Automata, voorlopers van de robot

Al sinds de oudheid hebben mensen automata gemaakt, dat wil zeggen autonoom functionerende machines. Veel van deze machines leken sterk op een moderne robot, behalve dat een robot werkt met de hulp van elektrische of digitale programma's en een automaton volledig mechanisch blijft. Daarmee zijn automata in principe dus geen robots, maar kunnen ze wel probleemloos tellen als voorlopers van de robot. In ieder geval hebben ze een lange geschiedenis vol vernuftig vakmanschap dat vaak al verrassend vergevorderd is voor de tijd waarin een bepaalde automaton is gemaakt. Artikelindeling (interne links)

• Wat is een automaton precies?
• Mechanica in de oudheid
• Middeleeuwse automata
• Mechanica en automata in de renaissance
• De 17de eeuw: een omslag
• Automata vanaf de 18de eeuw
• Pseudo-automata
• Andere automata

Wat is een automaton precies?

Officieel is een automaton een zelf-opererende machine, wat wil zeggen dat hij bepaalde taken kan uitvoeren zonder hulp van buitenaf. In Nederland wordt dit ook vaak gewoon een automaat genoemd, hoewel dat niet het officiële woord is.

Een automaton is daarmee een 'autonome robots'. Dat is een robot die zijn taak zonder menselijke hulp kan uitvoeren in een ongestructureerde ruimte. Dat wil zeggen dat hij in principe onder (bijna) alle omstandigheden in elke ruimte kan functioneren. Goede voorbeelden hiervan zijn ruimterobots of de meeste huishoudelijke robots.

Er bestaan ook robots die minder autonoom zijn. Die kunnen alleen goed functioneren in een gestructureerde ruimte, waarin aan allerlei voorwaarden is voldaan. De omgeving moet dan als het ware op de robot worden aangepast omdat deze anders niet goed werkt. Veel fabrieksrobots vallen hieronder.

Tenslotte zijn er ook robots die weinig of niet autonoom zijn. Behalve dat de ruimte op hen moet worden aangepast, moeten ze ook steeds door mensen worden geholpen bij onderdelen van hun taak. Dat komt ook veel voor bij fabrieksrobots.

Het verschil tussen automata en robots

• Automata zijn puur mechanisch, zonder gebruik te maken van elektrische of digitale hulpmiddelen en bijbehorende programmatuur.
• Robots zijn elektromechanisch en werken dus alleen op elektriciteit. Ze hebben meestal computerchips, maar soms ook transistors.

Voor vermaak

Zowel robots als automata komen in allerlei vormen en maten voor. Opvallend is echter dat in beide gevallen de menselijk vorm het meest tot de verbeelding spreekt. Automata zijn dan ook vaak bewegende poppen, net zoals wij ons robots in eerste instantie voorstellen. Daarnaast echter waren en zijn er ook veel automata in de vorm van datgene dat wij nu zeker een automaat zouden noemen, zoals bijvoorbeeld een muntautomaat.

In tegenstelling tot de moderne robot had en heeft de automaton vaak geen gebruiksfunctie, maar werd en wordt deze gebouwd om de mensen te vermaken. In het verleden stonden automata vaak tentoongesteld op kermissen, pieren of elders om het publiek te verwonderen. Een enkel exemplaar had zelfs zijn eigen theatershow. Later werd de automaton geadopteerd door pretparken, alwaar ze nog steeds veel voorkomen.

Mechanica in de oudheid

In de oudheid bestonden verrassend genoeg al levensgrote beelden die zich mechanisch bewogen. Homerus beschrijft bijvoorbeeld de 'dienstmaagden van Hephaistos' die laatstgenoemde voor zichzelf had gemaakt. Deze waren van goud en bedienden de gasten terwijl ze zich voortbewogen op wieltjes. Heruit blijkt gelijk dat het verlangen naar machinale huishoudelijke hulp al vroeg in de mensheid is ontloken.

Ook Daedelus verraste zijn bezoek met vroege automata: levensgrote godenbeelden die zichzelf verplaatsten. Volgens Plato gebruikte hij daarbij kwikzilver. Dat is mogelijk, al is Plato de bron gebleken van menige mythe.

Hero van Alexandrië

Een eerste serieuze theoreticus op het gebied van mechanica was in ieder geval Hero van Alexandrië. Hij publiceerde in de eerste eeuw van onze jaartelling een verhandeling onder de naam 'Pneumatica'. Hierin beschreef hij een groot aantal experimenten die hij zelf had uitgevoerd. Zijn insteek was luchtig; de meeste toestellen die hij bedacht waren speelgoed of op vermaak gericht. Zo was er een soort variatie op het hedendaagse zangvogeltje dat werkt met water.

Twee speciaal opmerkelijke voorbeelden van Hero's vernuft zijn:

• Een altaar waarop twee figuren stonden die automatisch een vloeistof offerden, wanneer het vuur op het altaar werd aangestoken. Men kan zich voorstellen met hoeveel verwondering mensen uit de tijd dit hebben aanschouwd.
• De zogenaamde 'aeolipile'. Dat was een primitieve stoommachine waarbij een bal die op een stel houders lag ging rondtollen door stoom.

China

Ook in China zijn bewijzen teruggevonden van vroege mechanica in de vorm van automata. De oudste gegevens gaan daarbij terug tot de 3de eeuw na Christus.

Middeleeuwse automata

Tijdens de middeleeuwen zakte de mechanica van Hero van Alexandrië weg in de vergetelheid. Dat neemt niet weg dat er in de loop van de middeleeuwen heel wat automata zijn gebouwd. Vooral tijdens volksfeesten was het gebruik ervan erg populair. Dan werden er, vaak reusachtige en prachtige, bewegende poppen tentoongesteld aan het feestende publiek. Het werd een gewoonte die nog eeuwenlang stand zou houden.

In sommige plaatsen in Europa is er nog iets van deze traditie terug te vinden in de zogeheten reuzenoptochten, alhoewel die reuzen vaak geen automaton meer zijn.

Mechanica en automata in de renaissance

De nieuwe tijd die werd ingeluid door de renaissance was al even bezig toen in 1575 ene Commandinus in Italië een eerste Latijnse heruitgave maakte van Hero's 'Pneumatica'. Dat werd opgepikt door de wiskundige Baldi, die mechanische figuren ging maken, gedeeltelijk op basis van Hero's principes. Hierna zou de 'Pneumatica' nog lang als standaardwerk gelden.

Vooruitgang door de uitvinding de klok

Hiervoor waren er in de 14de eeuw al belangrijke uitvindingen geweest op het gebied van uurwerken. De mechaniekjes die werden bedacht om klokken mee aan te kunnen drijven waren ook goed te gebruiken voor automata. Sterker nog, in veel opzichten vallen klokken te zien als een soort van automata. Het belang van de uitvindingen op het gebied van uurwerken voor de ontwikkeling van automata valt dus niet te onderschatten. Het gaf een geheel nieuwe impuls aan de bouw van mechanische toestellen.

Niet verwonderlijk kwamen er al snel toestellen die zowel een klok als een automaton waren. Dat begon met de zogenaamde 'Jacquemarts' of 'Jacks', klokken die elk uur sloegen. Soms kwamen deze in de vorm van een soldaat die een wachter symboliseerde die alarm sloeg bij onraad. In Engeland kwamen er ook kerktorens met klokken van dit type, die soms wijsjes speelden. De koekoeksklok valt ook onder dit type.

Het veermechanisme

Aan de vooravond van de 17de eeuw werd echter de meest belangrijke vinding op dit gebied gedaan: een op een veer lopend uurwerk. Waar, wanneer en door wie het precies is uitgevonden is niet bekend, maar in het begin van de 17de eeuw werd het gebruikt voor de eerste draagbare horloges. Dit veermechanisme zou evengoed weer vele nieuwe deuren doen opengaan, met name ten aanzien van kleine automata.

Automata in de kerk

Binnen de Katholieke Kerk bestond er eigenlijk veel huiver tegenover mechanica, want het werd geassocieerd met magie. Toch maakten sommige kerken gebruik van simpele automata. Deze beeldden scènes uit de Katholieke leer uit, zoals bijvoorbeeld de kruisiging van Christus. De priester kon deze poppen via een pedaal in de spreekstoel bedienen.

Na de Reformatie en Contrareformatie zakte onder de gelovigen de ergste achterdocht jegens mechanica weg.

Machines voor broodheren

Ondertussen kregen bouwers van toestellen steeds meer emplooi bij adellijke broodheren. Meestal was de hoofdtaak daarbij het bouwen van wapentuig, maar ze werden ook gevraagd om speelgoed te ontwerpen voor het hooggeboren kroost. De bekendste onder dergelijke bouwers is Leonardo da Vinci. Deze kwam in dat kader ook tot het ontwerp van een sterk op een moderne robot gelijkende automaton, waarmee hij, zoals gebruikelijk, zijn tijd ver vooruit was.

Lange tijd zou het personen in dienst van een broodheer echter onmogelijk blijven om als zelfstandige aan de slag gaan. Daarvoor was het vervaardigen van toestellen en automata te kostbaar, zowel qua tijd als op het gebied van gebruikte materialen.

De 17de eeuw: een omslag

Dat veranderde in de loop van de 17de eeuw. Doordat men voortaan gebruik kon maken van het veermechanisme was het een stuk gemakkelijker en goedkoper geworden om kleine automata in de vorm van speelgoed te maken. Hierdoor konden ambachtslieden langzaam maar zeker een groter publiek bereiken. Deze ontwikkeling stond mede aan de basis van de opkomst van speelgoed in de 18de eeuw.

Grote automata maakte men echter ook nog steeds. Een betere manier om de eigen vaardigheid aan het publiek te tonen was er namelijk niet. Deze machines werden dus steeds vaker gebouwd als promotiemateriaal voor speelgoedmakers.

Tegelijkertijd groeide gedurende deze eeuw het aanzien van de natuurwetenschappen sterk. Er werden speciale genootschappen opgericht die veel deden voor de popularisering van de exacte vakken. Daar profiteerden afgeleide specialisaties als mechanica en werktuigbouwkunde ook van.

Automata vanaf de 18de eeuw

Door de ontwikkelingen tijdens de 17de eeuw konden ambachtslieden voortaan een zelfstandig bestaan als speelgoedmaker opbouwen. Aanvankelijk gebeurde dat met name in Franstalige streken. Daarbij verwierven de beste automatonbouwers behoorlijk veel roem.

Jacques de Vaucanson

Een eerste persoon die naam maakte als speelgoedmaker was de werktuigbouwkundige Jacques de Vaucanson. In 1749 baarde hij opzien met een winkeltje waarin een mechanisch opererende kruidenier de bestellingen uitvoerde. Een automaton dus dat helemaal niet zou misstaan in een modern hedendaags pretpark!

Het meest bekend werd hij echter om een levensgrote, vergulde eend die praktisch als een volwaardige eend door het leven kon. Zowel van buiten als van binnen was hij natuurgetrouw en zelfs voorzien van een soort van spijsvertering. Natuurlijk kon de eend ook zwemmen. Nog tot het midden van de 19de eeuw maakte deze automata furore als attractie.

Pierre Jacquet-Droz

De grootste bouwer van automata en speelgoed van zijn tijd was echter de Zwitser Pierre Jaquet-Droz. Hij bleek al op jonge leeftijd een bijzonder getalenteerde horlogemaker. Het was dan ook geen wonder dat hij zou doorgroeien tot een zeer creatieve bouwer van luxe speelgoed en automata.

Zijn beroemdste werkstukken zijn drie mechanische poppen die hij waarschijnlijk vanaf 1760 maakte. Deze worden 'De kunstenaar', 'De schrijver' en 'De musicienne' genoemd. In tegenstelling tot de veel beroemde automata zijn deze drie poppen bewaard gebleven en te bewonderen in het CIMA (Centre International de la Mécanique d'Art) te Sainte-Croix in Zwitserland, waar talloze automata zijn tentoongesteld.

Deze poppen zitten niet alleen knap in elkaar met bewegende ogen en levensechte handelingen, maar zijn bovendien mooi gemaakt. Ze worden aangedreven door inwisselbare nokkenschijven op een cilinder, welke wordt aangezwengeld door een opwindmechaniek.

• De kunstenaar. Deze is een jongen die tekent. Hij heeft vier verschillende portretten op zijn repertoire: die van de Engelse koning George III en zijn echtgenote Charlotte en die van Lodewijk XVI en Marie-Antoinette. Als hij onder het tekenen pauzeert, zorgt een blaasmechanisme in zijn hoofd ervoor dat hij het droogpoeder keurig netjes van zijn blaadje blaast.

• De schrijver. Ook dit is een jongen. Hij zit op een kruk, doopt zijn ganzenveer in de inkt, schudt hem uit en begint dan met het zogenaamde overschrijven van een tekst. De schrijver is werkelijk wonderbaarlijk, want hij is zelfs lichtelijk te programmeren voor een tekst van twee à drie zinnen. Hij schrijft inclusief spaties en begint op gezette tijden op een nieuwe regel.

• De musicienne. Dit is de grootste pop van de drie. Het laat een jonge vrouw zien die een soort van klavecimbel bespeelt. Ze slaat de toetsen werkelijk aan, terwijl ondertussen haar boezem op en neer gaat. Na het concert buigt ze haar toehoorders naar links en rechts beminnelijk toe.

Britse bouwers

Ondanks de faam van hun continentale collega's lieten ook Engelse ambachtslieden zich niet onbetuigd. De bekendste onder hen was waarschijnlijk de juwelier James Cox.

Deze hield in 1772 nabij Whitehall een tentoonstelling van maar liefst 56 mechanische dieren, meestal vogels. Zijn eigen gierigheid werd echter zijn ondergang, want hij vroeg een dusdanig hoog entreegeld dat er te weinig bezoekers kwamen. De tentoonstelling werd opgedoekt waarna al zijn dieren prijzen in een loterij werden. Veel van hen zijn daardoor nu verdwenen. Er is echter nog een zwemmende, zilveren zwaan die een vis inslikt. Deze is te zien in het Bowes museum, nabij Barnard Castle in Durham County.

Karakuri: beroemde Japanse automata

Ook in Azië bleven automata in trek. Het zal bij niemand verbazing wekken dat er in het land van de robotica, Japan, ook al veel werden gebouwd. Dat gebeurde met name gedurende de zogeheten 'Edo periode' die van 1603 tot 1867 duurde. Deze werkstukken werden 'karakuri ningyõ' genoemd en spreken nog steeds tot de verbeelding van mensen over de hele wereld

Pseudo-automata

Ondanks dat het geloof in magie aanzienlijk was geluwd, waren automata voor veel mensen toch nog abracadabra. Ze begrepen niet hoe het mogelijk was, maar dan op een manier dat wij ook niet begrijpen hoe een illusionist te werk gaat. Daar speelden sommige bouwers op in door mechanica en illusionisme met elkaar te vermengen. Zo ontstonden de zogenaamde pseudo-automata. Dat waren automata die op een heimelijke manier werden geholpen bij het verrichten van hun handelingen.

De eerste schaakmachines?

Dat begon met de nog immer fameuze schaakmachine die bekend stond als 'De Turk'. Een schaakmachine leek het tenminste lang te zijn, hoewel het moeilijk te geloven was dat de machine echt kon schaken. Deze automaton ging echter verloren en zijn laatste eigenaar nam het geheim mee het graf in.

Toch leidt het momenteel geen twijfel meer dat er een kleine schaker in verborgen heeft gezeten die het eigenlijke denkwerk deed. Waarschijnlijk waren de schaakstukken magnetisch en zaten er in de kast corresponderende magnetische schijven. In die richting dacht ook Joseph Racknitz die in 1789 al een bekend boek schreef waarin hij zijn vermoedens over De Turk uit de doeken deed.

Dat neemt niet weg dat de maker, Baron Wolfgang von Kempelen, rond 1780 een heel fraaie automaton had gefabriceerd. De Turk was een levensgrote pop met tulband en snor die achter een kast zat met daarop het schaakbord met stukken. Voor de show opende men het kabinet (op dat moment nog onbemand) en toonde het publiek het inwendige mechaniek. Daarna sloot men de deuren en begon het spel. De Turk verzette de stukken met zijn linkerhand, ondertussen klinkende, rinkelende en snorrende geluiden makend. Het bleek in ieder geval genoeg om Napoleon in het schaken te verslaan.

'De Turk' baarde zoveel opzien dat hij school maakte, waardoor er meerdere 'schaakmachines' kwamen. In de 18de en 19de eeuw leidden schakers een armoedig bestaan, dus die wilden best meewerken. Een andere bekende schaakmachine werd de 'Mephisto', die zelfs een schaaktoernooi won.

Andere pseudo-automata

Bekend werden ook andere de pseudo-automata, die uiteenlopende kunstjes vertoonden aan hun publiek. De bouwers traden meestal op in zalen met hun creatie. Een voorbeeld hiervan was de automaton 'Psycho'. Deze speelde kaart met het publiek, rookte en kon tal van andere kunstjes. Hij zou nog tot 1910 een verwonderd publiek trekken.

Eugène Robert-Houdin

De meest bekende bouwer van (pseudo)-automata in de 19de eeuw was de Fransman Eugène Robert-Houdin. Hij geldt ook als de grootste illusionist van zijn tijd, hoewel het onduidelijk is in welke mate er eigenlijk sprake was van bedrog bij zijn automata. Gegevens daarover zijn verloren gegaan, maar waarschijnlijk werkten zijn poppen echt. Hij had onder meer een musketier die op schijven schoot en een schrijvende pop die deed denken aan 'De Schrijver'.

Echte poppen of niet, de shows die Robert-Houdin erom heen bouwde waren een illusionist waardig en trokken veel bekijks. Vandaar waarschijnlijk dat enkele decennia later een andere beroemde illusionist zich naar hem zou vernoemen...

Andere automata

Door de hele geschiedenis heen zijn er naast de poppen ook andere automata gebleven. Toestellen die, in navolging van het altaar van Hero, de een of andere voorstelling weggaven. Denk daarbij bijvoorbeeld ook aan waterorgels.

Muntautomata

In de 19de en het begin van de 20ste eeuw bestonden er ook veel muntautomata die een toneelvoorstelling lieten zien. Na het inwerpen van de munt schoof er een gordijntje opzij, waarna de show kon beginnen. Dat kon van alles zijn, zoals het optreden van een muzikant. Vaak echter speelde zich een gruwelijk drama af vol moord, doodslag en executies. Blijkbaar bracht dat het meeste geld in het laatje.

Nederlandse automata

Van een andere orde is de waarschijnlijk bekendste automaton van Nederland. Die heet 'Salomo's eerste rechtspraak' en is gemaakt door de Fries Jan K. Elzinga (1882-1947), in het begin van de 20ste eeuw. Dit automaton beeldt het bekende Bijbelverhaal tot in de kleinste details uit. Elzinga heeft er 4 jaar lang voltijds aan gewerkt. Zijn werk is nog steeds te bewonderen in Museum 't Coopmanshûs te Franeker.

Hedendaagse automata

Ook in de tegenwoordige tijd worden er nog steeds automata gemaakt. Omdat het mechanische gedeelte nu echter niet meer zo tot de verbeelding spreekt zijn ze een meer kunstzinnige kant opgegroeid. Daarnaast zijn ze nooit verdwenen uit de wereld van de kermis en attractieparken. Een park als de Efteling staat bijvoorbeeld vol met automata.

Lees verder

• Technisch speelgoed tot 1914