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从机器人建造到机器人创造

2016.04.06 | ,
FAB-UNION

作者:FabUnion

世界机器人建筑大会于2016年3月18日,19日在澳大利亚悉尼成功举办,来自世界20多个国家的近300多位学者、建筑师、工程师、设计师和艺术家们围绕当今最前端的机器人数字化设计与建造议题进行了热烈的讨论。Fab-Union团队作为协会核心成员在大会上进行了主题演讲,并整理了最热门的六个议题与读者一起分享。

本次会议得到了KUKA,ABB,Scott,SCHUNK以及Autodesk等大牌工业公司的鼎力支持

会议选址在风景如画的Circular Quay,作用3000平米的工业厂房,20余台机器人参与了设计展示

20多个国家的近300多位学者参与了本次会议,包括哈佛、普林斯顿、MIT、Sci-Arc、ETH、ICD、RMIT、悉尼大学以及同济大学的机器人团队都参与了本次设计工作营

本次会议的核心议题是“Trajectories(轨迹)”: 随着对于机器人的智慧开发与创新运用的不断升温,数字建造在技术在建筑设计领域充满了无限的潜力与可能。设计师通过对数字化信息技术的不断开拓,通过传感技术加强人机互动,通过实时反馈提升机器人对复杂环境的感知能力,逐步将机器人“建造”发展成为机器人“创造”,推动数字建造向智能建造的轨迹发展。

世界建筑机器人会议是设计学、建筑学、计算机学、材料学、工程学以及艺术学的跨界交流

圣家族大教堂执行建筑师Mark Burry教授发表主题演讲,介绍机器人切石技术在高迪作品中的运用

KUKA公司设计总监Heinrich Munz介绍最新人机交互技术

同济大学建筑与城规学院袁烽教授发表主题演讲,介绍FabUion机器人数字工厂和最新结构打印技术

工业机器人准确与灵活的特质使传统的设计到建造的过程充满了想象力与互动性,实时的信息传感与反馈使设计师有更多的机会测试新的材料并在设计与建造的互动中寻求新的路径,同时数字化建造技术与开源的软件和硬件平台的结合使新的数字技术、交互界面以及设计方法在设计学、建筑学、计算机学、材料学、工程学以及艺术学的跨界交流中得到飞快的进步。

1机器人UI - 机器人实时控制界面

Southern California Institute of Architecture

本议题探讨通过将机器人运动的直接交互控制作为设计媒介,开发人机互动与非自主性设计的新方法。设计师针对用户需求开发定制化的机器人控制界面,用数字化手段量化机器人的行为逻辑,使机器人成为设计的手段而不仅仅是工具,与现实环境积极的互动并融入创作过程当中。设计过程通过对扫描技术、行为捕捉以及人机界面的互动,将机器人作为同步连接虚拟与现实世界的核心媒介,实现智能化的创造性设计流程。

2多机器人协同视觉识别组装技术

HAL Robotics & Bond University

本议题探讨多机器人环境下通过视觉系统的介入完成高精度高效率的协同部件组装方法,并使用数字化手段完成对预设模块的多样化建设。机器人通过与多个传感设备建立共同信息网络,可实现对任意物体自由分布的自动定位、识别和安装,将物体多方面的物理特质,以点云、空间区间和几何形态的方式进行描述和记录,并寻求最优解决方案以满足设计师在设计过程中定义的预设条件与限制。通过建立一个理想的复杂建造体系,将预知建筑构件与连接构件进行有效整合,以证明机器人智能化建造方法的可行性。

3集群式自主建造

RMIT Architectural Robotics Lab

本议题关注机器人建造于自主式生形设计之间的关联性。通过融合多目标集群设计算法、机器人感知系统与实时建造逻辑来探索自主化智能建造方法。在设计过程中,机器人的运动方式将被定义为生形过程的驱动因素,机器人通过一系列半自主的建造法则在对新材料进行叠加的过程中通过对已有材料的实时分析得出相应的运动逻辑和方法,从而形成高智能的自主设计建造回路。这样一个由机器人控制建筑材料改变物理空间再通过视觉手段将材料信息转变为建造规则的自下而上的设计方法,使设计与建造结合成相互作用、相辅相成的一体化知识与操作体系。

4互动式3D打印

Institute of Advanced Architecture Catalunya, Harvard GSD

本议题关注3D打印过程中数字化信息与物理材料参数的实时交互。设计过程中机器人作为材料的实时测试装置,从而打破传统3D打印过程中通过预设几何形态而预设建造方法与逻辑的一成不变的成型模式。互动式3D打印通过传感设备的介入,将打印材料在打印过程中的几何形态、温度与强度等参数实时反馈给设计师,使设计师能够在最快的时间内对设计进行评估和修正,以达到最理想的建造效果。

5创造性的建造工艺革新

Institute for Computational Design, University of Stuttgart

本议题以木材为例,探索数字化设计方法和电脑辅助建造方式对传统建造工艺的创新式突破,借助机器人的智能建造手段,建筑师的设计创造力和工匠精神得以完美结合。尽管当代先进的制造技术能够把材料塑造为千变万化的形态、功能和尺度,但往往材料一些最本质、最内在的物理特性却遭到忽略或是违背。因此,在设计中,建筑师试图发掘木材在内部结构、节点构造以及表面纹理上的性能潜力,以缝纫和弹性弯折的的方法探索薄木片的成形工艺。机器人建造方式与环境感知系统的结合保证了准确、轻盈的节点设计和复杂形态的高效率建造。

6建筑数字化信息建模(BIM)与机器人建造

Autodesk, Walter P Moore Engineering, Delcam

本议题试图通过平台整合,最有效的连接BIM平台与机器人建造技术。设计师通过结合Dynamo, Autodesk React Structures 以及Robot Studio, 串联建筑数字化信息建模与机器人建造方法,实现数字化建造的一键式输出技术。针对不同的建筑与建造软件,设计师试图以插件开发的方式打通工作流程,完成大型空间结构的设计-分析-建造一体化工作。利用Revit软件中Dynamo的开放性,设计师可以在BIM环境中直接模拟若干型号的机器人建造工作,分析建筑几何形体的可操作性并最终通过机器人语言的转化完成对机器人实际加工流程的输出与控制。


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1条评论
五帝渡 2016-04-12 21:33:31 回复 0

终极梦,拥有一个人工智能,我教他我所会的,他陪我完成我所不会的!

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