機器人製造:看看“纖維語法”和“編織粘土” - 💡 Fix My Ideas

機器人製造:看看“纖維語法”和“編織粘土”

機器人製造:看看“纖維語法”和“編織粘土”


作者: Ethan Holmes, 2019

圖片來自“Rob | Arch和Jared Friedman

由建築機器人協會發起的第二屆Rob | Arch 2014會議舉辦了一系列講座和研討會,重點討論建築,藝術和設計中的機器人製造。一些展示項目開發了機器人製造技術,靈感來自陶瓷和編織的傳統應用。

光纖語法

照片來源 - Elizabeth Kaziunas和Tyler Worman

由德國斯圖加特大學計算設計研究所(ICD)的一組研究人員(Marshall Prado,MoritzDörstelmann,OndřejKyjánek)領導的“纖維語法”研討會使用機器人製造精美復雜的輕質纖維複合材料。結構。

光纖語法|來自Vimeo的馬歇爾普拉多的RobArch 2014研討會。

隨後發布了一篇文章和視頻,展示了一種關於“無芯纖維纏繞”的機器人製造技術,該技術創造了幾何形狀複雜的形狀,具有高承載能力,可用於一系列建築項目。

圖片來自“Rob | Arch

在基本層面,該過程涉及創建“纖維 - 纖維相互作用”的設計序列,其中“纏繞語法”指的是纖維放置的系統序列。每種結構的形式實現為纖維被壓在先前纏繞的纖維上以確保張力。

雖然“纖維語法”的低技術版本可以使用手動上鍊機型或CNC控制機器生產更多幾何形狀複雜的形式,但Prado的團隊使用兩個同步的Kuka KR60 6軸工業機器人(作為一個12軸機器人系統運行)用於纏繞纖維。機器人製造過程使團隊能夠“快速有效地包裹大量點”,並減少在纏繞過程中對芯或心軸的需求。

照片來源 - Elizabeth Kaziunas和Tyler Worman

編織粘土

圖片來自Jared Friedman

同樣在Rob | Arch 2014上,Olga Mesa在哈佛大學設計研究生院的一個團隊的“Woven Clay”上發表了演講。

目前,通過商業3D打印服務(如Shapeways,Scupteo和Ponoko)可以使用粘土進行3D打印,並且已經使用定制的RepRap機器和桌面3D打印機(CeraJet,Building Bytes,Studio Under)進行了探索,這些技術還沒有並且可以輕鬆擴展以滿足更大的建築和設計項目的需求。 Woven Clay研究小組報告稱,他們可以使用機器人製造技術在8分鐘內製造18“X 18”陶瓷面板。

圖片來自Jared Friedman

來自機器人的編織粘土在Vimeo上構建。

該視頻記錄了該集團用於機器人粘土線圈擠出工藝的製造技術,該工藝用粘土“編織”大面板。該團隊為粘土創建了“層層”輪廓3D打印技術,沿著印刷床的表面創建了格子圖案。正如他們在論文中解釋的那樣,“這些模式試圖利用粘土中的固有特性,同時利用6軸工業機器人的控制,尺寸和速度。”

圖片來自Jared Friedman

使用Grasshopper輸出生成刀具路徑。通過利用優化的粘土沉積速度計算每個點處的曲率,Bspline曲線偏離輪廓印刷表面。在考慮材料孔隙度和期望的最終美感之後,通過最大化交織的重疊來最小化脆性。由連續路徑組成的單層超過了面板的邊緣,以減少修剪時間並確保印刷品不會從模具中滑落。

圖片來自Jared Friedman


本週標誌著Make:第39卷 - 機器人技術的正式發布,它將於27日在報攤上播出。請務必在您附近的零售商處獲取副本,或立即在線訂閱,不要錯過其他問題。

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