天天看点

机械臂工作坊回顾——2018~2019

01

减材制造

热线切割

第一个工作坊是在同济大学建筑设计院进行的,用的是比较大型的Kuka KR60,配置的工具头是电热丝。

概念来源

机械臂工作坊回顾——2018~2019
机械臂工作坊回顾——2018~2019

在城市广场的公共空间中,融合棋类游戏,使得空间得到利用,同时促进城市居民之间产生更多的互动,设计出尺寸在20*20*50(cm)尺寸的国际象棋棋子原型,采用硬质泡沫作为切割的原材料,使其便于搬动。

切割过程

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路径生成与模拟测试

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实地切割与成品展示

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02

增材制造

3D打印

第二个工作坊同样是在同济大学建筑设计院使用Kuka KR60进行的,但这次配置的工具头是3D打印喷嘴。

概念与几何形态探索

这次我们想利用出料不均的喷嘴3D打印一个灯罩,取名”星星的梦“。由于材料在挤出凝结过程中受温度和重力因素影响因而在不同的地方随机的缺洞,赋予了灯壁层次丰富多变的纹理,光透过后斑驳迷离的残影具有一种独特的美感,也算意外之喜。在形态设计上我们绘制了不同的曲线,通过Loft命令将每条曲线定义的不同场域进行相互干涉,生成层级组成的不同几何形态。最后在在时间、材料用量以及结构强度等不同因素之间进行平衡和优化,选取最终方案。

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机械臂运动仿真与调试

在KUKA/prc v2中进行机器臂的完整运动仿真,确保运行正常。

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材料选取

在材料上我们选用了添加了碳纤维的PLA塑料(碳纤维的加入使得材料的强度和韧性提升),并根据材料特性对“温度”和“喷嘴移动速度”等参数进行调试。

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成果展示

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03

交互

声音光影交互

这次工作坊在D&I的机械臂实验室进行,使用的是小型的KUKA Agilus KR6-10 R1100-2,利用机械臂去完成一个音乐交互激光秀。

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负责这三次工作坊的郑康奕老师

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来自南加州建筑学院的Curime Batliner

视频效果

声音

这次交互装置表演的声音摘自Metasonar(元声)艺术厂牌黑噪音系列第一张专辑《Black Noise|Vol.I-Origins》的《Seraph》(大家在网易云上也可以关注他们的作品呦)

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专辑《黑噪音》(Black Noise)的灵感来源于一种全频并且各个频段功率相同的声音信号。正如各种频率的光波重合最终形成白色可见光。这种声音信号也因此被命名为白噪音(White Noise)。理想的白噪音所包含的频段与其所携带的能量代表着无限的广延和强度,理论上从白噪音中可以调制出我们听到的各种声音。而黑噪音,则是白噪音的对立面是在各种可能性中脱胎而出的生成结果。从白噪音到黑噪音,实际上正是从无到有、从混沌到具体的熵减过程。

—《BLACK NOISE》Concept

媒介

白噪音的概念是指一段声音中的频率分量的功率在整个可听范围(0~20KHz)内都是均匀的。由于人耳对高频敏感,这种声音听上去是很嘈杂的沙沙声。由于白光是由各种频率(颜色)的单色光混合而成,因而这种具有平坦功率谱的性质被称作是“白色的”,因此这种声音也被称作白噪声。

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电视“雪花屏”白噪音

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白色光的色散

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白噪音与白光的内在联系(自绘)

从数学的角度来看,恒定功率谱这一特性经由光波和声波这两种媒介的演绎,诞生了白色光和白噪音这两种产物。然后通过光学棱镜的物理色散和数字音乐软件的信息解构,将白色光和白噪音隐藏的数字信息分别转化为光影和机械臂路径的变化形成交互。

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工作坊使用的非常迷人的玻璃

前期测试

我们在从各个角度对三棱镜进行了激光照射测试以后,发现了一些有意思的场景:

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垂直向下照射产生的光柱

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“宇宙魔方” ੭ ᐕ)੭

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锡箔纸带来的特殊纹理

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工具头制作与安装

利用激光切割的木板为机械臂制作了一个简易工具头来固定激光头。

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自制工具头

三维建模模拟还原

在量取每个棱镜的尺寸并确定它们的位置关系后,在Rhino中建模还原了整个棱镜装置,方便后续的模拟测试。

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grasshopper参数化设置机械臂运动路径与点位

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Rhino三维建模模拟测试运动路径

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机械臂六轴运动分析

灯光

在Arduino中控制激光的闪烁(开/关)

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最终效果

(视频放在开头了哦)

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04

花絮

来自工作坊期间的随手拍摄

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孝吾和他的马

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Kuka机械臂配电箱

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高级“搬砖”

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Kuka控制器面板

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2018年于雷老师的讲座

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