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Holzbearbeitungsroboter
Wir kehren mit Robotertechnologie in die Welt der Architektur zurück, diesmal jedoch mit dem Ziel, Holzkonstruktionen auszuführen und zu montieren. Obwohl wir bereits im Artikel über das Entwerfen einer Holzkonstruktion mit Robotern sehen konnten, dass sie Erfahrung darin haben, Teile eines Projekts mit nahezu perfekter Optimierung zu projektieren und zu schneiden. Jetzt müssen wir sehen, wie es ihnen geht in der Lage, an der Montage von Holzrahmen zu arbeiten. Zimmermann, Sie haben bereits Hilfe!
Die Digitalisierung hält Einzug in den Holzbau, wir wissen, dass bereits ganze Bauteile mit computergestützten Systemen gefertigt werden. Obwohl das Rohmaterial maschinell geschnitten wird, wird es in der Regel manuell eingebaut, um die Struktur zu bilden. Dieses Herstellungsverfahren hat bisher die geometrische Freiheit eines Designs in vielen Fällen stark eingeschränkt.
Im Rahmen des Nationalen Kompetenzzentrums (Digitale Fabrikation) haben Forschende des Lehrstuhls für Digitale Architektur und Fabrikation (ETH Zürich) eine neue digitale Methode entwickelt, um den Holzbau zu verbessern und effizienter und einfacher zu machen.
Denken wir daran, dass es dieselben sind, die den Roboter entworfen haben, der in kurzer Zeit bewehrte Stahlkonstruktionen für den Bau zusammenbaut.
Das Projekt Spatial Timber Assemblies führt zur Verwendung mehrerer Roboter zum Entwerfen, Herstellen und Montieren von Holzrahmen ohne menschlichen Kontakt. Es erweitert die Möglichkeiten des traditionellen Bauens in Holzkonstruktionen, indem es die effiziente und einfachere Ausführung von geometrisch komplexen Holzmodulen ermöglicht.
Roboterpräzision ist da! … „Das System beginnt mit der Vorhersage der Belastung eines Trägers und der Auslegung seiner Abmessungen per Computer gemäß den Projektspezifikationen. Anschließend nimmt ein Roboter einen Holzbalken und führt ihn vor einer Säge zum Schneiden zu. Anschließend bohrt ein zweiter Roboter die erforderlichen Löcher für die Verbindungen zu den Trägern vor. Schließlich kooperieren die beiden Roboter in Symbiose und ordnen die Strahlen exakt nach dem Computerdesign an.“
Um Kollisionen bei der Positionierung einzelner Holzbalken zu vermeiden, haben die Forscher einen Algorithmus entwickelt, der den Bewegungspfad anhand des Baufortschritts ständig neu berechnet. Als nächstes müssen die Handwerker die Sparren manuell einschrauben.
Im Gegensatz zur herkömmlichen Konstruktion erfordert die Montage dieser Holzkonstruktionen kein Verstärkungs- oder Stützelement, da die Steifigkeit von den Roboterarmen getragen wird. Das spart nicht nur Material, sondern eröffnet auch neue Perspektiven und Möglichkeiten bei der Gestaltung von Fertigteilen für Häuser und neue Möglichkeiten der Modulierung von Bauwerken.
Obwohl sich das System noch in der Testphase befindet, können wir bereits eine nicht allzu ferne Zukunft erahnen, in der Tischler Seite an Seite mit Robotik arbeiten werden.
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