Парк Circularity / Исследования Грамазио Колера + Лаборатория робототехнических систем + Кафедра ландшафтной архитектуры, ETH Zürich
В парке Circularity есть робототехника. построенная подпорная стена и террасный ландшафт доступны для публики на окраине Цюриха в Оберглатте, Швейцария. Он был концептуализирован и построен в течение одного года в 2021 году и является демонстратором важнейших исследований в области автономного строительства, робототехники и архитектуры, проводимых в Национальном центре компетенции в области исследований (NCCR) цифрового производства в ETH Zurich. Он построен на территории кампуса компании Eberhard AG, местного лидера в области устойчивого строительства и переработки отходов в строительной отрасли, которая дополнительно поддержала проект инновациями в материалах и строительстве. Два текущих исследовательских проекта, посвященных роботизированной каменной стене и роботизированному ландшафту в ETH Zurich, исследуют инструменты проектирования, управления и вычислений, необходимые для обеспечения автономных роботизированных строительных процессов непосредственно на строительной площадке с использованием имеющихся строительных материалов и местной почвы. Кроме того, команда Gramazio Kohler Research, ETH Zurich, внедрила цифровую технологию Eggshell из бетона для роботизированного производства скамеек в парке.
Устойчивость. Поскольку строительная отрасль вносит основной вклад в глобальные выбросы парниковых газов, крайне важно использовать новые технологии для более устойчивых методов строительства. Одним из таких путей является переосмысление и изменение воплощенной энергии материальных систем, которые используются в строительстве. В частности, разработки в области роботизированных методов строительства на месте дают возможность использовать недорогие, доступные и малозатратные материалы, соответствующие контексту, местного происхождения или переработанные материалы. Этот парк демонстрирует несколько примеров таких устойчивых методов строительства. При строительстве подпорной стены из сухого камня используется переработанный бетон и камни местного производства. Кроме того, в сотрудничестве с Eberhard AG в конструкцию демонстратора добавлено несколько других экологических материалов: дренажный гравий в засыпке стены переработан с железных дорог, а лестницы на обоих концах стены построены из вторичных каменных фасадных панелей. и переделанная бетонная лестница, взятая с того же места.
Роботизированная каменная стена. Целью исследования роботизированной каменной стены является автономное строительство каменных конструкций архитектурного масштаба, используя найденные и легкодоступные материалы, такие как отходы бетона и камни. Этот процесс реализуется с помощью роботизированного экскаватора HEAP (гидравлический экскаватор для автономных целей), индивидуального шагающего экскаватора Menzi Muck M545 грузоподъемностью 12 тонн, разработанного лабораторией роботизированных систем ETH Zurich, который в настоящее время является самой совершенной роботизированной экскаваторной платформой, применяемой в сложном строительстве. задания. Строительство из местных валунов и бетонных отходов может значительно сократить выбросы углекислого газа в окружающую среду при строительстве для конкретных применений. Хотя такие стены из сухого камня исторически широко использовались для перегородок, подпорных стен и террас, существует множество сложностей, связанных с их изготовлением, расчетом и проверкой, которые делают их менее жизнеспособными в контексте современного строительства. Этот проект демонстрирует, что вычислительные методы, подходы машинного зрения и новые методы управления могут быть успешно интегрированы для обработки геометрического разнообразия форм камня и щебня в адаптивном строительном процессе, который разворачивается в неструктурированной строительной среде. Постоянная подпорная стена в Парке Круглости представляет собой крупнейшую демонстрацию этого метода: конструкция имеет длину 65 метров, высоту на вершине 6 метров и состоит из 938 отдельных элементов (валунов и бетонных обломков, средней массой более 1000 тонн). кг каждый), что ставит его в число крупнейших существующих роботизированных конструкций.
Роботизированные пейзажи. Проект Robotic Landscapes направлен на разработку вычислительных инструментов, технологий и рабочих процессов для автоматизированного и цифрового ландшафтного дизайна, достигая точности сложных форм, которую невозможно достичь с помощью ручных методов раскопок. В процессе также используется роботизированный экскаватор HEAP, оснащенный ковшом, чтобы воплотить в жизнь планы ландшафтного архитектора. Роботизированный ландшафт в этом парке призван облегчить пешеходное движение, соединяя большие перепады высот между верхней и нижней частью подпорной стены. Четыре большие насыпи построены с высокой точностью с помощью роботизированной системы, где каждая насыпь содержит более мелкие ступени, которые поддерживают рост местных растений, одновременно контролируя сток воды и эрозию.
