Robotska fabrikacija akustičnog ciglenog zida postaće očekivani standard pri stvaranju parametarske arhitekture u bliskoj budućnosti. Foto: Architecture and Digital Fabrication; ETH Zurich
Građevinarstvo

Zlatna ruka građevinarstva: In-Situ robotska fabrikacija postaje realnost

Industrijski roboti postaju izuzetno značajni polju arhitektonskog delovanja. Pored toga što vode do značajnih ušteda u vremenu i troškovima u gradnji, oni spajaju digitalne kreacije arhitekata sa fabrikacionim procesima koji vode do preciznog i brzog građenja čak i najkomplikovanijih elemenata.

Želja za upotrebom robota u sferi arhitekture potiče još od prvih dana automatizacije, pri kraju atomske dobi ranih šezdesetih godina prošlog veka. Čitavih šest decenija posle, hiljade mehatroničara širom sveta neumorno rade i uspešno približavaju ovaj san neminovnoj automatizovanoj realnosti.

Iako fiksirani robotski sistemi još uvek imaju predefinisane radne prostore koje ograničavaju razmeru njihovog delovanja, ove sofisticirane mašine sposobne su da stvaraju i sastavljaju kompleksne arhitektonske sisteme od zadatih materijala. U kontrastu sa konvencionalnom građevinskom mašinerijom poput kranova, in-situ automatizacija stvara scenario otvorenih, potpuno nezavisnih metoda građenja.

Roboti zidari na delu; Foto: Architecture and Digital Fabrication; ETH Zurich

Napravljena je prva digitalno isplanirana, dizajnirana, i u punoj razmeri, konstruisana struktura.

Godinama, roboti su igrali ključnu ulogu u automatizaciji industrijske proizvodnje. U arhitekturi, sa druge strane, nije toliko jednostavno definisati šta je to robot, posebno jer arhitekti ovaj termin koriste najčešće za robotske ruke, preprogramirane CNC rezače i 3D štampače – suštinski sve mašine sa unetim parametrima koji olakšavaju digitalnu fabrikaciju i štede na vremenu i novčanim sredstvima.

Tehnologije kontrole robota, zahvaljujući posebnim softverima i određenim kompanijama koji proizvode automatizaciju, prijemčivije su za dizajnere i arhitekte više nego ikada pre. Iz saradnje između proizvođača robota KUKA, poznatog NURBS softvera za modelovanje Rhinoceros i njegovog dodatka Grasshopper-a, stvara se sistem za fabrikaciju već raširen među arhitektima u svetu.

U praksi, ETH Zurich (Politehnika u Cirihu) sa svojim stručnjacima ubedljivo prednjači u laborantskim ispitivanjima i rušenju granica mogućnosti robotike u arhitekturi. Profesori na tom univerzitetu i progresivni dizajneri Fabio Gramacio i Matijas Koler radili su na prototipizaciji i razvoju ovakvih tehnologija u cilju da stvore prvu digitalno isplaniranu, dizajniranu, i u punoj razmeri, konstruisanu strukturu.

Iz njihovih napora, nastala je DFAB House, otvorena u februaru prošle godine, i predstavlja pionirsku izvedbu prve naseljene “kuće” ovog tipa. Troetažno samoodrživo zdanje predstavlja sliku i priliku automatizovane arhitekture budućnosti koja napušta domen univerzitetskih laboratorija.

Samoodrživa, robotski fabrikovana kuća DFAB House  kao pokazatelj dizajnerskog i tehnološkog umeća pretočenog u praksu;
Foto: UrbanNext

Uklanjanje barijera

Na sreću većine privrednih grana, te tako i arhitekture, naučne institucije poput Politehnike u Cirihu i Boston Dynamics investiraju velike količine novca, ekspertize i vremena u stvaranje inovativnih metoda pristupa robotizaciji i zameni ljudske snage mašinama. Ipak, glavni faktor u celokupnoj naučnoj praksi predstavlja eksperiment, i on je nešto na čemu se najviše insistira.

Kako se u arhitekturi grade makete kao pokazatelj umanjene slike pravog objekta, eksperimenti koji se sprovode u mehatroničkim laboratorijama obično se isprva fokusiraju na građenje manjih modela planiranih zgrada ili njihovih elemenata. Krajnji cilj ostaje isti: uklanjanje barijere građenja u razmeri 1:1 sa predviđenim rezultatima, jednakim ili boljim od očekivanih.

Roboti u izolovanim uslovima često fabrikuju segmente zgrada od cigli, metalnih žica, plastičnih masa, itd; Foto: Gramazio Kohler Research

Problematika prefabrikovanog građenja uz pomoć robota

Na isti način na koji su izum izuzetno čvrstog Portland cementa i BIM tehnologije drastično promenile naš odnos prema projektovanju i konstrukciji, nema sumnje da je budućnost robota u našoj industriji podjednako vitalna. Ipak, postoji nekolicina problema koji delimično kompromituju potpuno automatizovanu budućnost graditeljstva.

Robotiku je još uvek komplikovano prilagoditi kompleksnim gradilištima. Iako se konstantno radi na temeljnom usađivanju senzorne sposobnosti robotima, tehnologija još uvek nije dovoljno napredna da osposobi mašine da samostalno rade na izgradnji zgrada. Iz ovih razloga, većina automatizovanih procesa svedeni su na delimičnu prefabrikaciju u velikim laboratorijama.

Održavanje robota zahteva strahovito mnogo znanja, od dizajniranja, preko sklapanja, programiranja, operisanja i održavanja.

Skok na upotrebu veštačke inteligencije smatra se neophodnim za podizanje robotike u građevinarstvu na viši nivo. Bez dubinske diskusije o tome šta inteligencija predstavlja, mašina koja se kreće po kompleksnoj, otvorenoj sredini kao što je gradilište mora iskazati gotovo svesno ponašanje. Što je više nepredvidivih faktora u okruženju, jasno je da će postati teže isprogramirati mašinu da obavlja jasnu funkciju.

Ovakva automatizacija zahteva visoki stepen ekspertize. Održavanje robota kao kompleksnih mašina zahteva strahovito mnogo znanja, od dizajniranja, preko sklapanja, programiranja, operisanja i održavanja. Troškovi koji se odnose na životni ciklus robota još uvek većinom nisu usklađeni sa budžetima investitora, koji su uglavnom više orijentisani na moguću uštedu pri gradnji.

Robotizovana građevina

Ipak, kada celokupna industrijska automatizacija dostigne još viši nivo, neminovno je da će građevinarstvo kao jedna od najznačajnijih privrednih grana zauzeti zavidnu poziciju u polju robotske fabrikacije. Očekuje se da će se u narednoj deceniji postići mehatronički napredak koji će omogućiti hardverski i softverski razvoj mašina za građenje na većim razmerama.

Kad ste već ovde…

Srodni tekstovi

PRIJAVI SE NA NEWSLETTER

Najnovije vesti s našeg portala svakog petka u vašem sandučetu.

Ostavite odgovor

Obavezna polja *