Uudised / Artiklid

Uued arhitektuuri-ideed sünnivad robotite abil

17.05.2013 / Kadri Tamre

15. – 20. aprillini peeti Londonis iga-aastane konverents „Nutigeomeetria” („SmartGeometry”)¹, mis käivitati 2001. aastal. Konverents ühendab praksise teadus- ja haridusmaailmaga ning koosneb traditsiooniliselt neljast töötoapäevast ja kahest konverentsipäevast. Tänavuse ürituse võõrustaja oli arhitektuurikool Bartlett², kuhu tulid üle kogu maailma kokku arhitektid, planeerijad, insenerid, programmeerijad, õppejõud ja üliõpilased, kes on huvitatud innovaatilistest arvutustehnilistest ja parameetrilistest disainitööriistadest, kõikvõimalikust uuest tehnoloogiast ja metoodikast.

Erinevalt traditsioonilise konverentsi mudelist, kus tutvustatakse projekte ja uurimistöid, mis on sageli kuude ja isegi aastate töö tulemus, esitletakse sellel üritusel ideid, mudeleid ja projekte, mis luuakse vaid nelja töötoapäeva jooksul. Konverentsi keskmeks on kümme töötoaklastrit, igas ligi kümme osalejat. Kiire tempo ja tihedad päevad, täis programmeerimist, katsetamist ning ehitamist, pole osalejate huvi vähendanud. Viimase aastaga on see isegi kahekordistunud: üha tugevamalt kerkib esile paradigma, kus disainerite, arhitektide ja inseneride uutele generatsioonidele on matemaatika ja algoritmid saanud sama loomulikuks töövahendiks kui pliiats ja paber.

Igal aastal on konverents pühendatud ühele teemale, tänavu oli see „Määramatuse konstrueerimine” („Constructing for Uncertainty”), millega jätkati seeriat, millele pandi alus juba neli aastat tagasi: 2010. aastal vaadeldi fabrikatsioonimeetodeid, 2011. aastal uurisid osavõtjad reaalmaailma andmete digitaalsesse disaini integreerimise võimalusi, eelmisel aastal süüviti ehitatud maailma materjalide dünaamilistesse omadustesse ning sel aastal oli eesmärk väljendada olulisi faktoreid ja informatsiooni, mis jäävad traditsioonilistes CAD-süsteemides representeerimata. Kuigi 3D-mudelites saab kujutada projekteeritavat hoonet millimeetrise täpsusega, jääb selle juures ikkagi kõvasti puudu olulist rolli mängivast informatsioonist nagu välistingimused, konstruktsioonitolerants, kasutaja võimalikud käitumismustrid jne. Digitaaltehnoloogia võimaldab disainiprotsessi lisada hindamiskriteeriume, näiteks teha konstruktiivseid ja klimaatilisi analüüse, kasutada optimeerimismetoodikat, liikumisvoogude prognoosi jne. Paljud olulised otsused tulenevad tarkvaralahendustega saadud informatsioonist. Selle juures jääb sageli tähelepanuta, et tulemused ei pruugi olla üheselt interpreteeritavad ega 100% täpsed. Üha arvutustehnoloogia-kesksemas disainis tuleb arvesse võtta ka ebamäärasuse ja mitmetähenduslikkuse võimalus.

Üks kümnest konverentsile valituks osutunud töötoaks oli „Robotiseeritud vaht” („RoboticFOAMing”)³ Innsbrucki ülikooli⁴ alles 2012. aasta oktoobris avatud robootikalaborist RExLab⁵⁶ eksperimentaalse arhitektuuri instituudist (läbiviijad Marjan Colletti, Georg Grasser, Kadri Tamre ja Allison Weiler), eksperimenteeriti arvutitehnoloogilise disaini ja projekteerimise üleminekuga digitaalsest ideaalruumist reaalsesse keskkonda. Uuriti robottehnoloogiat kui disaini kasutajaliidest mittelineaarsete tootmisprotsesside juures, liikudes traditsioonilise esitluse, digitaalse modelleerimise ja tootmise vahel.

Kontrollitavaid robottehnoloogilise tootmise meetodeid kasutades on võimalik laiendada füüsilist eksperimenti ning konfigureerida kergeid polümeerseid komposiitmaterjale kiiresti ja efektiivselt varieeruvate omadustega poorseteks /kärgjateks /niitjateks /vahulisteks struktuurideks, kus vormide geomeetria ning käitumismustrid sõltuvad ka dünaamilistest parameetritest. Selliste protsesside kaudu on võimalik uurida laia spektrit materjali üleminekuid ühes elemendis ning selle transformatsiooni homogeensest heterogeenseks.⁷

Nelja päeva jooksul eksperimenteerisid osalejad meie valitud materjali omadustega, õppisid arhitektidele tuttava tarkvara (Rhino⁸, Grasshopper⁹, HAL¹⁰) abil programmeerima Innsbrucki ülikooli kolme sünkroniseeritud ABB IRB-2600¹¹ robotit ning fabritseerisid seeria erinevaid prototüüpe. Sellisel eksperimentaalse tootmise meetodil on eeliseid traditsiooniliste digi-tehnoloogiate ees: kõik loodud objektid üllatasid äärmiselt komplekssete materjalistruktuuridega, hämmastas materjali iseorganiseerumise võimekus. Produktsiooni kiirus, valitud materjali kergus ja stabiilsus lõid uusi võimalusi komplekssete struktuuride genereerimiseks digitaalselt kontrollitud intuitiivsete füüsiliste eksperimentide abil (ei eelda näiteks eelnevat aeganõudvat modelleerimist, programmeerimist või 3D-printerite kasutamist). Mõistagi kaasneb sellise meetodiga teatud lünk eeldatud ja reaalse tulemuse vahel, seda saab vähendada materjali omaduste parema kontrollimise ning tootmisprotsessi täiendamise ja edasiarendamisega.¹²

Informatsioonitühimik disaini ja reaalsuse vahel pole arhitektile iseenesest midagi uut, see on teema, mis vaevalt leiab kuue päevaga lahenduse. Tuues kokku mõned maailma juhtivad tehnoloogia uurijad, digitaalse disaini lahenduste arendajad ja programmeerijad, neid innovatiivselt kasutavad inimesed ning uusimad tarkvara ja digitaalse disaini tööriistad, loodetakse konverentsiga anda säde uute ideede sünniks ja arenguks.

Konverentsi raames aset leidnud „Robotic FOAMingi” töötoa edasiarendusest on huvilistel võimalik osa saada augusti lõpul Tallinnas toimuva EKA arhitektuuriteaduskonna, TTÜ mehhatroonikainstituudi ja Innsbrucki ülikooli eksperimentaalse arhitektuuri instituudi koostöös toimuvas robootika töötoas.

---

1 http://smartgeometry.org/

2 http://www.bartlett.ucl.ac.uk/

3 http://smartgeometry.org/index.php?option=com_community&view=groups&task=viewgroup&groupid=38

4 http://www.exparch.at/

5 http://www.exparch.at/wiki/index.php/Portal:REX%EF%BD%9CLAB

6 http://vimeo.com/rexlab

7 http://smartgeometry.org/index.php?option=com_content&view=article&id=219%3Arobotic-foaming&catid=48%3Asg2012-london&Itemid=178

8 http://www.rhino3d.com/

9 http://www.grasshopper3d.com/

10 http://hal.thibaultschwartz.com/

11 http://www.exparch.at/index.php?option=com_mambowiki&page_heading=Wiki&show_pageheading=1&allowanonymoususers=0&Itemid=49&page=REX%EF%BD%9CLAB_Tutorials#Robot_Specs

12 https://vimeo.com/65130492

Allikas: Sirp