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建筑和建筑中的机器人:一个行业的转变

拥抱这种有趣和动态技术的建筑师现在将更好地设计未来最有效的建筑物。

2020年1月20日|
HMC Architects博客

建筑和建筑的机器人正在改变建筑师的设计方式。这项技术不仅仅是泛的闪光灯 - 很快就会成为建筑过程的基本部分。正如超强港口水泥和创新的建筑信息建模(BIM)软件的发明就在于我们设计和构建建筑物的方式显着改善,机器人在我们的行业中具有同样积分的作用。拥抱这种有趣和动态技术的建筑师现在将更好地设计未来最有效的建筑物。

为什么在建筑和建筑中使用机器人?

从初始站点分析到施工,机器人实际上已经用于建筑设计过程的每个步骤。这是使这项技术如此适用于建筑师:机器人系统是灵活的,可以创建以解决广泛的架构问题。

这是因为“机器人学”一词非常广泛。它是指任何执行一系列任务的机器或技术系统,通常由人类手动完成。当大多数人都想到机器人学,他们通常会在用金属制成的人形的方式行走和说话。实际上,这些机器人通常看起来像任何其他施工工具。根据他们意味着填补现场的角色,它们处于各种形状和大小。

为什么建筑师应该在建筑和建筑中使用机器人?机器人对人类工人有一些优势。

  1. 机器人通常可以更快地执行相同的任务,甚至可以在没有疲劳的情况下在项目上工作24/7。
  2. 这种技术不太容易出错;机器人制造的产品在形状、结构和整体质量上更加一致。
  3. 机器人可以执行危险的施工任务(如拆除或复杂的起重机工作),这会减少对人工人员受伤的风险。
  4. 由于项目经理和架构师可以雇佣更少的人来设计和构建结构,所以运营总体上更精简。

当建筑师采用这种技术时,他们可以以更低的成本和创纪录的时间建造建筑。

机器人在建筑与建设中的作用

建筑和建筑的机器人是一种新兴的技术,但它并不完全没有明确的领土。架构师已经在建筑和施工中使用机器人来执行以下任务:

-制作精确的3D模型:机器人以极大的精度构建大型建筑模型,特别是通过使用3D打印。此外,建筑师实际上可以在这些模型中测试不同类型的材料,以确定哪些材料在需要增加强度或灵活性的区域中最强烈或最柔韧。

- 创建建筑部件:机器人制造工具磨机既有大型和小型定制建筑物,则具有极高的准确性和细节。一些机器人制造商也也将多个工具融入一个机器人,以便整个过程可以在一个地方和更短的时间内完成。

-现场组装件:在一些建筑工地,长机械臂取代了起重机。机器人专家也开始使用无人机和机器人直升机把小砖块和其他碎片放到合适的位置,这通常需要使用液压升降机或精心搭建的脚手架。

-计算施工过程中的材料膨胀或数学错误:多孔材料遇湿时有时会膨胀。建筑师在订购材料或在施工过程中使用伸缩缝时,要么必须对这种膨胀进行数学计算。如果这些部件不能装配在一起,项目可能会推迟几个月,因为建筑师要等待新部件生产出来。现场机器人可以通过改变现有零件的尺寸或在几小时或几分钟内制造一个全新的零件来实时响应施工错误。

-帮助建筑实现可持续发展目标:建筑师可以将机器人直接嵌入建筑本身,监测温度、照明水平、空气质量、运动等。这些被称为“边缘猴子”的小机器人被安装在大楼的外立面,通过编程来调节恒温器、窗户、百叶窗、灯光和门,以节省能源。

机器人技术在不断发展。虽然这项技术现在有很多有趣的用途,但在未来的几十年里,它只会变得更加高效和方便。创新机器人技术的突破将塑造未来的建筑行业。

建筑和建筑机器人的未来是什么?

建筑师开始探索该技术如何用于的不仅仅是基本的建模,建筑,装配,现场故障排除和能效。在未来,机器人可能在架构过程中发挥更大的作用,而不是今天。

机器人在建筑和建筑中的应用可能最终会用于:

- 创建“生活”建筑:麻省理工学院媒体实验室的研究人员正在致力于开发与生物体一样回应周围环境的生物聚合物(如纤维素)。该材料连接到机器学习网络,并在某些条件下被编程为改变,例如明亮的日光,高或低温,或多雨天气。

- 在不居住的环境中建立:气候变化可能在很大程度上改变环境,使可居住的土地变得更加稀少。当冰盖融化时,海水将上涨,迫使沿海居民向内陆迁移;随着气温上升,沙漠也会扩张。建筑师可以使用机器人在海洋或沙漠等通常不适合人类生活的地区建造可居住的结构。在第一批居住者到来之前,机器人将建造人类在这些环境中生存所需的所有结构。这节省了宝贵的资源,因为建筑师不必在恶劣的气候条件下寻找支持远程工作团队的方法。

- 提出小说设计:当涉及创造力和自发设计灵感时,机器学习仍然非常有限。然而,技术的突破可以使未来的机器人更真实创造性。这些机器人可以提出迷人的解决方案,以使建筑师从未考虑过的复杂问题。

我们仍处于建筑和建筑的机器人的早期阶段,因此这些创新可能无法在建筑师身上可用,直到该技术已经精致并彻底测试。尽管如此,重要的是要考虑这个未来的技术,以便建筑师可以留在目前可能的事情的前沿。

设想一个机器人和建筑师合作的世界

在建筑和建设中使用机器人曾经是科幻小说。现在,这不仅可能,但它已经在网站上使用了创造现代和典雅的建筑。在这种情况下,如果机器人人将在未来的架构中发挥作用的问题,这不是一个问题 - 这是一个有多少监督机器人在设计和施工过程中的问题。

最终,人类建筑师在设计过程中仍然是不可或缺的。建筑和施工中机器人的最大限制是它缺乏人类触感,主要是在创造力方面。建筑师对建筑历史的丰富了解,能够利用他们的经验广度来提出新的想法。

机器人行业的范围比较有限,机器学习算法还没有掌握创造或设计灵感的艺术。这些算法受到他们所接触和所传授的信息的限制,而这些信息往往是不完整的。多样化的建筑师团队能够更好地发明新的设计,选择主题或艺术作品,使空间感觉更温暖,更受所有社区欢迎。

在未来,机器人可能会提供精细的运动技能和制定现实所需的数学计算。然而,建筑师将继续成为经营背后的大脑 - 推动行业前进的创造力。在建筑和施工中的机器人的帮助下,建筑师可以设计精心设计的结构,了解所有细节将由该技术处理。它允许建筑师梦想大量磨练他们的创造力。

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HMC架构师

我们本质上是问题解决者。HMC架构师是一种医疗保健,教育和公民建筑公司,具有可持续的设计方法。我们充满激情和赋权的团队真正喜欢他们的工作,它表明。了解我们与医疗保健,教育和公民客户的合作伙伴关系,看看我们如何共同努力解决他们最艰难的设计问题。查看我们的新Covid研究论文:https://hmcarchitects.com/research.

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