KUKA對話機器人數字建造先鋒Johannes Braumann和袁烽教授

寂靜天花板

2015年7月4日，陳列于同濟大學建筑與城市規劃學院外的一個創意戶外雕塑吸引了不少同濟學師生駐足觀賞。這個造型特別的創意作品并非人工打造，而是由兩臺KUKA機器人和Robo Team協同完成。該作品只是當天“數字工廠”機器人建造工作營成果展集中展出的多項創意作品中的一件。
為期一周的DADA 2015“數字工廠”機器人建造工作營吸引了來自美國南加州USC、美國密歇根大學、美國羅德島設計學院、意大利米蘭理工大學、韓國延世大學、香港大學、臺灣淡江大學、同濟大學、清華大學等多所知名院校學生的積極參與。120多位同學在31位導師帶領下，通過9天時間完成了本次成果展的所有作品。機器人木構建筑、機器人陶土打印、自主建造等設計作品的亮相也為本屆活動畫上了圓滿的句號。

在活動期間，我們采訪到來自奧地利的Johannes Braumann教授和同濟大學建筑與城市規劃學院數字設計研究中心袁烽教授。 Braumann教授是Robots in Architecture“世界機器人在建筑中應用協會”的聯合創辦人之一，也是本次數字建造營的主題演講嘉賓和項目導師。他和袁烽博士將為我們解讀機器人在建筑和創意領域的應用和最新趨勢。（Johannes Braumann以下簡稱“J”；袁烽簡稱“袁”。）

右：Johannes Braumann教授
6 P& s' |/ K: }, @9 G$ R# OQ: 機器人在工業制造業已得到廣泛應用，但在建筑和創意領域，機器人的應用似乎還是比較新的嘗試。您作為推動機器人在建筑領域應用的先鋒人物，能否介紹一下最新的應用和發展趨勢？
J: 相比我們熟悉的工業領域機器人的應用，比如焊接、涂裝和組裝等，機器人在建筑和創意領域的應用時間并不算長，但在最近十年，這一領域的應用發展很快。工業機器人在創意設計領域其實大有可為，這也是創業產業越來越多地關注和投入機器人研究的原因。在學術領域，最初我們看到的是嘗試和探索，但現在，更多的是實實在在的研究，目的是讓機器人能在建筑中發揮更大的作用。
Q: 制造業和建筑業性質有很大不同，這是否會對機器人的應用帶來新的挑戰？
1 L/ L+ l4 D5 r2 NJ：創意產業和制造業對機器人的需求有很大的不同。在制造業的很多環節，機器人往往需要從事重復性較高的工作，但在建筑領域，設計師會不斷嘗試新的想法，我們往往需要借助機器人完成創作性的項目。因此，需要機器人兼容程度高、操作更柔性，這就對軟件編程提出了更高要求，所以一款容易使用且具有開放性的軟件，對于首次接觸機器人的設計師來說非常重要。
Q: 您主導開發了KUKA prc這款應用軟件，讓設計師能將參數化的建模成果直接轉換成機器人語言。 為何會選擇KUKA機器人作為開發平臺？
J: 2005年，在我開展研究之初，我需要一臺能從事切削應用的設備。KUKA是當時唯一能提供綜合性切削機器人解決方案的供應商。在維也納，KUKA公司離我住的地方很近，我們保持了多年的合作。KUKA看到了機器人在創意設計領域的潛能，也為我的研究提供了很多支持。
對我個人來說，KUKA的機器人設計得非常棒，在創作中，我的很多想法都能通過機器人得以實現。對于創意行業來說，外型的美觀也是一個重要的因素。盡管是工業機器人，但KUKA的設計相比而言更有吸引力，也能符合建筑師和設計師對美的需求。此外，對于非工程背景的人來說，KUKA的控制界面簡單、易操作，這也是很多設計院校選擇KUKA的原因。
7 N0 T5 e# v! ?. x! ?# {Q：由您和西格麗德·布瑞爾考根（Sigrid Brell-Cokcan）教授共同創辦的“世界機器人在建筑中應用協會”每兩年會舉辦一次國際會議。未來，這個學術交流會有可能來到中國嗎？
J：是的。2012年，我們在維也納舉辦了首屆Rob I Arch國際會議；2014年，在美國密歇根成功舉辦了第二屆。而明年，會議將在澳大利亞墨爾本舉辦，目前已經得到了包括悉尼大學、墨爾本皇家理工學院等高校的支持，這也是我們首次在亞洲舉辦活動。其實把地點選在澳洲，也是一次新的嘗試。據我所知，澳洲近半數的設計院校都配備了KUKA機器人，他們對機器人在建筑和創意領域的應用非常重視。當然，我也希望這個活動能吸引學術圈以外的企業和組織參與，這也是我這次同濟之行的目的之一。我們希望能與KUKA中國共同推進這一目標。

* h" Q' [8 `0 n! XQ: 您如何看待自己現在的身份？工程師、建筑師、還是導師？
! q* x  v8 i" ^J：其實我的背景并不是軟件工程或技術工程師，而是建筑設計。接觸機器人是一個很偶然的機會。2005年，我在維也納技術大學擔任助教，從那時起，我有機會嘗試將機器人用在各種可能的創意環節中。建筑師的身份讓我能更了解建筑設計的需求，我覺得這也是一種優勢。如果談到教學的話，我很享受和學生的接觸，他們總是愿意嘗試新的想法，也讓我能跳出慣性思維，獲得更多收獲。
以下是袁烽教授談同濟大學和Braumann教授及“世界機器人在建筑中應用協會”未來的合作。
Q：同濟大學一直以來走在中國建筑設計領域的前沿。您如何看待機器人在建筑和創意領域的應用潛能？
袁：機器人在制造業的應用已經非常廣泛，但在創意領域相對來說探索才剛開始。在創意設計行業，機器人提供了新的創作媒介，可以說是大腦和手的延伸。這幾年，我們看到在很多跨界領域都開始出現機器人的身影，這也是因為大家看到了人工智能與藝術設計結合帶來的可能性。
3 X" e2 ^2 R) [Q: 目前，國內的建筑設計院校對機器人的應用情況如何？ 同濟和KUKA有哪些合作？
袁：目前國內的200多所設計院校中，僅有包括同濟大學在內的3所院校配有機器人。在過去三年里，同濟大型機器人工作室的2臺KUKA機器人已經幫助我們完成了很多創意作品，可以說同濟大學在這一領域走在了前面。對于學校來說，機器人的可靠性、準確性以及是否經常維護等因素是我們在選擇機器人供應商時的重要考量因素，我覺得KUKA機器人能很好地滿足我們這些要求。
Q: 同濟大學建筑與城市規劃學院是否會和“世界機器人在建筑中應用協會”有更緊密的合作？
袁：“世界機器人在建筑中應用協會”是一個世界性的創意機器人應用交流平臺。這個平臺讓大家分享機器人在建筑、藝術和創意領域的應用成果，也集合了全球這一領域的先鋒人物。我們已經和“世界機器人建筑協會”達成了合作意向，計劃在中國成立“世界機器人建筑協會”亞洲中心，學院也非常期待與Braumann教授未來的合作。