Ziel des Prototyps ist es einen möglichst präzisen Eindruck davon zu vermitteln, wie Udomi später auf den Bewohner wirken soll. Um mit Blick auf den kurzen Umsetzungszeitraum nicht den Projektrahmen zu sprengen, haben wir uns entschlossen Bewegung (und damit Elektronik) und Design und haptischen Eindruck in getrennten Prototypen darzustellen.
Während der Design-Prototyp den Anspruch eines tatsächlich belastbaren Modells in Originalgröße hat, liegt das Hauptaugenmerk beim Technik-Prototypen darauf, wie der Bewohner mit dem System interagiert und wie der Raum sich verändert.
Beide Prototypen haben gemein, dass sie durch die charakteristischen 6-eckigen Platten gebildet werden. Während diese aber beim Design-Prototyp aus Holz, fest verbunden und somit benutzbar sind, können die erheblich leichteren Platten des Technik-Prototyps zueinander bewegt werden und sind mit der nötigen Elektronik gespickt.
Um das Ziel des Technik-Prototyps zu erreichen, die Interaktionen zwischen dem Bewohner und Udomi beispielhaft zu zeigen, lag das Hauptaugemerk darauf, die Funktionalität des Raums abzubilden, nicht so sehr aber die Ästethik. Daher haben wir zwar wie im Konzept ein auf Sechseck-Platten basierenden Aufbau gewählt, die Verbindung der Platten aber optimiert auf ihre Beweglichkeit hin konstruiert - weitere Funktionen, wie die frei mögliche Trennung von Platten wurden teilweise weg gelassen. Daher ist es für den Technik-Prototyp ausreichend bestimmte Formen nachbilden zu können und nicht etwa wie im Idealkonzept alle Platten frei zu Formen kombinieren zu können. Aussparungen und Laschen, die das Gelenk für eine Bewegung der Platten bilden, sind nur an vordefinierten Stellen angebracht. Hier findet die Bewegung statt.
Um die verbundenen Platten bewegen zu können, sind jeweils in den Platten mit Aussparungen kleine Servomotoren eingelassen. In den Gegenstücken, von der Verbindungsstelle weg zeigend ist ein als Krafthebel fungierender Draht eingelassen, der mit dem Servomotor verbunden wird und eine bessere Kraftverteilung auf die Platte ermöglichen soll. Die Verbindung aus Servomotor und Krafthebel bildet somit die eine Seite der Bewegungsachse, die andere kommt durch ein Holzstäbchen zustande, dass Aussparung und Lasche verbindet.
Die eingepassten Servomotoren sind durch aufwändige Berechnungen und Tests so gewählt, dass sie bei kleinstmöglicher Größe die nötige Kraft aufbringen um die daranhängenden Platten und ggf. die die darin verbaute Elektronik zu heben. Hierbei spielt neben der Materialwahl die Hebelwirkung eine entscheidende Rolle. Dies führt dazu, dass das vom Motor zu bewegende Gewicht, mit der Länge der zu bewegenden Fläche - sprich der aneinander gereihten Platten - exponentiell zunimmt.
Um das Gewicht der Platten zu reduzieren, kommt als Material ein Polystyrol-Hartschaum zum Einsatz. Dieser ist mit klassischen Styropor vergleichbar, besitzt aber eine deutlich höhere Stabilität und Härte, bricht weniger leicht und ist wesentlich feinkörniger - bildet also sauberere Schnittkanten. Gleichzeitig ist das Gewicht aber nahezu identisch mit klassischen Styropor - Ideal für die Anforderungen unseres Prototyps.
Auch die größe der Platten ist mit einer Kantenlänge von 7,5 cm so gewählt, dass bei kleinstmöglichem Volumen und damit Gewicht grade noch so die Elektronik untergebracht werden kann und noch der Eindruck von sich bewegenden Platten entsteht.
Um Gewicht, Platz und finanziellen Aufwand zu sparen, sind die verbauten Servomotoren zusätzlich nicht etwa im Stande, alle zu hebenden Platten voll ausgeklappt zu heben. Viel mehr muss ein Algorithmus dafür sorgen, dass sich außen liegende Platten zuerst einklappen und so den Hebel verringern.
Ein Ziel des Technik-Prototyps war es auch, zu ermitteln, in wie fern sich die Art der Bewegung (Geschwindigkeit, Easing, Reihenfolge) auf die Wahrnehmung, insbesondere auf die empfundene Bedrohlichkeit des Systems auswirkt. Hierbei konnten durch technische Limitierungen nur begrenzt Rückschlüsse gezogen werden. Dies hängt insbesondere damit zusammen, dass die Geschwindigkeit der Servo-Motoren stark mit der aufgewendeten Kraft variert. Eine gezielte Steuerung, die über grundsätzlich langsamer oder schneller hinaus geht, ist somit nicht möglich.
Zusätzlich ist ein zentrales Element des Technik-Protyps die Möglichkeit zur Veränderung. So soll im kleinen gezeigt werden, wie der Bewohner das System später personalisieren und anpassen kann - wie die Intelligenz funktioniert.
Um dies technisch zu ermöglichen, sind die verbauten Motoren so umgelötet, dass sie gleichzeitig Winkel abgreifen können. Hierzu müssen die Motoren, dank der Modifikation, wie sonst bei Servos üblich die Winkel nicht zwangsläufig selbst eingestellt haben. Dies erspart weitere Elektronik zur Winkelmessung (bspw. ein verbautes Potentiometer).
Für den Bearbeiten-Modus, sind zusätzlich Sensoren zur Erfassung von Berührungen und an allen Plattenkanten LED-Stripes (viele, in Reihe geschaltete LEDs) angebracht. Diese können über ein Darlington Array (in etwa vorstellbar wie eine vielzahl von hintereinander geschalteten Transistoren) mit wenig Strom an und ausgeschaltet werden.
Der Design-Prototyp hingegen, soll helfen die Größe und tatsächliche Wirkung von Udomi erfahrbar zu machen. Hierbei geht es nicht um Funktionalität, nicht um das genaue Aussehen von Oberflächen, sondern darum, wie es sich anfühlt die gebildeten Möbelstücke zu benutzen und wie diese im Raum als ganzes wirken soll. Darum zu zeigen, dass sich aus den Holzplatten allgemein ernstzunehmende und funktionale Möbel bilden lassen. Hierbei werden feste Situation aus insgesamt 18 Holz-Sechsecken gebildet. Diese kommen teilweise in der Konstruktion des Tisches und Stuhl unter, teilweise deuten sie den Raum darum an.
Hierbei erheben wir nicht den Anspruch eines finalen Produktdesign - hierzu fehlt uns auch schlichtweg die nötige Expertise. Auch unser Wissen über Materialeigenschaften ist trotz Recherche natürlich nicht vergleichbar, mit dem von Produktdesignern oder Ingenieuren. Daher lag hier auch nicht unser Fokus. Viel mehr soll ein erster Eindruck davon entstehen, wie das System als realgroßer Raum wirken kann. Genauso sind die gebildeten Möbelformen nicht final. Konzeptionell wollen wir damit viel mehr die Grundlage für weitere Möbeldesigns zeigen, die wenn das System skaliert beispielsweise von Experten entwickelt werden können.