Πηγή: Πανεπιστήμιο ETH Zurich https://ethz.ch/en.html
Εικόνες:Gramazio Kohler Research, ETH Zürich
Απόδοση – Επιμέλεια: Γιάννακας Ιωάννης | Εκδόσεις eWOOD.
Ερευνητές από το δημόσιο πανεπιστήμιο ETH Zurich της Ελβετίας έδωσαν στη δημοσιότητα εικόνες από τον σχεδιασμό και την κατασκευή ενός αρχιτεκτονικού ξύλινου γλυπτού που κατασκευάζουν με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης και τεσσάρων (4) ρομπότ.
Το γλυπτό, που πήρε το όνομά του από τη βασίλισσα Semiramis, στην οποία αποδίδουν τους Κρεμαστούς Κήπους της Βαβυλώνας, σχεδιάστηκε και κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας καινοτόμες ψηφιακές μεθόδους που αναπτύχθηκαν για την υλοποίηση του έργου, το οποίο θα είναι έτοιμο να αποκαλυφθεί, το καλοκαίρι του 2022.
Η κατασκευή θα έχει ύψος 22,5 μέτρα και θα αποτελείται από πέντε (5) γεωμετρικά πολύπλοκους ξύλινους θαλάμους, που θα έχουν μικρή υψομετρική διαφορά μεταξύ τους και θα στηρίζεται σε οκτώ ειδικούς λεπτούς χαλύβδινους πυλώνες.
Το ξύλινο γλυπτό κατασκευάζεται αυτήν τη στιγμή στο Εργαστήριο Ρομποτικής Κατασκευής του ETH της Ζυρίχης με διαδικασίες που η ομάδα περιγράφει πως είναι σαν ένα συγχρονισμένο «χορό» των ρομπότ, στην προσπάθεια τους να πετύχουν την υψηλότερη ακρίβεια στη συναρμολόγηση.
Τέσσερις (4) κρεμαστοί ρομποτικοί βραχίονες που βρίσκονται πάντα σε συγχρονισμό μεταξύ τους, σηκώνουν ο καθένας το ξύλινο πάνελ που τους έχει ανατεθεί και εκτελούν έναν «χορό» υψηλής ακρίβειας προκειμένου να τοποθετήσουν τα πάνελ στη θέση τους σύμφωνα με το σχέδιο του υπολογιστή. Ένας αλγόριθμος υπολογίζει τις κινήσεις των ρομπότ με τέτοιο τρόπο ώστε να μην συμβαίνουν συγκρούσεις μεταξύ τους κατά την εκτέλεση των εργασιών.
Αφού οι μηχανές τοποθετήσουν τα τέσσερα πάνελ το ένα δίπλα στο άλλο, οι τεχνίτες τα ενώνουν πρώτα προσωρινά πριν τα κολλήσουν με ειδική ρητίνη χύτευσης. Κάθε ένας από τους πέντε (5) ξύλινους θαλάμους του Semiramis αποτελείται από 51 έως 88 ξύλινα πάνελ.
Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) προτείνει έναν έξυπνο αρχιτεκτονικό σχεδιασμό
Κατά τη συμβατική διαδικασία σχεδιασμού για έργα όπως αυτό, οι αρχιτέκτονες προσπαθούν να λάβουν υπόψη τους τις διαφορετικές απαιτήσεις που έχει ο σχεδιασμός μιας δομής ή ενός κτιρίου και στη συνέχεια να προσαρμόσουν με τέτοιο τρόπο το σχεδιασμό, ώστε να ικανοποιηθούν όλες οι απαιτήσεις με τον καλύτερο δυνατό τρόπο.
Δεν συμβαίνει το ίδιο όμως με το Semiramis γιατί ένας ειδικά προσαρμοσμένος αλγόριθμος μηχανικής μάθησης τεχνητής νοημοσύνης, που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με το Ελβετικό Κέντρο Επιστήμης Δεδομένων, παρουσίασε στους ερευνητές πιο εξελιγμένες προτάσεις σχεδιασμού.
Οι προτάσεις διέφεραν ως προς το σχήμα των θαλάμων και τη χωροταξική διάταξη μεταξύ τους, καθώς κάθε σχεδιαστική πρόταση επηρέαζε μεμονωμένες μεταβλητές-στόχους του έργου, όπως είναι η άρδευση των ξύλινων θαλάμων, αφού στο τέλος θα είναι γεμάτοι με φυτά και δέντρα.
«Ο συγκεκριμένος αλγόριθμος, μας επιτρέπει να αντιστρέψουμε τη συμβατική διαδικασία σχεδιασμού και να διερευνήσουμε λεπτομερώς το πλήρες πεδίο του έργου. Αυτό οδηγεί σε νέες, συχνά εκπληκτικές γεωμετρίες», λέει ο Matthias Kohler, καθηγητής Αρχιτεκτονικής και Ψηφιακής Κατασκευής στο ETH της Ζυρίχης.
Παράλληλα, στο Immersive Design Lab, ένα εργαστήριο Επαυξημένης Πραγματικότητας στην πανεπιστημιούπολη Hönggerberg, οι ερευνητές είχαν τη δυνατότητα να εξερευνήσουν τα σχέδια σε τρεις διαστάσεις (3D) και να τα τελειοποιήσουν μαζί σε πραγματικό χρόνο.
Το λογισμικό που αναπτύχθηκε από κοινού με το Εργαστήριο Υπολογιστικής Ρομποτικής του ETH είχε σαν αποτέλεσμα την ευκολία οποιασδήποτε προσαρμογής των τελικών σχεδίων των ξύλινων θαλάμων. Για παράδειγμα, εάν οι επιστήμονες μετακινήσουν ένα μόνο σημείο στη γεωμετρία ενός από τους θαλάμους, οι οποίοι αποτελούνται από περίπου 70 ξύλινα πάνελ, το λογισμικό προσαρμόζει τη γεωμετρία σε όλο το θάλαμο. Ταυτόχρονα, το λογισμικό λαμβάνει υπόψη του τις σχετικές παραμέτρους κατασκευής, όπως το μέγιστο δυνατό βάρος ενός πάνελ, πράγμα που σημαίνει ότι εξασφαλίζει πάντα την πιο αποδοτική και πιο φέρουσα διαμόρφωση.
Σύμφωνα με την ομάδα του ETH Zurich, σε αντίθεση με την παραδοσιακή ξύλινη κατασκευή, η ρομποτική κατασκευή έχει πολλά πλεονεκτήματα όπως: Αφενός τα ρομπότ απαλλάσσουν τους ανθρώπους από την ανύψωση επιφανειών μεγάλου βάρους και την δυσκολία της ακριβής τοποθέτησης τους, αφετέρου η διαδικασία συναρμολόγησης δεν απαιτεί δαπανηρές υποδομές υψηλής έντασης πόρων.
Η ρομποτική προκατασκευή βρίσκεται σήμερα σε πλήρη εξέλιξη. Τα τμήματα των ξύλινων θαλάμων όταν ολοκληρώνονται μεταφέρονται με φορτηγά στο Tech Cluster της πόλης Ζουγκ, όπου το αρχιτεκτονικό γλυπτό θα ανεγερθεί και θα αποκαλυφθεί την άνοιξη του 2022.
Σύμβολο συνεργασίας
Το Semiramis πέρα από κέντρο συνάντησης ανθρώπων, θα αντικατοπτρίζει το καινοτόμο πνεύμα του μελλοντικού τεχνολογικού συμπλέγματος, στο οποίο η αστική ανάπτυξη με τη χρήση σύγχρονων μεθόδων και υλικών υψηλής τεχνολογίας, θα συμπορεύεται αντί να συγκρούεται με τη φύση.
Για τον καθηγητή Matthias Kohler εν τω μεταξύ, το έργο έχει ήδη αποδείξει την αξία του και αναφέρει σχετικά:
Δείτε στο YouTube ένα σύντομο βίντεο από την κατασκευή του Semiramis
Το Semiramis σχεδιάστηκε μετά από στενή και γόνιμη συνεργασία μεταξύ του Matthias Kohler από το ETH Professorship for Architecture and Digital Fabrication, της αρχιτέκτονος τοπίου Rita Illien και του Andreas Burgherr μηχανικού ξύλινων κατασκευών της Τimbatec, χρησιμοποιώντας καινοτόμες ψηφιακές μεθόδους τόσο για το σχεδιασμό της κατασκευής, όσο και για την παράδοσή της.
