斯圖加特大學—仿生技術建筑設計

      鞘翅館——?你好，機器人?展室外裝置設計

     Vitra設計博物館的“你好機器人，人與機器設計”主題展，展示了近期風靡的機器人。主題展展示了當今各種形式的機器人以及這些機器導致的日益受關注的倫理，社會以及政治問題。在博物館外面，一個名為鞘翅絲館的設計將本次展覽推向高潮。仿生織錦的應用是機器對建筑設計影響的一個范例。該裝置由斯圖加特大學設計制造，每一個模塊都由一個算法定義，然后在產(chǎn)業(yè)機器人的幫助下生產(chǎn)而成。該裝置在完成倫敦Victoria & Albert博物館首映后，目前被放置在Vitra校園內。

     這個展館是四年來對建筑、工程以及生物仿生原理綜合研究的成果。這個鞘翅絲館的構件由斯圖加特大學的一個機器編織完成。占地200sqm的結構的靈感來源于自然界中發(fā)現(xiàn)的輕型結構原理，與此同時，纖維結構的原理則來源于甲殼蟲的飛行鞘翅。

     實驗建筑師Achim Menges與Moritz D?rstelmann，結構工程師Jan Knippers，氣候工程師Thomas Auer一起率先采用了由斯圖加特大學計算機設計學院和結構與結構設計學院共同研發(fā)的獨特的機器人編織技術。這一技術由團隊經(jīng)過多年的研究開發(fā)而成，其中還包括了一項新的纏繞復合型材料的技術方法。這一創(chuàng)新型纏繞技術被設計用于控制碳纖維并賦予它們作為編織結構部件的強度。 一系列這樣的如同細胞一樣的模型通過融合設計和工程技術，被用來建造展館與眾不同的外形。該項目探索了新興電腦與機器人技術對這些學科的影響。

     鞘翅的頂棚由40個六邊形單元組成，平均每一個的重量僅有45kg，制作平均每一個花費大約3小時。這些單元和7根支柱是由一個叫Kuka的機器人在斯圖加特大學計算機建筑實驗室中花費4個月建造而成的。在制造部件時，機器人將樹脂浸漬的玻璃纖維和碳纖維在硬化前纏繞在六角形支架上。每一個單元和支柱都是單獨制作的。結構與結構設計學院研究員通過預先進行結構模擬和測試變化應力條件，最終形成緊密纏繞的纖維。這確保了結構的輕質性，平均每平方米僅重9kg，使得整個展館僅重2.5噸。

     通過鞘翅館的設計，我們致力于實現(xiàn)一個將設計、工程與生產(chǎn)綜合一體的真正的現(xiàn)代化的方法來創(chuàng)造出一個獨特的空間和美學體驗。頂棚根據(jù)實時數(shù)據(jù)向上生長，展示了新興技術對設計、工程以及自然科學領域的深刻影響。通過這些，團隊向參觀者提供了獨特的體驗，并向他們展示了創(chuàng)新性建筑與工程技術將改變未來建設環(huán)境的可能性。-建筑師Achim Menges