神经元Neuron| DADA2017国际工作坊东南大学成果

2017全国建筑院系建筑数字技术教学研讨会暨DADA2017数字建筑国际学术研讨会于9月9-10日在南京大学举行，来自全国各建筑院校的180多名代表参加了此次以“数字文化”为主题的大会。

本次大会系列活动之一“2017DADA国际工作坊”从9月3日开始持续一周。东京大学的Yusuke Obuchi教授，清华大学徐卫国教授，同济大学袁烽教授，东南大学李飚教授，南京大学吉国华教授，南京艺术学院徐炯老师领衔指导的本次工作坊，加工建造完成了六个三至六米大小不同主题的装置作品。验证了前沿的数字技术在建筑建造方式升级转型方面的重要作用与价值。来自国内外近20所高校的70位同学，跟随导师从方案设计入手，学习了程序编写，数控设备操作，参与了数字加工到数字建造的全过程。

工作营短暂的一周时间，不仅教给学生最新的数字技术，更为重要的是引导同学们了解当今数字技术的进展，培养他们探索数字技术用于建筑及相关领域的兴趣，引领设计持续创新

（图片来源：南京大学建筑与城市规划学院官方网站）

Inst. AAA成果介绍

Neuron 机器人木构建造

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Neuron木构结合了运算化设计和机器人制造（RoboticFabrication）技术，在南京大学校园内建成了跨度7米高度3米的新型木结构构筑物。构件的连接完全由榫卯实现，实现了无钉子、无胶水，无螺栓固定。

教学过程

工作营的教学分为JAVA编程学习，KUKA机械臂操作练习，实际搭建和最后的答辩汇报几个阶段。在学习过程中，李飚老师，华好老师主要负责数字建筑技术，processing及Java编程讲解，助教梅琳丽负责Neuron生成设计原理、王嘉城等主要负责KUKA机器人，CNC机床的相关理论知识及操作的内容。唐芃老师从数字设计作品施工建造的角度，李鸿渐同学从参与实际项目的生成设计细节的角度与大家分享了近期建筑运算与应用研究所数控建造方面的实践案例。

汇报与答辩

设计原理

Neuron的生成设计基于Java语言下自主开发的迭代优化算法，利用悬链线原理生成纯压力（表面无剪力）异形空间曲面，并结合真实场地内的人流为构筑物设置了合理的开口位置与大小。整个曲面由几十个形似神经元细胞的异形木构件组成。构件的生成算法充分考虑了力学性能、构造合理性、可加工性、视觉效果等因素。每个构件的“触角”是传递力的关键，而触角之间形成的孔洞在整个曲面上体现出独特的韵律感。

Neuron由25mm胶合板构件拼装而成。所有木构件均由数控加工机器完成：先由CNC木工机切割25mm胶合板形成构件的轮廓，再由Kuka机械人完成构件上的榫卯加工。全新的榫卯构造设计一方面确保了连接的有效性和便捷性，另一方面充分结合了机器人铣削加工的特性。设计团队在Java语言下开发了输出木工机G-code和Kuka机器人KRL脚本的功能，并发布了开源代码库，完全实现了机器人运动编程的自主化。

现场搭建

全部61块构件全部加工完成后被搬运至搭建场地开始现场搭建。由于加工过程存在的误差以及所采用的榫卯插接的连接方式的特性，在搭建的初期小组成员也遇到了不少困难。经过多种施工方式的尝试，最后决定采用从拱的边缘开始搭建，先在三个基础之间形成线性拱连接，在逐渐向中间闭合的方式。最终，在小组成员的共同努力下，历时一天半完成了现场搭建。