Materiaal voor workshop

Er zijn steeds materialen die interessanter zijn dan anderen.
Zo heb ik wat inspiratie proberen ophalen van uit verschillende hoeken.
vb. Poppen maken, Prototype materiaal, Character Design ...

Hier lijst ik al een reeks materialen op die mij wel boeiend lijken om mee te werken:

VILT  (WOL)

http://www.needlefeltingsupplies.com/DOLLS-Needle-Felting-Workshop-on-DVD_p_116.html

TREKKOUSEN - Stretch stof

http://www.theolivesparrow.com/?page_id=342

-"Modelling Clay", Modable Plastics, Plasticine, FIMO ...
http://makingsociety.com/2014/03/modelling-clay-moldable-plastic-for-prototyping/

-"FOAMS"
PU schuim , soft & hard

Aanpasbare draagstructuur

Ik heb me momenteel gefocust op het hoofd.
De totale structuur bestaat uit:
- de voet 
- het bovendeel
- Houten balk ◻ 10mm
- 3x houten staafjes ◻ 8 mm
- Componenten: Wenkbrauwen , Ogen, Mond

Bewegingsvrijheid: Positie ogen, mond 

Assembly

1ste Test: Conceptuele Fase ( result nr.1)

Resultaat NR 1:   (methode: Think-aloud)

naam: Devin Dauti

leeftijd: 35
studie: fotografie

Devin wou er spontaan aan beginnen en heeft de tekst maar vlug gelezen.

- Eerst wou hij het uiterlijk simpel houden maar via een LCD-scherm het uiterlijk en expressie weergeven. Dit is natuurlijk niet dom, zo bestaan er al heel wat robots die daarop hebben ingespeeld. Voorbeelden: Jibo , Romo, Soro, Poppy, FURBY etc...

-Nadat ik hem had uitgelegd dat je gebruik moet maken van de Component-modules weergegeven op het blad, kwam de teleurstelling en voelde hij zich veel meer BEPERKT.

Ook gaf hij toe dat dit geen eenvoudige vraag was, en dat er goed over nagedacht moest worden. Vb, hoe de componenten gedragen zullen worden, een basisstructuur , een drager...

Om dit puur conceptueel te bepalen is dit een lastige opdracht. Dit kan pas verder uitgewerkt worden via experimenteren en prototypen (de 2de fase van het ontwerp).

Toch hield hij zich aan een simpele vorm en stelde voor de vorm te maken met:

. Uiterlijke vorm ( hoofd) met KIPPENGAAS

. Wenkbrauwen met papier en herhaaldelijke sneetjes aangebracht

. Versieren met STICKERS

- Nadien legde ik mijn opdracht uit en gaf hij me het idee om met een VELCRO-skin

 te werken waarbij allerlei uiterlijke kenmerken aan toegevoegd konden worden. Dit is zoals het "PotatoHead" principe: vb. http://blog.natashabasacchi.com/2013/04/diy-velcro-doll.html

Andere doelgroep?

Wanneer ik vergelijk met andere DIY robots zijn de ogen vaak gelijkaardig maar de MOND is bij de ono veel fijner uitgewerkt. De sterkte van de ono is voornamelijk zijn uitgebreide variatie in EMOTIES ☺.Daarom heeft deze robot ook zijn functie gevonden in de therapeutische sector voor autistische kinderen.

Als men de Creature-Robots ook nog steeds voor hetzelfde doelpubliek wil gebruiken moet men denken aan:

1) De creatures zullen "Vriendelijke"  monsters moeten zijn.
2) Alle emoties moeten duidelijk herkenbaar blijven --> daarvoor moet de mond behouden blijven.

Dit 2de aspect zorgt voor een grote beperking in mogelijkheden. ( vb. Dier-achtigen)

Moest men zich dus ook naar andere doelgroepen richten zal dit in de ontwerpfase heel wat makkelijker maken. Minder randvoorwaarden waarmee men moet rekening houden. Zo heb je al de minimum afmetingen tussen de zintuigen.

Er moet dan wel nog eens gekeken worden naar een nieuwe / eenvoudigere module voor de mond.
Met de simpele beweging:OP en NEER , meer niet

Verschillende testen mogelijk

Door de ruime onderzoeksvraag zijn er heel wat UX-testen mogelijk om tot een beter inzicht te komen. Hieronder zal ik proberen de mogelijke testen op te lijsten. Voor mijn test zal ik er uiteindelijk één moeten uitkiezen die ik verder zal uitwerken & analyseren.

(Er kunnen eventueel wel verschillende aspecten gecombineerd worden in 1 test)

* Vergelijking maken tussen de rechtstreekse "Hands-on"prototyping of  onrechtstreeks via computertekenen ( Sketchup , pepakura)

* Hoe goed is het testpubliek in conceptueel Faces / Creatures ontwerpen. ( Is er een goed ruimtelijk inzicht voor nodig). In welke mate moet men hen begeleiden of  net beperken?

* Wat is het verschil als men de conceptuele (1ste) fase overslaat en meteen begint te knutselen   (2Groepen: 1st met conceptfase , 2de groep zonder)

* Hoe goed is hun conceptuele fase gelinkt met de praktische uitvoering? ( Kan dit wel gemaakt worden met het verkregen materiaal?) Botsen ze pas daarna op die problemen, hoe lossen ze dit op? of wordt er opvoorhand rekening mee gehouden?

* Hoe duidelijk is hun ingebeelde vorm voor ze van start gaan met het maken?
    En komt hun resultaat goed overeen met wat ze in gedachten of op papier hadden?
    Of wordt de vorm pas duidelijk met het te maken, en is men verast van het resultaat?

* Is de afwerkingsgraad gelinkt aan hun creativiteit.  (vb. zelfde materiaal maar complexere vorm)

* Welke materialen zijn interessant of hebben goede eigenschappen voor te prototypen.

Aanpasbare draagstructuur

Doordat de uiterlijke vorm veranderlijk is kan ook de positie van de ogen , mond , wenkbrauwen
verschillen van model tot model. Daarom is het handig dat de basisstructuur  ( onder e skin) relatief makkelijk te verstellen is. Hoe meer vrijheid er is in de draagstructuur, hoe groter de variëteit wordt van het te-ontwerpen uiterlijk.

Beslissingen:
1. Ik ben vertrokken met de basisvorm van de ono, omdat alle modules daarop reeds goed zijn afgesteld.
2. Gebruik een vaste grootte voor het oog. --> 3D-printed ono-oog
3. De positie Wenkbrauw t.o.v. het oog is nog vast. Gebeurt zelden dat de wenkbrauw ergens anders komt te staan. Dit zal aanvoelen als een kleine beperking van vrijheid, maar een vereenvoudiging voor gebruik.
4. Momenteel gefocust op de afstand ogen - mond , Linker oog - Rechteroog, Grote van de mond

Op volgende foto's ziet u  mijn eerste uitwerkingen.

De reden waarom ik met houten stokjes werk is zodat de afstanden niet op voorhand geweten moet zijn. Wanneer men de structuur aanpast aan de vorm kan men de vierkant houten stokjes afzagen op maat. In mijn prototype gebruik ik balsa hout waarbij ik zelf met een cuttermes kan inkorten. Balsa is licht en buigzaam, Toch geeft me 8X8 mm het gevoel sterk genoeg te zijn voor de klus.

Test 1

- Aan verschillende mensen vragen om  vorm voor een monster te teken. Naar eigen keuze en fantasie. Hieruit kan ik al afleiden of dit makkelijke vormen zijn voor te maken.

- Daarna vraag ik hen opnieuw één te tekenen, rekening houdend met dat ze hem zelf moeten maken.

TEST 0 " Nulmeting"

Via een workshop zonder vooropgezette methode kunnen reeds een aantal aspecten naar boven komen. Aspecten die extra aandacht nodig hebben om een methode te ontwerpen. Na mijn aanpassingen voor de workshop wordt opnieuw gekeken naar dezelfde ( & extra) aspecten.
Zo kan men analyseren of deze veranderingen effectief een verbetering vormen, of net niet?

Welke Aspecten zal ik op voorhand analyseren?

-  gebruik van materiaal & gereedschap 

- Herkenbare workflow

- Moeilijke & tijdrovende stappen

- Spontane Probleemvorming  (zaken, of situaties)

- Zaken die men over het hoofd heeft gezien

- Omgang en interactie met groepsgenoten

- Eigen input ... "Problem Solving" thinking

- Link tussen het Ontwerpen <--> en het uitvoeren
Kan wat bedacht wordt ook effectief gemaakt worden?

Persona

-Persona-

Naam: Luc Pauwels

Beroep: Kinder therapeut

Leeftijd: 43

-Verhaal-

Luc begeleid autistische kinderen en is enthousiast over de nieuwe aanpak d.m.v. sociale robots die interageren en de kinderen helpen met hun sociale vaardigheden.Via opzoeking vond hij de dure kunststoffen robots maar ook de schappelijkere DIY-robots. Voorkennis van robotica, electronica en prototyping heeft hij niet. Hij is bereid een workshop te volgen zodat hij meer voeling kan krijgen met de robots en om hem te overtuigen ze te gebruiken in de toekomst.

UXD-Test

Een User experience Test wordt toegepast om de interactie van de gebruiker met het Ontwerp/Product/Interface/ Methodiek  te optimaliseren.  ( Herhaaldelijk)

Bij de UX-test zal zowel gekeken moeten worden naar het ontwerp , als naar de methodiek.
Het ontwerp bevat: De modules & de draagstructuur
De methodiek: De opgegeven instructies en randvoorwaarden die de gebruiker moet volgen

DOEL  //puprose//:

1) De robotbouwers helpen hun eigen sociale robot te bouwen met een zelf gekozen uiterlijk waarbij de afwerkingsgraad een acceptabel niveau bereikt.

2) De manier waarop ze de robot bouwen moet vlot & intuïtief verlopen.

Gap of knowledge:

Het ontwerpen en prototypen van een uiterlijk is niet zo eenvoudig. Niet iedereen heeft de creativiteit , skills of voorkennis om vanuit zichzelf een gezicht of "sculpture" te creëren en tot een fysische uitvoering te komen. Deze "gap of knowlegde" kan ingevuld worden via een workshop met gegeven draagstructuur, materiaal en gepaste begeleiding. Op die manier krijgen ze een basis om op verder te bouwen

Context Analyse

Wat?

-Workshop : " building your own Social Robot "

Wie?

-Workshop geven:
  Leerkrachten, IDC-docenten, Studenten , begeleiders

-Workshop volgen:
Wetenschappers, Therapeuten, Pedagogen, hooggeleerden, Leerkrachten, Ouders...
Maar mss ook "MAKERS" of kinderen?

- Robot Interactie:
Autistische kinderen

Waar?
Lokaal , Studio of Atelier
(Ruimte voor te knutselen)

Wanneer?
Evenementen over Robotics , Tangible, Embedded and Embodied Interaction

Summerschool

Hoelang?

Een volledige dag : 7 à 8 uren
8:30 -12:45
13:45 - 16:00

HOE?

Robot ontwerpen en prototypen volgens een "geoptimaliseerde methodiek" en de juiste materialen

Sketch Up

Om het uiterlijk te bekomen met eenvoudige vormen worden "Sculpting programs" best vermeden.
Met extrude en revolve blijven de vormen primitief, wat we graag hebben om uiteindelijk alles te knippen , vouwen & lijmen.

Daarom Is "Sketch Up" mss wel een goed programma


Ik ben dan maar zelf direct beginnen experimenteren
Door een figuurtje van vorige voorbeelden proberen na te maken.

(Sketch up heeft ook de handige optie om symmetrisch te modelen)

bevindingen:Doordat men de vorm eenvoudig wil houden  met primitieve geometrische figuren, via voornamelijk "extrudes", is misschien de meerwaarde om deze via een tekenprogramma te genereren miniem. De figuur zou evengoed via de gewone "Hands-on" prototyping methode gemaakt kunnen worden. Met kartonnen dozen, en cilinders. De vraag blijft dan of deze methode toch verbetering kan brengen. Deze manier ( Pepakura) lijkt me pas interessant bij complexere vormen. Alleen is daar enige voorkennis en tijd voor nodig om een goede vorm te modelleren en ze uiteindelijk aan elkaar te lijmen. Desondanks is er dan wel een duidelijk verbetering qua afwerkingsgraad.

Low poly

Op instructables geeft men een techniek om een 3D model om te vormen tot
"Low poly" zodat men een faceted sculpture kan maken met papier:

Create faceted papercraft-objects

 by krummrey

De omvorming gebeurd in het 3D programma: Meshlab.
En daarna geïmporteerd in Pepakura voor de unfolding

Eigen Experiment:

Met een imported model uit de 123D gallery ( meshmixer).
Antonio:

bevindingen:

De omvorming naar low poly gebeurd redelijk random. Het is niet eenvoudig dit te sturen.
Als men kijkt naar de pepakura unfolding blijft het nog een zeer complex stuk om te gaan maken.
Er zal terug veel tijd voor nodig zijn 

Low Poly Figures

al iets complexer

Ideegeneratie 3:

Methode 3: Met schuim "Foam"

Schuim voor het volume en afwerking
* Hier is ook een draagstructuur voor nodig

Benchmark: 

Instructables


Methode 4: Papier Mache

Methode 5: Building blocksInspiratie:

 Giffi [Objects]xDe buildingBlocks zie ik zelf niet voor een mooie afwerking, maar eerder voor de aanpasbaarheid en instelbaarheid van de draagstructuur. dus de optimalisatie van het binnenste niveau onder de bekleding.  Methode 6 : PotatoheadKlik de vooraf gemaakte oren , neus, mond, snor, pruik etc. vast aan een skelet. Ze kunnen dan kiezen uit een variatie van ontworpen modules 

SSQSs

SSQSs staat voor "semi-structured qualitative studies"

Checklist:
- Purpose
- Resources and constraints
- Researcher attributes and role
- Advocacy
- Participant recuitment
- Location and intervention
- Role of theory
- Ethical Considerations
- Techniques for data gathering
- Interleaving recruitment, data gathering & analysis
- Analysis of data
- Reporting

Prototype 1: Karton

Bevindingen:

1. Men ziet dat het hoofd al redelijk groot is, toch kan er niet veel kleiner gegaan worden (zonder oren dan). Er is een zekere spatiëring nodig tussen de modules zodat het karton een zekere draagkracht biedt. Ook valt hier op dat de modules op zich nog wel groot zijn.

2. Nu is het nog maar enkel de kop. Zal dit nog lukken met buste of body? ( meer werk)

3. Eerste test heeft een relatief simpele vorm, toch nam het al veel tijd om het in elkaar te lijmen. Daarom is het best om bij het ontwerp met karton eenvoudig te blijven. 

4. Nu heb ik de vorm in Siemens NX getekend. ( Draw, extrudes, substract )

Voor workshops zal er toch met Open Source of gratis programma's gewerkt moeten worden.

5. De ruimtes ( doosjes) voorzien voor de modules hebben een vaste afmeting. 

Er zouden voorgemaakte files moeten voorzien worden, die men kan importeren en integreren in hun getekend model.

"Karton is dragend , maar holtes moeten reeds voorzien zijn"

2 ≠ uitvoeringen

Er zijn  2 methodes die ik wil uitproberen.

1. Met Karton
Wanneer de vorm in karton gebouwd wordt is het mogelijk om zonder extra draagstructuur te werken. In het ontwerp moet dan wel rekening gehouden worden met waar de modules (ogen ...) zullen komen. Daarom zijn er op voorhand holtes voorzien met de nodige afmetingen van de modules.

2. Met Papier

Wanneer we met papier werken hebben we wel nog een interne draagstructuur nodig. 
Maar we zijn dan wel minder beperkt in vorm. Het moet juist groot genoeg zijn zodat alle modules kunnen geplaatst worden ter hoogte van de ogen , mond en wenkbrauwen. (rekening houdend met de draagstructuur). Er kunnen dan achteraf gaten gesneden worden in het papiermodel waar bijvoorbeeld de ogen uitkomen...
Hier is dan ook nood aan een goed ontworpen draagstructuur.( denk aan modulariteit, instelbaar...)

Idee generatie 2: Papier & karton

Papier & Karton blijft  een interessant materiaal door :
- Makkelijk te bewerken ( tekenen / kleuren/ knippen)
- Goedkoop & overal te vinden
- Makkelijk te bevestigen ( lijmen )
- Verschillende kleuren ...

NADEEL: 
.Geen mooi uiterlijk
.Eenvoudige vorm (dozen)
.
Nu bestaan er Tools / programma's waarbij zeer mooie resultaten uit komen met simpel papier. Pepakura Designer is daar een mooi voorbeeld van. 

Ondertussen heb ik een mooie benchmark gevonden

http://www.animatronicshop.com/

Analyse Aspecten

Via een Mindmap heb ik de verschillende aspecten in kaart proberen brengen.

Je kan o.a. zien dat met welke punten rekening gehouden moet worden wanneer men een robot wil bouwen.

  OPBOUWGRADATIES: 

-  Draagstructuur : De robot moet een zekere sterkte hebben zodat het de modules kan dragen.

-  Modules & electronica:  Er moet altijd ruimte voorzien worden in het ontwerp om de electronic- parts in de robot te integreren

.

- Volume: Hoe geven we Volume (3D) aan de vorm. Kan het volume op zichzelf  de draagstructuur zijn? Wil men de knuffelbaarheid behouden (Foam)...

- Bekleding: Hoe wordt de robot afgewerkt op een snelle en eenvoudige manier, waarbij het uitzicht  voldoende afwerking biedt.

AFWERKINGSGRAAD:

Hier moet afgetast worden tot welke afwerkingsgraad men moet gaan om de stakeholders tevreden te stellen. Dit houdt in: de bouwers of makers,  maar zeker ook de kinderen die ermee zullen interageren.

MATERIALEN:

Welke materialen bieden een voldoende afwerkingsgraad?

Welke materialen kunnen snel en gemakkelijk bewerkt worden?

Welk materialen zijn nuttig voor de nodige functies : Draagkracht, Volume , Afwerking?

BEVESTIGINGSMETHODES:

Welke methodes zijn snel en gemakkelijk om zaken mee te bevestigen?

VORM ONTWERPEN:

Welke manier bestaan er om een eigen robot vorm te ontwerpen? 

Hoe kan men de makers helpen of sturen volgens een specifieke methode of stappenplan?

Waar haal je inspiratie vandaan? 

Etc...

Afwerkingsgraad

Merk op bij de ONO dat er voor de afwerking heel wat voorbereidend werk en voorkennis nodig is.

De foam-vorm is reeds op voorhand goed ontworpen. Om deze rond het frame te krijgen moeten er nog met de hand stukken uitgesneden worden. Daarnaast heb je nog de skin uit stretch stof die mooi de vorm volgt. Daar is heel wat precisiewerk aan vooraf gegaan. Net zoals bij kleren maken wordt de vorm onderverdeeld in patronen, daarna uitgesneden uit de stof, en als laats aan elkaar genaaid.

Deze laatste afwerking-stappen zijn zeer precies en tijdrovend. 

Dit aspect moet dus in rekening gebracht worden voor een andere aanpak.

Ik ben dus opzoek naar een afwerkingsgraad dat ergens ligt tussen:
 quick & dirty prototyping ◄ - - ► de Ono-skin

Idee Generatie 1

Vertrekkend van hoe het Ono-frame is opgedeeld in segmenten,

Maar dan vereenvoudigd zodat men ze makkelijk met de hand kan maken.

kort stappenplan:

. Kies of ontwerp een vorm (in 2D) voor je monster

. Teken de contouren uit op karton of een dunne plaat hout

. Kopieer deze vorm 3 maal met een verschillende offset (schaal)

. De voorste plaat moet voorzien zijn van gaten

     waar de ogen , mond en wenkbrauwen gaan komen

. Knip of zaag de vormen uit de platen karton of hout.

.lijm de snap-plaatjes (base) op de middelste vorm, ergens waar jijzelf
      kiest waar de oog-, mond- of wenkbrauwmodules zouden plaatsvinden. 

. Klik de modules vast aan de vastgelijmde snap-plaatjes.

. Plaats de vormen op een afstand van elkaar.

. Men krijgt voorgemaakte blokjes ( spacers) die men tussen de platen zal vast lijmen

  

. 

Door middel van dik karton of uit 3mm multiplex / mdf

gevolgtrekking

De voorbeelden van de workshops tonen aan dat men al heel creatief kan zijn met typisch knutselgerief zoals: Papier& karton en stof.

Ook handige add-ons zoals een pruik, hoed of pet, sjaal, das of strik... helpen

Toch blijven de vormen primitief en is de afwerking ruw. 

Hierin is mijn taak om de bouwers een toolkit of een manier aan te reiken waarbij hun resultaat meer variatie biedt en de afwerkingsgraad toch hoger ligt.

quick and dirty prototyping

Tijdens de TEI 2015 conference te Stanford University werd reeds een workshop gehouden rond
het "prototypen van DIY animatronic creatures" door de IDC-docenten : Cesare Vandevelde, Maarten Vanhoucke en Jelle Saldien.

Een aantal foto's van de resultaten

  
Nog een aantal voorbeelden van QUICK & DIRTY robots via workshops gevonden via "hummingbird kit". Een project van Arduino At Heart om robots te leren maken en programmeren voor beginners en kinderen via een speciaal ontworpen electronic board: "the hummingbirdkit"