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未来,你家的房子会是3D打印的吗?
来源:互联网   发布日期:2019-01-26 09:51   浏览:7698

作者:佳丽 听说搬砖也挺赚钱的。 都什么年代了,现在机器人都快顶建筑行业半边天了。 (为装墙而生的日本仿真机器人HRP-5P) 试想一个这样的场景:你来到一片荒芜的空地上,带上AR头盔,眼前出现一个漂亮又完善的现代化小区,其中有一栋是自己未来的房子,
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作者:佳丽

——听说搬砖也挺赚钱的。

——都什么年代了,现在机器人都快顶建筑行业半边天了。……

(为装墙而生的日本仿真机器人HRP-5P)

试想一个这样的场景:你来到一片荒芜的空地上,带上AR头盔,眼前出现一个漂亮又完善的现代化小区,其中有一栋是自己未来的房子,阳光与未来建筑交相辉映,绿树成荫、鸟语花香。身旁的工作人员告诉你:你看到的这些都将被机器人建造,它们将日夜不停,高效作工,半个月后,你就可以住进这个小区。系不系很开心!

长期以来,建筑业具有“危、繁、脏、重”的属性。施工人员的工作条件差,操作繁重,工作环境充斥着泥浆、粉尘、噪声、震动,导致职业病高发。另外,随着社会老龄化趋势加速,青壮年劳动力的供给日益紧缺,中老年劳动力逐年增加,中老年人的各项身体机能老化,尤其是反应的灵敏度降低,一定程度上成为导致人身安全事故多发的重要因素。

总结一句话,就是“建筑业之殇,伤不起。”

20世纪最著名的世界建筑大师勒·柯布西耶曾把建筑喻为“机器时代的机器”。而如今,机器人建造建筑已不稀奇,目前的建筑机器人种类也非常多,有砌砖的、推土的、测绘的、拆迁的、运输的、切割的、焊接的、监护的、绘图的等等,今天要为大家介绍近年来,各国几个有代表性的3D打印建筑机器人

麻省理工学院3D打印建筑机器人

我们之前介绍过,麻省理工学院打造的名为数字建筑平台(Digital Construction Platform,DCP)的建筑机器人,完全独立操作,耗时13.5小时,构造了一座直径为14.6米的一栋圆顶建筑,打破了世界纪录。

这套系统包含一个三轴液压起重臂和一个六轴机械臂,它们被安装在一辆可自由移动的履带车上,其作用类似于人的肩膀及手臂。悬臂的顶端安装了一个6自由度的Kuka机械臂,机械臂的顶端可以替换焊接、挖掘和打印等不同工具。

它所打造的打破世界纪录的建筑,是由MIT的科学家设计的一套完整程序。这个过程是:由“数字建筑平台”开启一个仓库,机器人将Kuka小臂末端喷雾器喷出的两种化学品组合成液体聚氨酯泡沫,从而迅速膨胀和硬化,机器人再以每小时1.728立方米的速度一层接一层地制作了一个14.6米宽,3.7米高的半球形开放式圆顶。

DCP通过逐层打印发泡材料的方法制作出一堵空心墙,充当保温层。当放入管道,电气和材料后,可以用混凝土将其浇注成一个更永久和弹性的结构(或者用土或其他任何东西填充)。这样做完之后将泡沫留在原地可以增加建筑物的绝缘。研究人员称,这个数字建筑平台可以通过自由移动营造大型建筑。与传统固定封闭式3D打印不同,这套系统不受打印设备本身的体积限制,可以营造出各种大小的建筑

澳大利亚3D打印建筑机器人

澳大利亚机器人Hadrian X能60分钟内砌起1000块砖,过程中还能研磨、切割不同尺寸的砖块,读懂设计图纸,每周7天24小时连续工作。两天之内,就能搭起一栋住房

这款机器人由科技公司 Fastbrick Robotics 设计而成,它由一辆无人驾驶的卡车和一条长约30米的机械臂组成,可以自由移动,建筑过程中,内置的3D计算机辅助技术可以构建出建筑物的形状和构造,然后通过3D扫描技术扫描周围环境,精确地计算出每一块砖头的位置。由可伸缩的机械臂抓起砖头,用压力挤出建筑胶,再将砖块按照顺序摆放好。

Hadrian X 还可以按照要求为电线和水管预留空间,对砖块切割打磨,以满足房屋构造需求。另外,Hadrian X不再采用传统水泥,而是建筑胶来粘合砖块,可以提升提升建筑的速度、强度,并强化结构的最终热效应。

苏黎世理工学院3D打印建筑机器人

苏黎世联邦理工学院的研究人员曾在温特图尔市的一个展览中使用建筑机器人3D打印了一个临时展馆。机器人使用30吨松散的石头和120公里的绳索建造了一个岩石印刷馆。

机器人工作四周,建造了11个3米高(10英尺)的支柱。机器人通过连续计算,将松散的石头互锁在一起,并与砾石层之间的绳索排列相结合,创建了一个稳定,高度耐用的结构。

目前,3D打印机器人建筑行业最先进的自动化应用之一,可以看出,这种技术也带来了建筑材料的创新。

荷兰设计师的3D打印建筑机器人

荷兰设计师JorisLaarman曾运用设计好的3D打印建筑机器人阿姆斯特丹运河的边缘建造了一座精美的钢铁大桥。这是实实在在可以正常使用的大桥,这位设计师希望阿姆斯特丹人民可以在其上面行走并使用几十年的时间。

工程采用六轴机器人进行大型施工任务,只要给机器人架设好轨道,它们就可以自行完成高空悬挂作业,通过金属和树脂将设计好的建筑打印出来。

在实际场景中,机器人施工会受到诸如天气、周围环境等多种复杂因素的影响。因此设计师在机器人程序中置入了很多控制程序,增强机器的自我检测和纠错,提高抗干扰能力。

实际上,这并不是第一座由3D打印建造的大桥,下图是位于西班牙的世界上第一座3D打印桥。

各式各样的3D打印建筑

扎哈·哈迪德等世界著名建筑大师也曾用3D打印机器人探索过不同形式的艺术创造。

3D打印的房屋在我国也有一些。像世界上第一个用3D打印机器人打造的房屋就位于北京,施工45天,打印过程中几乎没有人力介入,并且经质量检测,可抗8级地震。

下面这座10500平方英尺的奇妙建筑于2014年完工,为世界上最大的3D打印建筑

3D打印出的位于苏州的中式庭院

不久前,碧桂园还宣布每年将投入160亿做机器人,首先要突破的就是建筑机器人。或许有一天,建筑真的可以像无人汽车一样实现无人建造,同时颠覆传统建筑工地嘈杂无章、尘土飞扬的形象。

——所以,还有人想搬砖吗?

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