建筑与技术精选主题:机器人设计(建筑及其他领域)

ARC3407H S
讲师: 玛丽亚·亚布洛尼娜

课程目标

本课程旨在向学生介绍建筑和设计实践背景下的机器人制造领域。该课程的目标有两个:深入了解该领域、其背景和历史;并培养技术和概念设计技能,以开发以机器人为中心的工作。具体来说,将向学生介绍基于 Grasshopper 环境的计算工具,用于开发机器人流程和编排。该课程将涵盖各种可能的机器人设备,包括通用工业机器人和特定于移动任务的机器人。在整个课程中,学生将有机会使用 Daniels 数字制造设备,包括 KUKA 机器人手臂。

课程简介

任何设计工作及其结果本质上都依赖于设计过程本身的核心工具和技术。在建筑中,这种关系可以追溯到表现的工具和技术以及建筑生产的工具和技术。通常,两者之间的关系是一种单向依赖关系,设计者根据当前的生产技术状态来考虑设计对象的可行性。然而,建筑史上的许多例子表明,设计意图可以成为生产技术创新以及随后对先前可用的设计空间进行扩展的驱动力,例如佛罗伦萨圣母百花大教堂的圆顶,该圆顶由 Filippo Brunelleschi 在 15 世纪构思,如果没有建筑师发明的定制升降机,该升降机允许跨越大教堂的巨大交叉口,那么该圆顶是不可能建造的。几个世纪后,在 20 世纪 60 年代和 1970 年代,随着第三次工业革命的到来,建筑师开始开发用于设计和研究的原型机器,并提出能够响应居住者移动的类似机器的建筑。

今天,设计过程与建筑生产工具和技术的发展之间的关系一如既往地明显。一方面,建筑行业的技术发展迅速加快,各公司竞相实现现有的和稍微改变的施工流程的自动化,以提高速度并降低成本。另一方面,机器人技术和软件工具的发展和可用性的提高使得建筑研究领域能够通过技术的运用来探索新的设计和制造方法。

过去二十年来,计算设计和数字制造领域的研究人员和从业者社区围绕两个重要的技术趋势不断发展:工业机器人硬件的可用性不断提高,以及开放框架 CAD 软件的可用性不断提高。两者的结合催生了丰富的工作,重点关注新颖材料、制造方法、设计方法的研究和发现,以及最终全新的设计可能性和设计空间。

本课程将重点关注设计工具和数字制造技术之间关系的现状,特别是通过一系列技能培养教程、练习和作业来重点关注机器人制造的设计。该课程将部分基于 ARC1022 课程(2020/21 年秋季),依赖于学生对 Grasshopper 和数字制造的知识。在整个课程中,学生将学习如何用机器(机器人)思考以及如何针对特定机器限制进行设计。课程将在在线学习环境中进行,学生们将在模拟环境中进行数字化工作,开发自己独特的机器人流程。