| URL: | http://netzspannung.org/database/339994/de |
| Last update: | 09.02.2006 |
| Date of print: |
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HOOK visualisiert den Kräftemommentverlauf in statischen Konstruktionen. |
Kurzdarstellung
Kurzbeschreibung
Die Arbeit definiert einen Brückenschlag zwischen Objekten der realen und digitalen Welt, um sinnliche Erfahrungen im experimentellen und explorativen und Spiel um die Möglichkeit abstrakter digitaler Entwurfs- und Auswertungswerkzeuge zu erweitern. Hierzu wurde das Konzept der “kommunizierenden Struktur” erarbeitet, welche die in ihr wirksamen abstrakten Kräfte visualisiert. Diese wurde exemplarische anhand des Themas Statik in einem Funktionsprototypen umgesetzt. Wesentliches Merkmal sind die Knotenpunkte, welche die Kraftmomente digital erfassen und durch Farbcodes visualisieren. Zugleich erlauben sie das einfache konstruieren von Tragwerken mit unterschiedlichen Materialien, die so auf ihre statischen Eigenschaften hin untersucht werden können.
In der aufgezeigten Variante ist das System für Projektarbeiten in Museen und Bildungseinrichtungen gedacht, um Statik durch eigene Experimente erlebbar zu gestalten. Jugendliche können so abhängig von Interesse und Vorwissen auf unterschiedlichen Ebenen das Thema erfahren. In der direkten konstruktiven Auseinandersetzung wo gemeinsam mit einfachen Mitteln konstruiert wird und Differenzierter durch die Verwendung der Knoten um die einzelnen Kräfte anzuzeigen. Da die Kräfte digital erfasst werden wird zugleich eine Schnittstelle zum Computer definiert. Dort könne weitere Analysen folgen und die Modelle im Rechner weiter bearbeitet werden.
KünstlerInnen / AutorInnen
- Jochen Leinberger, Diplomand, Hochschule für Gestaltung Offenbach
Entstehung
Deutschland, 2005
Eingabe des Beitrags
Jochen Leinberger, 09.02.2006
leinberger@jlspace.net
Kategorie
- Bildung und Lernen
Schlagworte
- Themen:
- Spiele
- Formate:
- Modell |
- interaktiv
Inhalt
Inhaltliche Beschreibung
Im Rahmen der Diplomarbeit wurde nach einem zeitgemäßen Umgang von direkter sinnlicher Erfahrung und deren Erweiterungsmöglichkeiten durch informationsverarbeitende Technologien gesucht. Grundlegend wurde nach Möglichkeiten gesucht, zunehmend komplexe und umfassende computergestützte Entwurfswerkzeuge, von der Ebene direkter spielerischer und experimenteller Konstruktion zu zugänglich zu machen. In dem Entwurf “HOOK” [1] wird Medienkompetenz und das Verständnis abstrakter Zusammenhänge auf der Basis individueller Erlebnisse mit Objekten der realen Welt ermöglicht.
Dabei zitiert die Arbeit unter anderem den Philosoph und Psychologen Jean Piaget, der die Ausbildung von logischen Strukturen, gewonnen aus der spielerischen und explorativen Auseinandersetzung mit der Umwelt, im kindlichen Denken untersucht hat. So wird im kindlichen Spiel ein Erfahrungswissen erworben, das sich oftmals weder in Worte fassen lässt noch durch abstrakte formale oder logische Sätze zugänglich ist. Wenn etwa der Staudamm, errichtet, um den Fluss auf ganzer Breite aufzustauen, bricht, noch ehe er zu einem Drittel mit Wasser gefüllt ist oder das Baumhaus unter Belastung nachgibt, lernen wir aus der aufmerksamen Beobachtung, ohne die notwendigen Gesetze der Physik zu kennen. Vielmehr wird aus der Erfahrung ein Wissen generiert das, so Piaget, die Grundlage eines logisch abstrakten Verständnisses bildet.
Hierzu wurde das Konzept der “kommunizierenden Struktur” erarbeitet, welche die in ihr wirkenden Kräfte visualisiert und exemplarisch auf das Themenfeld Statik angewendet. Mit “HOOK” wurde das System in einem Funktionsprototypen umgesetzt um mögliche Interaktionsweisen zu evaluieren. So ist es möglich statische wie dynamische Belastungen zu Untersuchen. Die Größe wurde so gewählt, dass ein aktives Testen der Konstruktion etwa durch Betreten und möglich ist. Zentrale Elemente sind die Knotenpunkte, die zugleich die wirkenden Zug- und Druckkräfte visualisieren und als konstruktive Rahmenelemente fungieren.
Das umgesetzte Konzept ist für Workshops und Projektarbeiten in Schulen, Museen und Bildungseinrichtungen gedacht, wo das Thema Statik in Gruppen spielerisch erlebt wird. Abhängig von Vorwissen und Interesse soll den Jugendlichen so die Auseinandersetzung mit Statik auf unterschiedlichen Ebenen ermöglicht werden. In der direkten konstruktiven Auseinandersetzung, wo gemeinsam mit einfachen Mitteln konstruiert wird und das wirken der statischen Kräfte an eigenen Bauwerken erlebt werden kann. Die Knoten erlauben eine differenzierte Darstellung der Kräften die durch Farbcodes die von Leuchtdioden ausgegeben werden.
Unterschiedliche Materialien können genutzt werden und so auf ihre statischen Eigenschaften hin untersucht werden können. Indem die Knoten die Kräfte digital erfassen definieren sie eine Schnittstelle von der realen räumlichen Konstruktion zur weiterführenden Auswertung der anliegenden Kräfte. So sind die rechnergestützet Auswertung der Daten oder die Weiterentwicklung des Modells im Rechner denkbar.
Im nächsten Schritt wird das System erweitert um neben Zug und Druck auch Dehnung und Torsion erfassen zu können. Um das System abzurunden soll zudem ein Modulset in kleinerem Maßstab folgen um komplexere Bauwerke zu erlauben. Thematische soll dabei besonders der Themenkomplex Leichtbau und adaptiven Architektur erschlossen werden. Gerade im Kontext von komplexen Funktions Abhängigkeiten wie sie in der adaptiven Architektur und dem Leichtbau anzutreffen sind ermöglicht die Visualisierung der Kräfte und Abhängigkeiten in der Konstruktion selbst einen intuitiven Zugang und darüber ein besseres Verständnis komplexer Analyse- und Auswertungswerkzeuge.
[1] nach Robert Hooke der mit dem Hookeschen Gesetz 1678 eines der Grundlegenden Gesetze der Statik entdeckte.
Technik
Technische Beschreibung
Die Module integrieren die zur Auswertung der Messfühler und Ansteuerung der Leuchtdioden notwendige Elektronik. Darüber hinaus können sie über ein einfaches Funknetzwerk miteinander kommunizieren, um so untereinander oder mit einem zentralen Rechner Daten auzutauschen. Das Ziel ist, somit möglichst autarke Einheiten zu schaffen, die einfach im Rahmen der eigenen Konstruktion zu integrieren sind.
Im Rahmen des Funktionsprototypen wurde eine einfachere Umsetzung gewählt, da vor allem die Prinzipielle Funktionalität des Konzepts überprüft werden sollte. So kamen einfache Drucksensoren zum Einsatz die via fester Verkabelung mit einem Rechner verbunden wurden. In den Knoten befindet sich eine RGB-Leuchtdiode, welche die Farbcodes wiedergeben kann. Ein zentraler Rechner übernimmt im Funktionsprototypen die Rolle der Auswertung- und Steuereinheit.
Hardware / Software
Die Steuerung auf dem Rechner wurde mit der graphischen Programmiersprache VVVV(http://vvvv.meso.net) umgesetzt. Sie erlaubt die Auswertung statischer Belastungen sowie die Aufzeichnung und Wiedergabe dynamischer Belastungen.
Kontext
Hochschule / Fachbereich
Hochschule für Gestalltung
Produktgestaltung
URL der Hochschule
» http://www.hfg-offenbach.de
Betreuer des Projekts
Prof. Dieter Mankau
Kommentar des Betreuers
Die Diplomarbeit "Exploratives Spielzeug im Kontext sinnlicher Erfahrung und technolgogischer Sinneserweiterungen" steht in der Tradition von Projekten für das Umweltexploratium e.V. Frankfurt, einer Ausgründung von Absolventen unseres Fachbereichs. Hierzu wurde das Konzept der "kommunizierenden Strukturen" erarbeitet und exemplarisch am Beispiel statischer Zug- und Druckkräfte konkretisiert. Über die Ebene der direkten sinnlichen Erfahrung hinaus werden durch die Integration digitaler Komponenten in das System komplexere Zusammenhänge anschaulich darstellbar und wieder in digitale Prozessketten integriebar.
Darauf aufbauend soll nun mit unterschiedlichen statischen Wirkweisen als Erweiterung des Systems am Beispiel adaptiver Leichtbaukonstruktionen experimentiert werden.
Zuordnung Forschungsbereich
An der Hochschule für Gestaltung Offenbach steht die gestalterische Designausbildung im Kontext von Kunst, Medien und Technolgogie. Im Bereich technologisch orientierten Designs bildet die Auseinandersetzung mit neuenTechnologiefeldern die Grundlage, um neue Interaktions- und Nutzungskonzepte anzudenken und in ersten technisch-gestalterischen Konzeptstudien umsetzen.
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