對話(huà)機器人數字建造先鋒Johannes Braumann和袁烽教授

2015年7月4日，陳列于同濟大學(xué)建筑與城市規劃學(xué)院外的一個(gè)創(chuàng )意戶(hù)外雕塑吸引了不少同濟學(xué)師生駐足觀(guān)賞。這個(gè)造型特別的創(chuàng )意作品并非人工打造，而是由兩臺KUKA機器人和Robo Team協(xié)同完成。該作品只是當天“數字工廠(chǎng)”機器人建造工作營(yíng)成果展集中展出的多項創(chuàng )意作品中的一件。

為期一周的DADA 2015“數字工廠(chǎng)”機器人建造工作營(yíng)吸引了來(lái)自美國南加州USC、美國密歇根大學(xué)、美國羅德島設計學(xué)院、意大利米蘭理工大學(xué)、韓國延世大學(xué)、香港大學(xué)、臺灣淡江大學(xué)、同濟大學(xué)、清華大學(xué)等多所知名院校學(xué)生的積極參與。120多位同學(xué)在31位導師帶領(lǐng)下，通過(guò)9天時(shí)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(dòng)畫(huà)上了圓滿(mǎn)的句號。

在活動(dòng)期間，我們采訪(fǎng)到來(lái)自?shī)W地利的Johannes Braumann教授和同濟大學(xué)建筑與城市規劃學(xué)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(xié)會(huì )”的聯(lián)合創(chuàng )辦人之一，也是本次數字建造營(yíng)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(chuàng )意領(lǐng)域的應用和最新趨勢。（Johannes Braumann以下簡(jiǎn)稱(chēng)“J”；袁烽簡(jiǎn)稱(chēng)“袁”。）

Q: 機器人在工業(yè)制造業(yè)已得到廣泛應用，但在建筑和創(chuàng )意領(lǐng)域，機器人的應用似乎還是比較新的嘗試。您作為推動(dòng)機器人在建筑領(lǐng)域應用的先鋒人物，能否介紹一下最新的應用和發(fā)展趨勢？

J: 相比我們熟悉的工業(yè)領(lǐng)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(chuàng )意領(lǐng)域的應用時(shí)間并不算長(cháng)，但在最近十年，這一領(lǐng)域的應用發(fā)展很快。工業(yè)機器人在創(chuàng )意設計領(lǐng)域其實(shí)大有可為，這也是創(chuàng )業(yè)產(chǎn)業(yè)越來(lái)越多地關(guān)注和投入機器人研究的原因。在學(xué)術(shù)領(lǐng)域，最初我們看到的是嘗試和探索，但現在，更多的是實(shí)實(shí)在在的研究，目的是讓機器人能在建筑中發(fā)揮更大的作用。

Q: 制造業(yè)和建筑業(yè)性質(zhì)有很大不同，這是否會(huì )對機器人的應用帶來(lái)新的挑戰？

J：創(chuàng )意產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)對機器人的需求有很大的不同。在制造業(yè)的很多環(huán)節，機器人往往需要從事重復性較高的工作，但在建筑領(lǐng)域，設計師會(huì )不斷嘗試新的想法，我們往往需要借助機器人完成創(chuàng )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(kāi)放性的軟件，對于首次接觸機器人的設計師來(lái)說(shuō)非常重要。

Q: 您主導開(kāi)發(fā)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(yǔ)言。 為何會(huì )選擇KUKA機器人作為開(kāi)發(fā)平臺？

J: 2005年，在我開(kāi)展研究之初，我需要一臺能從事切削應用的設備。KUKA是當時(shí)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(chuàng )意設計領(lǐng)域的潛能，也為我的研究提供了很多支持。

對我個(gè)人來(lái)說(shuō)，KUKA的機器人設計得非常棒，在創(chuàng )作中，我的很多想法都能通過(guò)機器人得以實(shí)現。對于創(chuàng )意行業(yè)來(lái)說(shuō)，外型的美觀(guān)也是一個(gè)重要的因素。盡管是工業(yè)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(lái)說(shuō)，KUKA的控制界面簡(jiǎn)單、易操作，這也是很多設計院校選擇KUKA的原因。

Q：由您和西格麗德·布瑞爾考根（Sigrid Brell-Cokcan）教授共同創(chuàng )辦的“世界機器人在建筑中應用協(xié)會(huì )”每?jì)赡陼?huì )舉辦一次國際會(huì )議。未來(lái)，這個(gè)學(xué)術(shù)交流會(huì )有可能來(lái)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(huì )議；2014年，在美國密歇根成功舉辦了第二屆。而明年，會(huì )議將在澳大利亞墨爾本舉辦，目前已經(jīng)得到了包括悉尼大學(xué)、墨爾本皇家理工學(xué)院等高校的支持，這也是我們首次在亞洲舉辦活動(dòng)。其實(shí)把地點(diǎn)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(chuàng )意領(lǐng)域的應用非常重視。當然，我也希望這個(gè)活動(dòng)能吸引學(xué)術(shù)圈以外的企業(yè)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(jìn)這一目標。

Q: 您如何看待自己現在的身份？工程師、建筑師、還是導師？

J：其實(shí)我的背景并不是軟件工程或技術(shù)工程師，而是建筑設計。接觸機器人是一個(gè)很偶然的機會(huì )。2005年，我在維也納技術(shù)大學(xué)擔任助教，從那時(shí)起，我有機會(huì )嘗試將機器人用在各種可能的創(chuàng )意環(huán)節中。建筑師的身份讓我能更了解建筑設計的需求，我覺(jué)得這也是一種優(yōu)勢。如果談到教學(xué)的話(huà)，我很享受和學(xué)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(xué)和Braumann教授及“世界機器人在建筑中應用協(xié)會(huì )”未來(lái)的合作。

Q：同濟大學(xué)一直以來(lái)走在中國建筑設計領(lǐng)域的前沿。您如何看待機器人在建筑和創(chuàng )意領(lǐng)域的應用潛能？

袁：機器人在制造業(yè)的應用已經(jīng)非常廣泛，但在創(chuàng )意領(lǐng)域相對來(lái)說(shuō)探索才剛開(kāi)始。在創(chuàng )意設計行業(yè)，機器人提供了新的創(chuàng )作媒介，可以說(shuō)是大腦和手的延伸。這幾年，我們看到在很多跨界領(lǐng)域都開(kāi)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(shù)設計結合帶來(lái)的可能性。

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(xué)在內的3所院校配有機器人。在過(guò)去三年里，同濟大型機器人工作室的2臺KUKA機器人已經(jīng)幫助我們完成了很多創(chuàng )意作品，可以說(shuō)同濟大學(xué)在這一領(lǐng)域走在了前面。對于學(xué)校來(lái)說(shuō)，機器人的可靠性、準確性以及是否經(jīng)常維護等因素是我們在選擇機器人供應商時(shí)的重要考量因素，我覺(jué)得KUKA機器人能很好地滿(mǎn)足我們這些要求。

Q: 同濟大學(xué)建筑與城市規劃學(xué)院是否會(huì )和“世界機器人在建筑中應用協(xié)會(huì )”有更緊密的合作？

袁：“世界機器人在建筑中應用協(xié)會(huì )”是一個(gè)世界性的創(chuàng )意機器人應用交流平臺。這個(gè)平臺讓大家分享機器人在建筑、藝術(shù)和創(chuàng )意領(lǐng)域的應用成果，也集合了全球這一領(lǐng)域的先鋒人物。我們已經(jīng)和“世界機器人建筑協(xié)會(huì )”達成了合作意向，計劃在中國成立“世界機器人建筑協(xié)會(huì )”亞洲中心，學(xué)院也非常期待與Braumann教授未來(lái)的合作。