数控机器人的建造算法应用研究

本文基于对运用数字化软件实现对以机械臂为代表的数控机器人的自动化控制的介绍,进而深入研究“数字化建造”理论中从“生成”（generating）到“建造”（fabrication）的具体实现方法。本文首先在探讨铣削（milling）、热线切割（hotwirecutting）、弯折（bending）、夹砌（grippingandstacking）等机器人建造手段如何与建造算法化与参数化设计结果进行无缝连接的基础上,重点研究如何运用数寺：化软件完成对上述加工方法的精确模拟以及优化加工路径以实现在现灾世界中机械人对材料的数字化加工。然后尝试将这些基于数控机械人的加工方法进行分类归纳,形成一套逻辑清晰的建造算法,从而为数字化建造提供理论与实践指导。     

机器人建构——探索一种工程建筑学的新范式

从数字化时代建筑师的"数字著作权"概念的辨析开始,本文一方面探讨了机器人建构是如何成为工程建筑学的新范式的,并从理论和实践的角度探讨了算法与机器作为核心技术是如何影响了以生形、模拟、迭代、优化及建造为特点的建筑设计、研究与实践全流程的;另一方面也提出机器人建构是面向可持续的高性能发展目标、人机共生的设计建造方法,并将继续指导建筑师,甚至整个建造行业,促进建筑生产体系的升级.     

机器人感知建造——手势增强的机器人建造工作流与实验

机器人"感知"和"创造性"的建造过程使得建筑师有能力开发数字与材料之间的新边界。在梳理国内外基于传感反馈的机器人建造研究案例基础上,提出"机器人感知建造"(Robotic Aware Fabrication,RAF)概念,以及"手势增强的机器人建造"(Hand-Motion Augmented Robotic Fabrication,HARF)工作流,实现以设计师手势实时控制机械臂切割泡沫,并以之为模板浇筑自由波形混凝土墙,初步探索基于传感反馈的设计—建造一体化过程。     

参数化时代的数控加工与建造

在当代参数化建筑设计思潮的推动下,数控制造技术被引入到建筑的构件加工与建造中来,并涌现出一系列具有开拓性的建造实践和研究。本文通过一系列具有代表性的实践和研究案例对各种类型进行了说明,认为从计算机内的参数化设计到数控构件加工,再到在数字化工具支持下的现场施工组装,这一完整的数字化设计建造流程代表着信息时代建筑工业发展的...     

基于BIM的工程建造信息化管理模式研究

针对目前我国工程建造信息化中BIM推广应用存在的问题,提出D-PDCA双循环模型,结合管理角色理论,构建了基于BIM的"数据-中心-决策"(DCD)工程建造信息化管理模式.探讨了该模式在不同信息化发展阶段的运行机制,阐明了该模式在各发展阶段中的应用策略,以强调工程建造过程中BIM部门的中枢作用、工程信息的双向流动,进而实现对建造过程的各目标管控.研究成果可为工程项目信息化应用、企业数字化转型、城市信息模型建设提供研究和实践借鉴.     

数字化建造

<正>本期《时代建筑》杂志聚焦"数字化建造",旨在纵览和梳理数字化设计和建造领域的最新发展动态,呈现数字化建造技术对当代建筑实践的深刻影响。建筑设计的方法、工具,建造的过程、逻辑深刻地影响着设计新范式的产生。当我们审视多重系统理论推动下的当代图解理论与计算逻辑时,可以看到:建筑图解对于建筑的功能性、环境性、可建造性都进行了与现代主义完全不同的描述和思考方式;而计算逻辑可以与图解逻辑打通联系,如程序编码和参数建模正普遍成为现实。新的算法技术不是为了形式的建模,而是用编写代码的方式来创造形式,而且,这一建筑设计领域的新范式正通过数字化建造技术的发展得以逐步实现,如数控机床(CNC)、3D打印机、激光切割和各类机器人的使用。这些数字化     

BIM技术及AI技术在装饰领域的应用研究

BIM技术、AI技术、智能建造技术是智能建造应用的核心技术.本文介绍BIM技术在装饰工程的应用,并融合AI技术针对性开发出基于BIM技术的智能放样机器人,该研究可以实现现场施工和设计模型的三维数字信息的交互,有利于智能化建造的推行.BIM技术的应用和放样机器人的研究是数字化设计和智能施工建造的两个代表性成果,是智能建造...     

机器人木构工艺

木材作为一种天然可再生的绿色 建材,在未来建筑产业化发展中具有极大潜 力。随着胶合木等生产技术的迅速提升,木 材已成为一种大尺度、低质强比的高性能 材料。随着数字化设计与建造技术的快速 发展以及新兴数字木构工艺的创新与提升, 现代木结构产业升级已经找到了重要的支 撑。数字木构以数字化结构性能找形技术 为基础,充分利用机器人精确高效的加工 能力,使复杂木构件的大批量定制生产成为 可能。江苏省园艺博览会现代木结构主题 馆项目将结构找形与机器人建造技术相结 合,同时通过结构性能优化以及参数化几 何优化技术,实现了从设计、预制到现场监 测、快速营造的全新的一体化数字建筑工 艺。苏州木结构主题馆是机器人木构产业 化的一次成功尝试。     

算法设计与数控建造的标准化刍议

算法设计与数控建造方法以严密的程序系统为平台,追求各设计阶段数据的无缝衔接,并借此弥合设计与加工建造间的不连贯。"数字链"系统重新定义了设计与建造的"标准化"概念,使设计重心转向整体逻辑与算法的构建。通过介绍DOME·V、PARAB·M、CANOPY三个构筑物的设计原理,尝试阐明算法设计与数控建造方法的优势所在:可充分实现建筑形式、各类数据及加工方式的高度统一。     

基于热线切割工艺的智能建造节材优化策略研究

机械臂热线切割工艺相比其他工艺如铣削加工更快速且污染更小,在非标准形态混凝土模板生产上具有极大优势,但热线切割工艺作为减材制造工艺同样伴随着巨大的材料浪费.本文以机器人热线切割工艺为例,从设计与建造两方面提出系统的节材策略.同时基于节材思维与策略进行某教学楼参数化墙的设计建造实践.