據(jù)外媒稱，瑞士NCCR研究人員首次在實(shí)際項(xiàng)目中使用一種新的數(shù)字木材建造方法。由機(jī)器人預(yù)制的承重木材模塊將組裝在DFAB HOUSE施工現(xiàn)場的頂部兩層。

數(shù)字化已經(jīng)進(jìn)入木材建筑領(lǐng)域，整個(gè)元素已經(jīng)由計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)制造。原材料通過機(jī)器切割成一定尺寸，但在大多數(shù)情況下，仍然必須手動(dòng)組裝以形成平面框架。過去，這種制造工藝帶有許多幾何限制。

在瑞士國家研究能力中心（NCCR）數(shù)字化制造的支持下，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院建筑與數(shù)字制造主席的研究人員開發(fā)出一種新的數(shù)字化木材施工方法，通過實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的方式，擴(kuò)大了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的可能性。高效建造和組裝幾何復(fù)雜的木材模塊?？臻g木材裝配與Erne AG Holzbau的密切合作演變而來，將首次用于Empa和Eawag 的DFAB HOUSE項(xiàng)目Nübendorf的NEST研究和創(chuàng)新施工現(xiàn)場。這也是第一個(gè)使用蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院新機(jī)器人制造實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的建筑機(jī)器人的大型建筑項(xiàng)目。

機(jī)器人精度

機(jī)器人首先采用木梁并在鋸切尺寸時(shí)引導(dǎo)它。在自動(dòng)換刀后，第二個(gè)機(jī)器人鉆出所需的孔以連接梁。在最后一步中，兩個(gè)機(jī)器人一起工作并根據(jù)計(jì)算機(jī)布局將光束定位在精確的空間布置中。為了防止在定位單個(gè)木梁時(shí)發(fā)生碰撞，研究人員開發(fā)了一種算法，該算法根據(jù)當(dāng)前的施工狀態(tài)不斷重新計(jì)算機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑。然后工人手動(dòng)將梁固定在一起。

更持久，更個(gè)性化的結(jié)構(gòu)

與傳統(tǒng)的木框架結(jié)構(gòu)不同，空間木材組件可以在沒有加強(qiáng)板的情況下進(jìn)行管理，因?yàn)閹缀谓Y(jié)構(gòu)需要?jiǎng)偠群统休d力。這不僅節(jié)省了材料; 它還開辟了新的創(chuàng)意可能性。總共六個(gè)空間，幾何上獨(dú)特的木材模塊將首次以這種方式預(yù)制。然后卡車將它們運(yùn)送到Dübendorf的NEST的DFAB HOUSE施工現(xiàn)場，在那里他們將加入建造一個(gè)兩層樓的住宅單元，占地面積超過100平方米。在透明薄膜外墻后面，木材結(jié)構(gòu)的復(fù)雜幾何形狀仍然可見。

集成數(shù)字架構(gòu)

機(jī)器人使用來自計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的信息來切割和布置木梁。該方法是在項(xiàng)目期間專門開發(fā)的，并使用各種輸入?yún)?shù)來創(chuàng)建一個(gè)由487個(gè)木梁組成的幾何圖形。

根據(jù)蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院建筑與數(shù)字制造教授Matthias Kohler和領(lǐng)導(dǎo)DFAB HOUSE項(xiàng)目的人員說，空間木材組件用于數(shù)字制造以及設(shè)計(jì)和規(guī)劃的事實(shí)提供了一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)：“如果有任何變化是整個(gè)項(xiàng)目，計(jì)算機(jī)模型可以不斷調(diào)整，以滿足新的要求。這種集成的數(shù)字架構(gòu)正在縮小設(shè)計(jì)，規(guī)劃和執(zhí)行之間的差距。“

當(dāng)今，建筑業(yè)產(chǎn)值逐年遞增，同時(shí)又面臨著事故多發(fā)、勞動(dòng)力缺乏、施工標(biāo)準(zhǔn)一致性差、勞動(dòng)力成本不斷增加的壓力。與此同時(shí)機(jī)器人技術(shù)有了長足的發(fā)展，以機(jī)器人技術(shù)為核心的各種裝備越來越多，在各個(gè)行業(yè)引領(lǐng)著技術(shù)發(fā)展的新方向。將機(jī)器人技術(shù)引進(jìn)到建筑業(yè)，形成具有專業(yè)建筑功能的建筑機(jī)器人，是解決建筑業(yè)諸多問題的有效途徑之一。

這種機(jī)器人新應(yīng)用的出現(xiàn)必將掀起一場新的工業(yè)革命，人們的生活也將變得更為輕松，我們將邁入一個(gè)全新的時(shí)代。未來建筑機(jī)器人肯定會(huì)更加成熟，建筑機(jī)器人發(fā)展前景也將會(huì)更進(jìn)一步。