Landesgartenschau Exhibition Hall is a plywood pavilion made by robots
2014-06-24 15:21
新闻:斯图加特大学的学者称,双圆顶展馆是第一座将主体结构完全由机器人制造的木制面板的建筑。
Landesgartenschau展览馆是由243块不同的胶合板制成的,这些胶合板是用机器人的非现场制造方法制造的。
根据项目小组的说法,这座建筑是“第一个拥有机器人预制毛榉胶合板的一级结构”。
它由斯图加特大学计算设计研究所(ICD)、建筑结构和结构设计研究所(ITDK)和工程大地测量研究所的学者设计。
该建筑的绝缘、防水和覆层也是数字化预制的,这意味着该结构可以在四周内组装。
ICD研究员和团队成员奥利弗·大卫·克里格解释说:“简单地说,这是第一座具有完全集成计算设计和机器人制造工艺的建筑。”
克里格对Dezeen说:“我们专门为这个项目开发了一个计算设计过程,它整合了我们的生物角色模型的各个方面--沙土板结构和接缝--以及制造、建造和结构参数的各个方面。”
克里格补充说:“与建筑中的经典设计方法相比,我们喜欢把这称为”知情的设计过程“,因为作为建筑师,我们开发自己的设计环境,以确保生成的设计不仅是可生产的,而且在结构和建筑上具有表现性。”
该建筑被安排在两个空间-一个入口区和一个展览区与一个大的玻璃开放在结束框架周围的景观。每一个都有自己的圆顶天花板,由凸面多边形山毛榉板构成,两者通过一个由凹板组成的较窄的通道连接。
整个建筑的外部面积为245平方米,楼面面积为125平方米,最高处的高度为17米,整个结构只需要12立方米的山毛榉。制作过程中的断线被用来在地板内部制造地板。
这座建筑是由大学的一个类似的研究团队在2011建造的一个展馆的设计开发的,它是以海胆骨架的结构(或称沙元)为模型的,它被认为是自然界中最有效的模块化系统之一。
每一个50毫米厚的面板都有不同的设计,所以当它们组合在一起时,就会产生一个不需要额外支撑的外壳。
“最重要的挑战和创新之一是7600个手指关节的机器人制造,通过它们的联锁连接,这是建筑物结构稳定的主要原因,”研究小组解释说。
“在建筑物内部仍然可以看到,手指关节连接类似于砂元的微观连接,只有在七轴机器人制造装置下才能有效地生产。”
一个能够在多个平面上钻木头的机器人被用来制作面板--这个过程需要大量的时间来手工完成,但只需要三个星期。
“工业机器人的运动灵活性是生产这样复杂和独立的几何图形所必需的,”研究小组说。因此,与砂元的板块骨架相似,所有胶合板在几何上都是独一无二的,这不会带来额外的困难。
每个面板的形状是通过计算机模拟的组合来确定的,这些模拟具有制造机器人的局限性,以确保能够实际制造零件。
“通过先进的计算设计和模拟方法,展览馆复杂的板块结构得以发展,”该团队解释说,“该板块的设计空间不是手工绘制的,而是纳入了自动找形的模拟和优化过程,其中包括机器人制造的参数和约束。”
展览馆是在木材工程专家MüllerBlaustein Holzbau GmbH的支持下建造的,是一年两次的Landesgartenschau露天花园活动的一部分。
“兰德加滕肖展览馆的开发、制作和建造表明,机器人制造结合计算设计、模拟和测量方法,使建筑师、结构工程师和木材制造商也能跨学科地工作。作为材料和制造导向的“团队说。
“这不仅导致了资源节约型木材建筑,而且还导致了一种新颖和富有表现力的建筑。”
去年,ICD和ITKE的学者与蒂宾根大学(University of Tübingen)的生物学家合作,开发了一个由机器人设计的研究亭,该机器人的程序是将60公里长的碳纤维和玻璃纤维长丝缠绕在一个受龙虾外骨骼启发的结构中。
以下是斯图加特大学的一些项目数据:
Project team ICD Institute for Computational Design: Prof. A. Menges (PI), Tobias Schwinn, Oliver David Krieg ITKE Institute of Building Structures and Structural Design: Prof. J. Knippers, Jian-Min Li IIGS Institute of Engineering Geodesy: Prof. Volker Schwieger, Annette Schmitt Müllerblaustein Holzbau GmbH: Reinhold Müller, Benjamin Eisele KUKA Roboter GmbH: Alois Buchstab, Frank Zimmermann Landesbetrieb Forst Baden-Württemberg: Sebastian Schreiber, Frauke Brieger Landesgartenschau Schwäbisch Gmünd 2014 GmbH: Karl-Eugen Ebertshäuser, Sabine Rieger
欧洲联盟集群倡议Forst和Holz Baden Württemberg Landesgartenschau Schw bisch GMünd 2014 GmbH müllerBlaustein Bauwerke GmbH KUKA Roboter GmbH Landesbetrieb Forst Baden-Württemberg
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