仿生技术建筑－鞘翅馆 / 斯图加特大学

Vitra设计博物馆的“你好机器人，人与机器设计”主题展，展示了近期风靡的机器人。主题展展示了当今各种形式的机器人以及这些机器导致的日益受关注的伦理，社会以及政治问题。在博物馆外面，一个名为鞘翅丝馆的设计将本次展览推向高潮。仿生织锦的应用是机器对建筑设计影响的一个范例。该装置由斯图加特大学设计制造，每一个模块都由一个算法定义，然后在产业机器人的帮助下生产而成。该装置在完成伦敦Victoria & Albert博物馆首映后，目前被放置在Vitra校园内。

这个展馆是四年来对建筑、工程以及生物仿生原理综合研究的成果。这个鞘翅丝馆的构件由斯图加特大学的一个机器编织完成。占地200sqm的结构的灵感来源于自然界中发现的轻型结构原理，与此同时，纤维结构的原理则来源于甲壳虫的飞行鞘翅。

实验建筑师Achim Menges与Moritz Dörstelmann，结构工程师Jan Knippers，气候工程师Thomas Auer一起率先采用了由斯图加特大学计算机设计学院和结构与结构设计学院共同研发的独特的机器人编织技术。这一技术由团队经过多年的研究开发而成，其中还包括了一项新的缠绕复合型材料的技术方法。这一创新型缠绕技术被设计用于控制碳纤维并赋予它们作为编织结构部件的强度。 一系列这样的如同细胞一样的模型通过融合设计和工程技术，被用来建造展馆与众不同的外形。该项目探索了新兴电脑与机器人技术对这些学科的影响。

鞘翅的顶棚由40个六边形单元组成，平均每一个的重量仅有45kg，制作平均每一个花费大约3小时。这些单元和7根支柱是由一个叫Kuka的机器人在斯图加特大学计算机建筑实验室中花费4个月建造而成的。在制造部件时，机器人将树脂浸渍的玻璃纤维和碳纤维在硬化前缠绕在六角形支架上。每一个单元和支柱都是单独制作的。结构与结构设计学院研究员通过预先进行结构模拟和测试变化应力条件，最终形成紧密缠绕的纤维。这确保了结构的轻质性，平均每平方米仅重9kg，使得整个展馆仅重2.5吨。

通过鞘翅馆的设计，我们致力于实现一个将设计、工程与生产综合一体的真正的现代化的方法来创造出一个独特的空间和美学体验。顶棚根据实时数据向上生长，展示了新兴技术对设计、工程以及自然科学领域的深刻影响。通过这些，团队向参观者提供了独特的体验，并向他们展示了创新性建筑与工程技术将改变未来建设环境的可能性。-建筑师Achim Menges

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