斯圖加特大學(xué)將仿生學(xué)研究與新型機器人控制搭建方法有機結合在一起。
如同一只巨大的沙錢(qián):完工后的斯圖加特大學(xué)研究館。
機 器人可幫助以指定的幾何造型固定彎曲的膠合板條,然后使其穿過(guò)縫紉機: KR QUANTEC 系列 KUKA 機器人正是通過(guò)這一操作步驟,為建造斯圖加特大學(xué)的新研究館提供了支持。計算機輔助設計學(xué)院 (ICD) 和支承結構和結構設計學(xué)院 (ITKE) 是第一次將工業(yè)縫紉技術(shù)運用到木質(zhì)結構上。
由此產(chǎn)生的木殼非常輕,它是模仿沙錢(qián)的結構形態(tài)而設計的。沙錢(qián)是海膽的一個(gè)亞種。之所以選擇模仿它,是因為它特別適合從技術(shù)上體現設計和構造原理。
通過(guò)機器人控制縫紉技術(shù)形成新型木材接合
最 初的材料是薄薄的貼面木條,然后被分別疊加成平整的膠合板。這樣能夠形成彈性結構元件。完成這一流程步驟后,就要用到 KUKA 機器人。它在u以指定的幾何造型固定彎曲的膠合板條時(shí)提供了支持。在接下來(lái)的縫紉過(guò)程中,機器人將彎曲的板條穿過(guò)縫紉機,并將其拼接起來(lái)。借助一個(gè)專(zhuān)門(mén)編 寫(xiě)的軟件,將機器人和縫紉機的控制結合在一起。這個(gè)接口使得機器人始終能夠識別工件的當前位置及縫紉機的狀態(tài),并使其運動(dòng)保持同步。
機器人輔助縫紉工藝中的一個(gè)工序:呈彈性彎曲的膠合板條被機器人固定在這一位置,并穿過(guò)一臺同步的工業(yè)縫紉機。
KUKA 工業(yè)機器人能夠創(chuàng )造性搭建大型木結構
工 業(yè)機器人為研究館一共預先搭建了 151 個(gè)不同的分片。其彎曲半徑在 30 至 75 cm 之間。這個(gè)輕型結構重 780 kg,跨度有 9.3 m,覆蓋面積總計 85m²??傮w上,這個(gè)新的研究館表明,材料、形狀、空間、支承結構和機器人控制搭建技術(shù)之間的相互作用能夠形成創(chuàng )新的木結構。