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世界首组3D打印步行桥亮相 未来一天架桥不是梦

导读: 近日,世界上第一座使用改性塑料进行机器人3D打印的步行桥亮相上海同济大学。

近日,世界上第一座使用改性塑料进行机器人3D打印的步行桥亮相上海同济大学。

这是同济大学建筑与城市规划学院举办开幕的“上海数字未来”系列活动中的一件展览品。除此之外,机器人木缝纫、无人机群感应城市环境等一系列关于数字设计与建造的前沿实验成果,都向公众展示了数字科技的未来。

同济建筑城规学院门口最新架设的一座桥梁,是全球第一组用3D打印完成的步行桥,跨度分别为4米和11米。

桥梁用机器人三维打印实现定制单元的批量化生产,通过定制三维打印模块砌筑的方式完成两件三维打印桥梁,来验证三维打印建筑产品的结构稳定性与可靠性。

3D打印步行桥的细节。

3D打印桥梁的实施意味着大尺度3D打印技术不仅可以用于造型,还可以用于结构构件的实施,尤其是与结构优化设计相结合的情况下,可以高效地完成结构构件打印。这无疑是在建筑3D打印领域向前迈进了重要的一步。

3D打印步行桥横跨在一条人工小溪上。

这组步行桥打印了360个小时,然后拖到室外,在一天之内完成吊装拼接。待该技术成熟之后,一天架桥绝对不是梦。

目前,3D打印步行桥只是作为展示作用,不允许人行走于桥上。

据介绍,同济大学“上海数字未来”系列活动将持续至9月30日,旨在瞄准建筑产业化升级,探索“建筑业4.0”时代建筑产业化的核心技术,实现新的建筑学、土木工程学、机械学、计算机科学,材料科学等的全方位跨学科创新。

越过3D打印步行桥,步入眼帘的是探索木构建筑的机器人数字建造工艺。

工作营以木网壳结构为原型,探索“后期成形”的木网壳结构在自由曲面形式中的应用潜力。研究首先在设计平台上对自由曲面网壳结构的造型进行模拟与优化,然后通过结构性能模拟对网壳结构的构件尺寸进行优化,并利用机器人建造工具实现结构构件的批量定制生产。

设计精美的3D打印服饰。

制造者通过对人体比如皮肤张力、肌肉运动等问题的研究,尝试把生物启发下的几何模式与人体机能表现进行结合,去设计以及打印出“身体建筑”——3D打印大衣,该大衣将会与人体的肌肉运动进行关联,使用尼龙材料的SLS(选择性激光烧结)成型技术生产硬性的物件。

风洞可视化模拟工具。

利用风洞作为风环境的主要模拟工具,完成建筑形态的研究及概念设计,使风环境数据和建筑主体形体之间产生互动与反馈,在考虑舒适风速及温度的条件下,获取最终的建筑几何形态。

机器人木缝纫。

通过缝纫将平面胶合板直接连接,形成复杂的三维自由形状。最终,木材建成的大尺度的建构范本,全面展示了木缝纫系统的性能,并为机器人自动化缝制系统做了很好的实证研究。

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