aus der Sicht zweier Bienen. Dies wird über zwei parallele Seilroboter realisiert, die jeweils die Form eines Bienenauges haben und an acht Seilen angebracht sind, die über Winden gesteuert werden. Jeweils im Inneren des Seilroboters ist ein Projektor angebracht, der ein Video auf einer Plexiglasscheibe an der Unterseite des Roboters abspielt, welches das Leben in Deutschland illustriert. Neben dem Flug der Bienenaugen animieren ein Beatboxer und ein Gitarrist das Publikum und regen dies zum Mitmachen an.

Das Institut für Technische und Numerische Mechanik (ITM) hat in Zusammenarbeit mit dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) eine Software entwickelt, mit der die Bahnen der Seilroboter vorab geplant werden können. Diese Vorabplanung ist notwendig, um eine reibungsfreie und sichere Show gewährleisten zu können, die ein halbes Jahr lang etwa 40 mal täglich über den Köpfen des Publikums stattfindet. Die Planungssoftware beinhaltet zum einen die Berücksichtigung technischer Einschränkungen wie maximal auftretende Seilkräfte und zum anderen eine Berechnung einer optisch ansprechenden und flüssigen Show, um den natürlichen Flug einer Biene nachzuahmen. Dazu zählt hauptsächlich die Planung und Berechnung von mehreren Minuten langen Trajektorien sowohl für die Position als auch für die Rotation beider Roboter. Um die Komplexität bei der Planung zu verringern, wird die komplette Show in mehrere Sequenzen unterteilt und nach der Planung der jeweiligen Sequenzen wieder zusammengefügt. Eine weitere große Herausforderung stellt die Tatsache dar, dass die beiden Seilroboboter aus Sicherheits- und optischen Gründen nur von oben verspannt sind.

Der Deutsche Pavillon auf der EXPO 2015 in Mailand (c)
Der Deutsche Pavillon auf der EXPO 2015 in Mailand

Im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) verantwortet die Messe Frankfurt Organisation und Betrieb des Deutschen Pavillons. Dabei arbeitet sie mit der Arbeitsgemeinschaft (ARGE) aus den Unternehmen Milla & Partner, Schmidhuber und Nüssli zusammen. Offizieller Forschungspartner des Deutschen Pavillons ist die Universität Stuttgart mit dem Institut für Technische und Numerische Mechanik (ITM) und dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW), die in Zusammenarbeit mit Milla & Partner und weiteren Projektpartnern die Umsetzung und Planung der Show ermöglicht haben.

Ansprechpartner

Peter Eberhard
Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h.

Peter Eberhard

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