前沿丨ETH创办数字化建造实验室,将机器人推向工地

万科建筑研究中心

来源:机器人学家 上周,我们报道过一些能高效自动化盖楼的机器人。而在瑞士的国家科学中心——ETH苏黎世,一个数字化建造实验室(Digital Fabrication Lab)刚刚成立。它存在的目的便是探索在建筑自动化这件事上,机器人究竟能走多远。而现在,他们已经有了一些非常酷的想法。
在位建筑师
758752961352811760 实验室的旗舰项目(目前看来完成度最高的)是“在位建筑师(In-situ Fabricator)”。这台智能建筑机器人是一个装载在移动平台上的工业机械臂。和其他建筑机器人一样,它也可以叠放砖块,区别在于这台系统是完全独立运行的,不需要任何外部定位系统。机器人身上配备一台平面激光雷达,当它到达工地后,会对地形进行3D建模,并与现有的建筑结构规划进行匹配。这样一来,机器人永远知道自己在哪里,并可以独立地在工地自由移动。它甚至可以学会自动适应设计的较小变化。548317726820016560图:“在位建筑师”3D重构得到的地形 虽然说“在位建筑师”比之前的建筑机器人要更为智能,但它也同时距离商业化更加遥远——它需要人工递给它砖头。另外,目前它砌墙是不会刷水泥的,如果你希望它造出来的屋子能维持一段时间,你需要记住这一点。当然,这些问题最终都会被解决的,因为项目的目标就是要造一个完全商业化的建筑机器人。845949801498246165 任意形状材料 实验室的另一大项目是“未知结构形状材料的自动化组装”。说白了,就是开发一套能够用碎石造房子的系统。334450937022324038使用无法预测形状的建筑材料,比如未经加工的石料、废弃的混凝土块等来完成建造,是对传统数字化建造的挑战。这项研究工作针对于开发对未知材料的3D扫描建模技术、实时分析系统和能够处理不同形状的机器人化建造系统。 挤出来的绚丽结构 最后一个项目被称为“网模(Mesh Mould)”。 该项目的目标是融合在混凝土建造中的两个基本元素:加固和模板,形成一个统一化的机器人建造过程。 其基本想法就是,实现数字控制下的“泄露模板”挤压过程,来做出具有坚固的倾斜结构的非标准混凝土结构。这种做法的好处是可以在工地上高效地直接进行。418197417329547438如果现代建筑能够利用这些定制化的混凝土结构(这些由人工完成是非常繁琐的),这将让形状奇特建筑的建造成本大大降低。同时,通过针对功能对结构进行优化,你可以避免一些过于困难的结构,从而省下大量的时间,金钱和材料。 除了这些,在数字建造方面ETH还有大量值得关注的项目。324647936131653977 你可以访问他们的官方网站了解更多:http://www.dfab.ch/research/尽管这些项目目前完成度不高,但也可见ETH对机器人进军建造行业的信心。未来的工地会变成什么样?自动化系会将土木系吞并?我们拭目以待。
外文资料来源:IEEE (点击下方按钮可阅读原文)