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(hot wire cutting)、弯折(bending)、夹砌(gripping and stacking)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字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实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。     

面向批量定制的装配建筑数字建造技术体系——以装配式木构建筑创新为例

面对高质量城市建设和乡村振兴需求,建筑的智能建造与工业化日益成为装配式建筑产业升级的重要抓手。建筑机器人智能建造装备的批量定制生产能力能够有效应对装配式建筑大批量、柔性的生产需求。定制开发的机器人工具端为灵活高效的建造工艺体系奠定了基础;机器人智能感知与反馈技术提高了生产系统对多样化的复杂建造任务的适应能力;基于计算设计平台的机器人控制软件直接将几何逻辑转译为建造逻辑,推动装配式建筑设计与建造一体化发展。文章以木构建筑的机器人装配式建造为例,诠释面向批量定制的装配式建筑数字建造技术体系的内涵。     

数字化设计与建造新方法论驱动下的范式转化

正马克·威瑟(Mark Weiser)在《无尽的计算》(Ubiquitous Computing)中说:"最具深远影响意义的技术往往是那些已经消失的,并且难以辨别地融入到日常生活中的内容。"我想这句话用来描述数字化建造的未来是最恰当不过的了。毋庸置疑,数字化设计与建造作为一种建造技术方法,相较于建构(Tectonic)所强调的"过程的文化意义",建造(Fabrication)更注重的是"过程的逻辑意义"。所以,要理解数字化建造,还是要从设计本体方法入手。     

视觉引导下的机器人自主建造流程及发展趋势探究

面向工业4.0(industry 4.0)的建筑产业智能化建造转型促发了建筑数控建造技术与平台研发。可编程性与精度优势使机械臂等机器人成了工业4.0时代建筑数控建造的核心工具。视觉引导技术可实现机器人自主建造,显著提高了建造效率,成为国内外学者关注的热点。本文通过梳理机器人建造的发展脉络,提出了视觉引导下的机器人自主建造流程,分析了机器人自主建造技术的未来发展趋势,为机器人自主建造系统开发提供指导。     

机器人新界面 评介《建筑机器人建造》

<正>书籍信息:书名:建筑机器人建造作者:袁烽,[德]阿希姆门格斯,[英]尼尔·里奇等出版社:同济大学出版社ISBN:9787560858456出版时间:2015年6月1机器人建造与建筑业机器人在现代工厂里的应用已并不新鲜,并且最近几年来在建筑行业里的应用越来越受到重视。由袁烽、阿希姆·门格斯和尼尔·里奇共同编写的《建筑机器人建造》一书列举了该领域里最新的发展动态,     

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。     

智能建造机器人应用技术研究

对自主研发的智能建造机器人的研发思路及创新点进行阐述,详细介绍了机器人所能实现的功能:轻钢龙骨隔墙自动装配、地板铺设及码砖,同时对建造机器人的发展方向及前景进行展望。     

基于机器人建造的高性能建筑未来

高性能建筑是指以性能为核心的(如环境性能、结构性能、行为性能),以多目标性能优化为导向的建筑设计作品。基于数字平台,性能参数可以被转化为几何控制参数。从数学数据(性能参数)到几何数据(形式参数)再到几何形式(建筑形态)的完整演变是计算成形的主要逻辑路径。同时,机器人建造技术作为一种参数化工具将设计结果与建造过程无缝衔接。这种性能与设计高度集成的一体化工作模式使建筑作品呈现出极高的统一性与完成度,并最终实现高质量的建筑产业化。     

建筑机器人驱动下的智能建造实践与发展

智能建造是推动我国建筑业高质量发展的时代要求,是传统建筑业向智能化、信息化、数字化转型升级的重要举措。本文通过分析建筑业存在的相关问题,研究建筑机器人这一智能化设备对于施工建造的整体优化,认为建筑机器人是赋能施工生产要素与流水线优化、生产过程质量优化与全周期数字化形成的核心要素,是驱动智能建造发展的关键支撑。同时,以项目作为案例进行相关研究,为建筑机器人的发展与实践应用提供参考。     

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.     

“自适应控制”原理下建造智能化认知与策略

在建筑行业智能化转型的背景下,建造体系的革新为建筑实践提供了多样的优化可能性和创造潜力。针对建筑设计建造的复杂性和建造场景的动态性特点，通过对于当前应用建筑智能化领域的机器人建造自适应原理相关内容及其实践案例的研究解析，建立起面向建筑师的系统控制思维和认知。从建筑构件制造、建造环境响应、材料性能测试三个方面的细分研究入手，梳理了近十余年来以自适应控制导向下的建筑智能化设计建造的演化发展脉络；结合国内外多尺度案例分析，厘清建筑建造过程中在加工精度把控、动态环境交互和材料行为模拟等应用技术研究中的反馈循环机制；总结了包括“设计-响应-建造-感知”等核心节点在内的自适应设计建造流程以及潜在影响，并展望其未来的发展前景。     

机器人感知技术及其简单应用研究

环境感知、运动控制、交互识别是机器人产业发展核心技术模块,其中感知是机器人运动、交互识别前提条件,一旦机器人失去感知能力,将无法帮助人们完成具体工作任务,使"感知+运控+交互"技术核心发展体系相互割裂,影响机器人产业综合发展成效,感知技术重要性随之凸显。文章通过探析机器人感知技术及其简单应用方略,推动机器人产业良性发展。     

智造与机器人结构

本文通过分析作者在上海双年展"人机未来(Robotic Future)"展览中制作的作品"智浪"项目,探索在当今数字化建造过程中,机器与建筑设计结合的新思考。作品"智浪"是在理论应用、系统建构和材料连接整合基础上的一个可变互动结构的尝试,从系统的多个维度进行全局设计和研究,力图实现一个具有设计导向的"智造",而区别于生产导向的"制造"。这反映出我们对于"人机未来"主题的理解和展望。     

基于砖、木材料的建筑机器人产业化探索

随着大批量定制的建筑生产需求,数字化设计与机器人建造技术在过去十年间,带来了设计理论的发展和对建筑产业化发展方向的反思,研究关注点也逐渐从理论范式与工具创新,转向了实践探索和建筑产业的应用。本文围绕建筑机器人建造技术,结合木构、砖构两个实践案例,分别从"建筑机器人定制化预制生产"和"建筑机器人智能化现场建造"两个角度,探索了建筑产业化的发展方向,并指出了建筑机器人建造技术和未来建筑产业升级的全新伙伴关系,提供了基于砖、木材料的建筑机器人产业化重要应用实例以及示范工程的依据。     

建筑机器人大显身手

<正>全自动砌砖机器"哈德良X":两天内砌完一栋房子马克·皮瓦克是澳大利亚Fast Brick机器人公司的创始人和首席执行官,这位澳洲机械工程师为了解决当地砌砖工人短缺的问题,花费10年的时间,耗费900万澳元(大约合4560万人民币),开发出世界首台全自动砌砖机器人"哈德良105"(Hadrian105)。现如今,他又推出升级版的"哈德良X"(Hadrian X)。给砌砖     

剖面建筑现象及其价值

20世纪末出现的剖面建筑现象,其外部形态的剖面性强调了空间和建筑形态生成的思考方式。从"功能"(program)和"身体"(body)的感知出发是其两种典型的空间思考方式。这类建筑强调建筑生成的"过程"(process);剖面成为一种思考方式;它重新挖掘了建筑的"概念"(idea),强调建筑图纸和建造的密切关联,对当代实践具有启示意义。     

工业化建造编码及自动识别应用框架探索及实践

编码及自动识别技术是数字经济时代各行业数字化应用基石。以工业化建造过程中预制构件编码与自动识别应用标准为切入点,立足应用导向和问题导向,从"分类、标识、自动识别、解析、数据交换、数据安全"系统工程角度统筹,重点解决预制构件分类编码、标识编码、基于编码标准的三方协同、分布式解析、二维码/RFID使用等问题,形成以"分类-标识-解析"(系统应用主线)为基础的应用框架,为工业化建造的数字化应用奠定坚实基础。     

计算机等离子切割技术与数控机器人建造

正授课教师Sigrid Brell-Cokcan德国亚琛工业大学Johannes Braumann奥地利林茨艺术和设计大学研究助理Ethan Kerber、代茹诗、陈致佳组员钟佳君、李弘毅、王雨洲、周婉庭、张鹏、白浚石、赵旖旎、张俏、乐其钦、刘慧琳、 Jenome Espitacier、Max Latour建筑师使用数字设计工具创建出复杂的几何形体,在进行物理形态的输出时,数控设备和机器人是帮助实现建造的有效手段。在传统的建造环节中,设计师由于不掌控制造的工艺与流程,这导致很多建造成果无法完全复现设计原型。本工作营探讨了如何在设计到建造之间建立一种有效的数字设计信息流,使用机器人作为输出工具来完成     

遥控履带式消防灭火机器人

<正>1概述由山东国泰科技有限公司和山东科技大学共同研发的"遥控履带式消防灭火机器人"(又称智能消防灭火机器人,见图1)获得"第七届中国消防协会科学技术创新奖一等奖"。该灭火机器人是一种可实现远距离遥控灭火的新型消防灭火设备。该灭火机器人采用耐火阻燃橡胶履带式行走机构,消防人员根据机器人上的视频,用遥控器进行遥控     

基于BIM+物联网的智能建造综合管理系统研究

基于BIM技术发展的应用现状,分析BIM技术应用的瓶颈,提出由感知层、控制处理层、应用层的三层结构组成的BIM+物联网的智能建造综合管理系统。通过构建"可插拔"式集成应用的数据输入平台,基于AI、大数据、云处理技术的数据处理平台和基于数字化运行的智能操作终端,执行数字化建造和运维管理,应用于传统建造方式的数字化升级和构建全新的无人化施工系统,最终实现全智能化建造方式。