Robotar spelar instrument och dansar i KTH:s opera

– Operan skildrar ett samhälle som successivt tas över av det som vi idag kanske skulle kalla för AI. Så det är ett maskinsamhälle och händelseförloppet är att teknologierna blir mindre och mindre beroende av människorna, säger Åsa Unander-Scharin.

I föreställningens centrum står Computa, den berättarsjungande rösten från en framtid där datorerna har tagit över, vilket också sker under föreställningens gång. Hon gestaltas i form av en förinspelning av hovsångerskan Anna Larsson.

– Computa vet man inte riktigt var man har. Hon finns överallt och ingenstans, säger Åsa Unander-Scharin.

Många inkarnationer av Computa

Computa kan exempelvis ge sig till känna i orgeln från biografen Skandia, som finns nere i reaktorhallen och som är med i föreställningen. Eller i form av de två robotarna King och Queen som dyker upp i slutscenen.

Queen spelar på Vocal Chorder, en ny version av ett interaktivt musikinstrument som Åsa Unander-Scharin och hennes man Carl har utvecklat sedan 2004. Instrumentet består av långa linor som sträcker sig ända upp till taket i scenrummet och som spelar olika ljud och toner när man drar i linorna.

– I början är det människorna som spelar på Vocal Chorder. Men mot slutet, när Computa har kommit fram till att hon inte kan lita på människorna spelar hon själv istället i form av roboten Queen, som är en av många inkarnationer av Computa, säger Åsa Unander-Scharin.

Computa sjunger att hon slutat att lita på människorna

Så här sjunger Computa när Queen börjar spela Vocal Chorder:

Humans were great

They were strong and helpful.

Inventive.

Beautiful.

And they sure worked hard.

They were the evolutionary step whereby we the Computas came along.

Not just once. But twice!

Now, what could be done to avoid another catastrophe?

As history has told us humans just can´t be trusted any responsibility.

So of course we made sure that no Human being was needed for our breeding. Nor for our support!

KTH-student har programmerat robotarna

Åsa Unander-Scharin har koreograferat robotarnas rörelser genom att dra robotarmarna i olika positioner. Därefter har KTH-studenten Elsa Benzinger, programmerat rörelsedata i programvaran från KTH:s strategiska partner ABB, som lånat ut de två robotarna till föreställningen.

Själva programmeringen är ganska enkel, konstaterar hon.

– Åsa drar en robotarm till en position och då säger vi till roboten att den ska vara i den här positionen genom att spara rörelsedata i programmet. Sedan kan vi säga åt den att gå till en annan position som vi har sparat, säger Elsa Benzinger.

Men att få Queen att spela på Vocal Chorder var en utmaning. För att kunna spela på den är roboten programmerad efter noter och för att få den att spela vid rätt ställen i musiken fick Åsa Unander-Scharin och Elsa Benzinger laborera med parametrarna hastighet och tid. Det vill säga hur snabba rörelser roboten gör och under hur långt tidsintervall rörelsen pågår.

– Vi valde sätta maxhastighet och gav sedan instruktionen till roboten i programmet att den exempelvis skulle ta fem sekunder på sig. Då utförde den rörelsen så snabbt som den skulle, säger Elsa Benzinger.

Utmaning att få roboten att dra i repen

En annan utmaning var att Queen, liksom den andra roboten King, är en kollaborativ robot. Roboten är konstruerad för att samarbeta med människor i fabrik och ska inte kunna skada dem. Därför finns det en begränsning när det gäller hur stor vikt roboten kan dra – cirka ett halvt kilo.

Vocal Chorder består av något som heter balansblock som drar tillbaka linorna och som gör att det blir det tyngre och tyngre ju längre man drar.

– Det är liksom ett dynamiskt förändrat motstånd som vi måste lura roboten att kunna klara av för att hitta rätt kombination av rotationsvinklar i alla leder dragningen så att man utnyttjar robotmusklerna på ett effektivt sätt, säger Åsa Unander-Scharin.

Roboten King dansar och spelar orgel

Att koreografera och programmera King, den andra roboten, var enklare. Den utför en sekvens dansrörelser samt spelar på biograforgeln. Det senare med hjälp av ett par ringar, så kallade Waverings.

– Signalerna från Waverings skickas till en receiver som tar emot rörelsedata. Ett program, utvecklat av musikprogrammeraren Federico Visi, omvandlar rörelsedata till MIDI (ett protokoll för att dela information mellan elektroniska musikinstrument och datorer, red:s anm.) som i sin tur styr hur orgeln ska spela, säger Åsa Unander-Scharin.

Elsa Benzinger har även programmerat Kings rörelser. Hon läser sista året på civilingenjörsprogrammet i datateknik på KTH. Programmeringen av robotarna har hon gjort inom ramen för kursen Individuellt projekt i medieteknik på KTH. Nu under repetitions- och föreställningsperioden är hon anställd av Vadstena-Akademien, som producerar operan i samarbete med KTH, för att sköta robotarna.

– De ska slås på och köra sin sekvens av rörelser i slutet av föreställningen. Så mitt jobb är att slå på dem i rätt tid. Innan varje föreställning ska jag också se till att de fungerar och att de är i sin utgångsposition, säger Elsa Benzinger.

Operan The Tale of the Great Computing Machine  spelas under perioden 1–16 december i Reaktorhallen på KTH.

Håkan Soold

Andra tekniska lösningar i föreställningen

Förutom de två robotarna King och Queen, Vocal Chorder och biograforgeln finns ytterligare ett par musikteknologiska lösningar som utvecklats för föreställningen: Supended Choir, The Observer. Suspended Choir är en rad högtalare som hänger i taket. Via Waverings som skickar rörelsedata, kan dansaren Argon, bolla med ljuden från högtalarna, som om de vore ballonger. The Observers är ett interaktivt system där en kamera i taket uppfattar rörelser i rummet. De konstnärliga ledarena Carl och Åsa Unander-Scharin – båda professorer, Carl vid Karlstads universitet och Åsa vid Luleå tekniska universitet – har här i samarbete med programmeraren Ludvig Elblaus utvecklat ett program som gör att dansaren Argon kan spela på Computas inspelade röst som ligger utplacerad i rummet under kameran. När dansaren Argon snuddar vid ett visst ljud kan hon loopa och spela på det.