．一個機器人就能建一座大廈，建築業迎來了顛覆行業的時機

MIT Media Lab Digital Construction Platform (DCP) - architectural robotic 3D printing

leiphone：晞萌

按：之前，MIT媒體實驗室在《Science Robotics》上發表了一篇關於數位建築平台（DCP）的論文，文中提到的DCP是一台自動化的建築系統，能建造即時訂制的大型建築結構。本文來源於IEEE spectrum，作者Evan Ackerman，雷鋒網編譯。

「當我還生活在矽谷時，認為建築業已經迎來了顛覆行業的時機。」

MIT媒體實驗室最近發表在《Science Robotics》的論文應驗了此觀點，論文指出「依賴於傳統製造技術的建築是危險的，緩慢且高耗能。」如此來說，建築聽起來就像是機器人的工作。」

MIT媒體實驗室的這篇論文，介紹了數位建築平台（DCP），是一台自動化的建築系統，能建造即時訂製的大型建築結構。換言之，數位建築平台（DCP）使用一個機器人手臂，運用輔助性的建築技術，安全並快速地修建可重構的大型建築。

近年來出現了一些有趣的機器人，使用輔助性的建築技術來建造小型建築，甚至建造機器人本身。雖然大型機器人建設也是一個積極研究的領域，但一直沒有相關的概念或原型出現。

此前，在建築業出現了砌磚機器人，起重機架式的機器人，它們可以3D列印混凝土建築，甚至透過不停運磚來建造牆壁。

在這些建築解決方案中，最實際的可能就是起重機架式的機器人，但其最大的缺點是，此類機器人只有在人工設置機器位置，並預調出待建建築物的情況下，才能發揮最大功效。

（source： Science Robotics）

MIT的數位化建設平台（DCP）則與這些機器人有所不同，它是一台獨立的移動式設備（最高速度為0.5m/s），由太陽能電池供電（設備上有幾個太陽能電池板），所以只要有陽光，它可以永遠運行。DCP擁有3D建築列印機的功能：手臂很長，最大可列印2,786立方米。

機器人本身由兩只手臂製成：長手臂自由度為4，負責所有大型動作；另外一個小巧的手臂，自由度為6，如人手一般做精細動作。此系統成本達到了244500美元。

DCP的建造技術很直接：在小臂的末端有一個噴霧器，將兩種化學品組合成液體聚氨酯泡沫，能迅速膨脹和硬化。你可以編程命令DCP列印你喜歡的任何東西。在上面的影片演示中，它以每小時1.728立方米的速度，列印了一個14.6米寬，3.7米高的半球形開放式圓頂。

DCP用泡沫塑造一個混凝土框架：兩個泡沫牆，其中一面牆嵌在另一面的內壁，中間有一個空間，放入管件和電器設備，澆入混凝土，使其成為更永久和彈性的結構（或者用灰塵或其他任何東西填補它們）。

此後，保留泡沫外層可以增加建築物的絕緣性質。但即使此建築只有泡沫沒有混凝土，結構仍然非常穩固，足夠承受一個成年人在上面蹦跳。

（source： Science Robotics）

因為泡沫能快速乾燥，所以它能快速形成一個圓頂形狀，連續層不必直接接觸到頂部。它甚至可以旋轉90度，形成一個平屋頂，或者是無需支撐的架台和長凳。

另外，研究人員做過實驗，當此建築需要額外的支撐時，機器能夠自動焊成固定形狀的鏈條，將螺紋鋼和鏈條嵌入，概念如下圖所示：

（source： Science Robotics）

實現按需建造的功能有兩項必要條件：電力和建築材料。電力是一個難點，儘管不存在真正的技術障礙（添加太陽能電池板能保持機器人啓動和運行）。

建築材料更是一個挑戰，因為從頭開始噴塗泡沫使其定型很困難，但幸好噴霧泡沫不是唯一能用的建築材料（但它可能是最適合的材料）。研究人員還成功地應用了電燒結玻璃粉（electro-sintered powdered glass），熱沈積冰，含礫石和乾草纖維的壓縮土，所有這些材料都能成為有效的建築材料，且能批量使用。