在Rob|Arch 2014建筑與機(jī)器人研討會上，展示自動化改變建筑設(shè)計(jì)的一個研究項(xiàng)目獲得廣泛贊譽(yù)。此次大會，發(fā)表了眾多關(guān)于機(jī)器人軟件、硬件和技術(shù)創(chuàng)新的論文，同時位于德國Schw?bisch Gmünd的Landesgartenschau（LAGA）展覽廳也宣布揭幕，這是首個主要使用機(jī)器人輔助設(shè)計(jì)和建造的永久性建筑。
不過這不是建筑行業(yè)唯一的類似項(xiàng)目。ABB機(jī)器人正與歐洲和美國的學(xué)校合作，開展融合機(jī)器人與建筑設(shè)計(jì)的研究。
目前的建筑機(jī)器人都是遙控操作的機(jī)器。而且所需的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制件，像墻體、桁架等是通用的，不過這也意味著需要把這些裝配組件從組裝工廠運(yùn)輸至建筑工地，從而增加了碳足跡，而且萬一零件出現(xiàn)或者發(fā)現(xiàn)錯誤，很容易延誤工期。
機(jī)器人將幻想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)
斯圖加特大學(xué)的教員和職工，在幾個自動化公司的支持下，想打造一個引人矚目同時又符合審美要求的展覽廳，這種復(fù)雜的建筑只能在機(jī)器人的幫助下建造。
最終243塊互不相同的亞毫米級的山毛櫸膠合板組成了這座流動的網(wǎng)格型建筑。Kuka公司提供的7軸機(jī)器人協(xié)助加工所有零件總共7356個指狀接頭的坡口，這給了LaGa足夠的剛度而不需任何支撐。（Kuka機(jī)器人公司為這個團(tuán)隊(duì)提供了資金支持。）
防水，絕緣和電鍍的材料由單獨(dú)的計(jì)算機(jī)輔助制造和數(shù)控系統(tǒng)切割。
使用KUKA的7軸機(jī)器人系統(tǒng)對山毛櫸膠合板進(jìn)行加工
整個建筑組裝共花費(fèi)了3個星期，這個時間對于LaGa這樣尺寸和結(jié)構(gòu)的建筑來說已相當(dāng)短。
作為一個網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)，和傳統(tǒng)建筑相比，使用的木材要少得多。12立方米的木材包裹600立方米的空間。而且機(jī)器人的使用更加節(jié)省材料，沒有返工，使得資源準(zhǔn)備和預(yù)算變得更容易。
建筑機(jī)器人應(yīng)用協(xié)會聯(lián)合創(chuàng)辦人Johannes Braumann表示，當(dāng)前自動化很大程度上已經(jīng)繞過了建筑設(shè)計(jì)和制造。軟件已經(jīng)被用于計(jì)劃、管理和完成項(xiàng)目（又稱為建筑信息模型（BIM）應(yīng)用），但是其還沒有達(dá)到可以幫助建造像LaGa這樣的建筑所需的數(shù)據(jù)粒度或者是系統(tǒng)集成的程度。
同時，機(jī)器人和工廠已經(jīng)密不可分。斯圖加特的團(tuán)隊(duì)在木材加工廠使用KUKA的機(jī)械手對所有的50mm厚板的材進(jìn)行初步加工。項(xiàng)目的其中一個目標(biāo)就是最小化材料的運(yùn)輸過程，從而減少LaGa的碳足跡。
這是今天機(jī)器人建造項(xiàng)目的一個明顯趨勢，混凝土部件特別準(zhǔn)備，高度結(jié)構(gòu)設(shè)置。
或許更重要的，是研究人員、客戶以及捆綁了能夠提供實(shí)時反饋、與其它應(yīng)用交互以及為機(jī)器人硬件編寫代碼等設(shè)計(jì)應(yīng)用的現(xiàn)有軟件的共同協(xié)作。研究人員編寫工具，可以與三維模型應(yīng)用Rhinoceros集成的圖形算法編輯器插件Grasshopper進(jìn)行交互。
機(jī)器人將怎樣沖擊建筑產(chǎn)業(yè)？
和許多讓人費(fèi)解的建筑示范項(xiàng)目不同，在城市進(jìn)一步垂直致密化的情況下，LaGa的影響會在不久的將來顯現(xiàn)，斯圖加特大學(xué)參數(shù)化設(shè)計(jì)學(xué)院主管和LaGa團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Achim Menges說。
“這將產(chǎn)生更多不規(guī)則的（建筑）形狀——在建筑物之間的空地上以及房屋的屋頂上建筑。”Menges說，而且木材的使用將更具可持續(xù)性。
Woods Bagot建筑師事務(wù)所運(yùn)動場館設(shè)計(jì)主管Dan Meis是一個體育館設(shè)計(jì)師（設(shè)計(jì)了洛杉磯斯臺普斯中心），他認(rèn)為機(jī)器人輔助設(shè)計(jì)和建筑還有其它的優(yōu)勢。
設(shè)計(jì)運(yùn)動場館的時間性和商業(yè)建筑完全不同。Meis說，一個典型的建筑的最后期限通常會有彈性。上班族們不會帶著電腦和椅子站在人行道上等著開門。他說，但是要推遲比賽場館的則要困難的多。球迷們已經(jīng)買好了球場比賽的球票，球場必須在賣票人向球迷承諾的時間前準(zhǔn)備好。
雖然他沒有參加相關(guān)的項(xiàng)目和會議，但是他認(rèn)為機(jī)器人將很可能提高行業(yè)和建筑的效率。
ABB集團(tuán)副總裁Frank-Peter Kirgis說，LaGa及其公司和眾大學(xué)的合作對于機(jī)器人和建筑學(xué)都將帶來明顯的影響。制造商和用戶都需要重新考慮系統(tǒng)能做什么。Kirgis說，設(shè)計(jì)師也需要知道機(jī)器人可以怎樣幫助他們進(jìn)行設(shè)計(jì)。
“當(dāng)把建筑拆分成單獨(dú)的零件進(jìn)行制造時，再復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也能做出來。”他說，“當(dāng)建筑師的創(chuàng)造力和機(jī)器人的靈活性結(jié)合起來后，建造獨(dú)一無二的建筑將變得更容易。”
