機器人重塑建築業未來？是的，用這3種方式

現代建築大師Le Corbusier在《走向新建築》雜誌上發表了對未來影響重大的文章《Towards a Robotic Architecture》，對建築學科的技術將來報以希望。聯合編輯為堪薩斯大學建築設計學院院長Mahesh Daas和天普大學的數字實踐助教Andrew John Wit，作品探討了在建築設計領域機器人和人工智慧的各種可能性。

Daas對人工智慧技術的哲學分支的興趣由來已久，如果未來的發展如他的預期，機器人成為聯合設計師、聯合建築者，甚至是一起住的居民的這天，已經不遠了。Daas在文章開篇這樣寫道：「我們正位於一個新時代的開端，在這個時代里人類的造物作為一種生命形式出現在我們之間，他們為我們提供了史無前例的可能性，挑戰我們的世界觀，重新定義人類的境況，作為被滲透的轉變的一部分，建築學科理所當然也受到影響。」

▲機器人設計可以整合幾何複雜性和材料特性，裝配為需要的規模。圖片來源於Neri Oxman

數字製造環境響應性的生物材料、輔助保健設備相關的軟機器人的出現以及火星上由機器人建造的外星居住點，這些都只是Daas、Wit和文章其他編著者想像中的新世界的幾個片面。

1.人工智慧般的建築接棒大自然的鬼斧神工

Daas寫到：「一個等待探索卻又充滿光明未來的研究領域即機器人建築、布置傢具和室內裝修。」此處的機器人建築指的是表現的和機器人一樣的建築。

位於美國馬薩諸塞州坎布里奇的麻省理工媒體實驗室，Neri Oxman、Joshua Van Zak、Jorge Duro-Royo和他們在介導物質團隊的研究小組提供了一個例子，建築怎麼能表現的像機器人，一個證明概念的原型為數字裝配領域帶來了類生命結構。

在名為「化學參數：逆向工程生物材料可以複合成機器人製造跨尺度的生物水泥結構」的章節中，研究人員們描述了如何重新配置兩種生物聚合物（殼聚糖和纖維素），讓它們「調整優化」生物水泥結構的尺寸，使其於自然界中本身存在的接近。想像一個兩層樓高的、可生物降解的、獨木舟形狀的晶狀結構。

據Daas表示，這個項目的題材是使用人工智慧去再造自然過程和性能。他說：「傳統來講，材料作為惰性物質，有計算注入材料的能力，這種材料對於所處的環境和表現的功能的反應就是智能的。」

2.人類與軟機器人將和諧的合作

Daas表示機器人已經無處不在了——工廠里、家庭中、汽車上、人體里，甚至兒童的遊戲圍欄里都有。他們在計算機技術中可以看到，比如建築信息模型（BIM）、計算機輔助製造（CAM）、計算機數控（CNC）銑刀、3D印表機、激光切割機等，這些已經改變了建築設計和數字裝配。如果Daas的預測成真，未來的機器人可以變得更柔軟、更脆弱，行動不再那麼精確。

▲Daas認為軟機器人和人類的交互將會更自然

Daas說：「軟機器人是個有趣的概念，當我們想到機器人，腦海中出現的都是堅硬的金屬組件製成的形象，它們以行動迅速，力氣巨大。但隨著人類和其他生物形式與機器人接觸的越多，我們可以看到機器人已經有更好的交互性了。他們可以與你輕輕握手而不會讓你受傷。」

機器人越來越柔軟，他們所處的環境也會變化，不像強有力的自動製造設施一樣被約束在一個地方，Daas認為他們的移動將會更自由，在更柔軟、溫和的圍繞中與人類和諧相處。他說：「想像一個嬰兒的世界，嬰兒眼中的世界是怎麼樣的？柔軟，更寬容，沒有風險。我們需要在自己創造出的環境中提供這樣的緩解之物。」

3.火星移民？建築師來幫忙

機器人在火星建設人類居住地曾是遙不可及的幻想，現在一個用機器部署模型的構思已經成形，NASA的「火星3D列印棲息地挑戰」Daas說：「沒有機器人的幫助，不可能去到火星。在我們踏足火星之前，許多我們將要去做的事情需要我們與這些技術廣泛接觸。」

在墨西哥瓜達拉哈拉舉行的67屆國際宇航大會上，SpaceX公司的CEO Elon Musk宣布他們公司計劃送人類到火星殖民，他對建築的構想為用地球的玻璃板和碳纖維框架建設圓頂建築。Asmbld公司聯合創始人、研發部門總監，同時也是文章最終章的作者Petr Novikov認為，由於資源成本和其他原因，Musk的設想基本不能實現，至少在現在是這樣，「機器人在火星施工」。

不過也不是沒有希望，Novikov在最終章寫到自動冰船可以3D列印出圓頂形的半透明、用纖維加強的冰屋，即「火星冰屋項目」，這種結構可以作為居住基地等待宇航員們到達後居住。

▲火星冰屋的剖面圖圖片來源於Clouds Architecture Office(Clouds AO) 和Space Exploration Architecture(SEArch)

Novikov在本章中解釋，兩種機器人可以建造這種結構，名為WaSiBos的半自動機器人先部署，清除冰塊、火星表皮土和燒結地基，接著冰船3D列印出整個結構，隨列印進程的推進依次添加冰層、纖維層和氣凝膠層。

Daas說，無論移民火星是否現實，設計和建築方式會有所發展，成為模式化，這點是鼓舞人心的，或許這些方法可以用在地球的資源匱乏區使用。更重要的是，現在沒有必要擔心星際跳躍，而應該熱心擁抱它。Daas說：「重大的技術變革總會使人焦慮，比如從蒸汽機到計算機，對於機器人和人工智慧，我們也見證了同樣的焦慮，但我們應該持小心而又樂觀的態度接觸這些技術。不去擁抱新的技術領域，我們面臨的這樣的全球挑戰將得不到解決，而機器人和人工智慧則是解決方案中相當重要的部分。」

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