Den del af robotteknologien, som jeg beskæftiger mig med på Center for Playware, DTU, er de såkaldte "brugerkonfigurerbare modulære robotsystemer".

Her går en stor del af min forskning ud på at finde frem til, hvordan man designer robotmoduler, så man opnår et system af moduler, som en bruger er i stand til at interagere med på en let og umiddelbar måde.

Det er et af vores overordnede mål på centeret, at lave teknologien for menneskets skyld: Der skal være et naturligt samspil mellem menneske og teknologi, og det skal frem for alt være let og håndgribeligt at tage teknologien i brug.

Samtidig ønsker vi at give folk en mulighed for at "vokse med teknologien", således at der er en naturlig balance mellem kompleksiteten af de ting teknologien udfører, og de kompetencer brugeren efterhånden opnår under brugen af teknologien.

Masser af muligheder som ingen kan finde ud af

Et klassisk eksempel på, hvordan teknologi er blevet udviklet for teknologiens skyld, er mobiltelefonen. Hvis man spørger folk om, hvor mange procent af deres mobiltelefons funktioner de benytter, vil de fleste nok svare et eller andet sted under 50%.

Alligevel er det mængden af forskellige funktioner, som mobiltelefonerne bliver solgt på, mere end deres evne til at kommunikere med brugeren; altså hvordan de er designet til at interagere.

Det vil sige; sådan har det i store træk været indtil for ganske nylig. Nu er der heldigvis kommet væsentlig mere fokus på, hvor lette mobiltelefoner skal være at bruge. Her tænker jeg for eksempel på de nye interaktionsmuligheder som trykfølsomme skærme, accelerometre, GPS og så videre har medført.

Affordance

Den vigtigste del af det at "interaktionsdesigne" teknologi, er at teknologien understøtter den kontekst, den skal bruges i. Når vi designer robotbyggeklodser til børn (modulære robotter) er det derfor utroligt vigtigt, at børnene umiddelbart opfatter teknologien som netop byggeklodser - altså at de associerer teknologien med det "at bygge".

Med vores teknologi, I-BLOCKS, har jeg gjort dette ved at designe teknologien, så den ligner de byggeklodser, som børn leger med, fra de er ganske små. Interaktionsdesignere kalder denne form for tilknytning af en funktion til et eller flere objekter for "affordance".

Affordance kan ikke umiddelbart kan oversættes til dansk, men betyder noget i retning af "værditildeling" eller "handlemulighed": Man tildeler altså et eller flere objekter eller teknologier en værdi for, hvad det benyttes til.

Denne værdi er i mange tilfælde noget, der opbygges gennem generationer, kulturer og så videre. Den tager udgangspunkt i en opfindelse, som har været så succesfuld, at den måde, man benytter den på, er blevet en indgroet del af vores kultur og hverdag.

For eksempel vil de fleste instinktivt og umiddelbart vide, når de ser et dørhåndtag på en dør, at det håndtag bruges til at åbne døren med. Derfor taler man om en affordance på næsten 100% i forhold til udtrykket: "dørhåndtaget er til at åbne døren med".

Universelle byggeklodser

Det er en affordance af samme størrelsesorden, jeg udnytter, ved at vælge at designe robotbyggeklodser til at ligne klassiske byggeklodser. Denne affordance er blevet til på grund af bl.a. Friedrich Froebel, der var manden bag verdens første børnehave i 1837.

Han introducerede de i dag meget velkendte træbyggeklodser - små sæt af træ-blokke, træ-kugler og træ-cylindre, som han kaldte gaver. Disse "gaver" blev efterhånden distribueret ud til børn og børnehaver over hele verden og har efterladt tydelige spor i form af den mangfoldighed vi i dag ser af forskelligt konstruktionslegetøj, der er tilgængeligt for børn i alle aldre.

Denne historisk og kulturelt indgroede bevidsthed om hvad byggeklodser er, hvordan de ser ud og hvad de kan bruges til drager jeg således nytte af under designet af I-BLOCKS.

Prototyper er dårligt legetøj

Når en bruger af robotbyggeklodserne således har fundet ud af, at det er byggeklodser han har at gøre med, bliver det næste skridt at finde ud af, hvordan de enkelte enheder (moduler) i systemet kan sættes sammen.

Dette andet skridt kræver, at brugeren rent faktisk tager fat i modulerne og prøver at håndtere og samle dem på forskellige måder. Det er her også vigtigt at blandt andet de steder, hvor modulerne forbindes til hinanden er designet, således at det er let at afprøve forskellige konstruktioner. Brugeren skal ikke allerede her begrænses i sin udforskning af byggeklodserne.

Det har været et overordnet designkriterie for mig, i designet af I-BLOCKS, at systemet skulle være meget robust og pålideligt, således at systemet i høj grad ligner og fungerer som et færdigt produkt, mere end en prototype.

Dette gør det nemlig langt mere attraktivt og umiddelbart for en bruger at interagere med, i stedet for at han hele tiden skal lære at tage højde for de fejl og mangler der næsten altid er i prototypesystemer, og dermed begrænses væsentligt i sin interaktion med systemet, og heller ikke giver os det nødvendige feedback, i forhold til at videredesigne systemet og applikationerne.

Interaktion skaber respons

I og med brugeren går i gang med at undersøge de fysiske elementer i systemet - hvordan forskellige moduler kan sættes sammen - kommer han indirekte også til at interagere med, og blive en del af, systemet.

Da de enkelte moduler i systemet er designet til at være autonome enheder, der reagerer på de fysiske omgivelser, og på andre moduler i systemet, vil der i langt de fleste tilfælde automatisk komme respons på brugerens håndtering og sammensætning af modulerne.

Responsen kan for eksempel komme i form af udtryk som musik, billede eller bevægelse, alt efter hvilket applikationsområde brugeren leger med. På denne måde opdager brugeren også efterhånden det funktionelle lag i det modulære system, og har muligheden for at tilegne sig nærmere kendskab til de enkelte modulers opførsel - alene og sammen med andre moduler.

Da det funktionelle lag er direkte koblet til det fysiske lag via sensorer, aktuatorer og kommunikationen mellem modulerne, får brugeren et hurtigt feedback på sine handlinger og dermed er en faktisk interaktion med systemet i gang.

Der skal være mange brugsmuligheder

På funktionssiden har det været et hoved-designkriterie for mig, at der er mange mulige kombinationer af forskellige moduler, således at brugeren ikke trættes af at lede efter de kombinationer, hvor "der rent faktisk sker noget." Jeg har i høj udstrækning også prøvet at gøre det muligt for brugeren at interagere med blot et enkelt modul.

Dette er i den 4. generation I-BLOCKS (se billede) gjort ved at have en sensor (et accelerometer, der f.eks. kan måle kubens orientering i forhold til tyngdekraften, eller måle hvis man f.eks. ryster den) i hver kube, samt 4 RGB lysdioder, der kan give et feedback til brugeren i form af farvet lys, der f.eks. er blinkende eller langsomt ændrende.

På denne måde kan en bruger f.eks. få lyset til at ændre sig ved at ændre på modulets orientering. Dette kan så f.eks. direkte ændre på hvordan modulet opfører sig, når det sættes sammen med andre moduler.

Den næste level

Det fantastiske ved modulære robotsystemer er, at der er så uendeligt mange kombinations- og interaktions-muligheder. Men det er også disse mange muligheder, der udgør den største udfordring for designeren:

Hvordan udnytter man bedst til fulde systemets potentiale, samtidig med at man opretholder en forståelig og umiddelbar interaktion med brugeren? Dette er et af kernespørgsmålene. Et andet stort spørgsmål er, hvordan man får systemet til at udvikle sig sammen med brugeren?

Et er, at der er et vist antal forskellige kombinationsmuligheder af moduler med forskellig funktionalitet, men når brugeren har afprøvet og udforsket de fleste af disse, hvordan kommer man så videre - hvordan kommer man til "level 2"?

Dette er en af de aktuelle udfordringer, jeg er begyndt at lede efter løsningsmodeller til, ud over, at vi også hele tiden forsøger at finde nye applikationsområder og nye interaktionsformer med denne type teknologi.