FU机器人
FUROBOT在项目中展现的不同工艺
1959年，当Unimate＃001原型机第一次安装在新泽西通用汽车厂的装配线上，全世界的制造方式就此彻底改变。此后，在数字化浪潮袭来后的六十年间，建筑领域中的数字化工具也融入到设计-建造的各个生产环节之中，不断革新建筑中的创作思维与工作模式。
建筑在数字化设计初期曾有过一段醉心于形式的历史，运用数字工具的建筑师与可自主生成形态的算法程序解放了人们对于建筑的想象力。但也许因为无法落地的建筑作品终将引起建筑师的焦躁、数字化对建造技术的影响总是晚一步于设计领域、建筑行业以数字技术为核心的产业链还处于初期发展阶段、施工建造技术还存在一定不足等等问题，都使得建筑师们“非标准”的设计无法完全实现。
FUROBOT-机器人改性塑料层级打印
随着如今参数化设计工具以及建筑机器人技术的加入，与标准化久违了的差异性、可变形和独特性，重新被召回到建筑批量生产的视野，也让建筑师与建造的关系再一次紧密地联系起来。
左为FUROBOT空间打印仿真，右为FUROBOT某型号机器人六个关节的数值
无可置疑，建筑师与机器人二者的并行可以设计并建造出突破人类想象与建造能力的作品。建筑机器人对传统工艺加工局限的超越，使其可以更高效地完成大批量建筑构件的定制加工生产；而建筑机器人能够突破臂展和负重的限制，突破人工作业所无法达到的极限值，从而完成大型或复杂的多尺度、多功能的建造任务。
工业机器人的历史也许始于60年代，但建筑机器人的历史却晚了40年。从想法到落地，建筑师哪个都没有放弃，有了实现想法的渴望，才有建筑师对建造技术的不断追求。从数字设计到实际建造，是建筑师与建筑机器人交流的动力。
PartTwo
机器人建造实验室
行空的天马如何落地
左为DDRC机器人实验室，右为ETH机器人实验室
20年中，高校的建筑院系、机器人研发公司与一些先锋的事务所研究部门，纷纷开展了对建筑机器人的研究。2005年，苏黎世联邦理工学院（ETHZurich）开设了全球第一个建筑机器人实验室，虚拟的数字化设计得以通过数字建造得到检验和反馈；2012年，同济大学数字设计研究中心(DDRC)开启了建筑机器人实验室的建设，并于次年建成亚洲首台14轴建筑机器人建造实验室平台；2014年，ETH成立瑞士国家竞争力研究中心(NCCR)；2015年，DDRC与上海创盟国际建成全球首台龙门式18轴双机器人预制化建造平台。
FUROBOT-碳纤维编织，2019DigitalFUTURES
如果说不断去突破已有的设计定式是建筑师的天性之一，机器人的辅助则让这些“天马行空”的想法落到实地。值得澄清的一点是，机器人可以建造的不仅是“亭子”。以众多小型构筑物为原型，机器人工艺及新型材料才能够在更为广泛的应用前得到检验。
FUROBOT-乌镇“互联网之光”博览中心“水月红云”智能建造亭集群
PartThree
0202年了
六轴机械臂你会了吗
库卡（KUKA）、ABB、发那科（FANUC）与安川电机（YASKAWA）四大家族占据了中国机器人产业大部分的市场份额，而在建筑行业中，六轴机械臂的应用最为广泛。六轴机械臂可以精确地完成空间中复杂的运动轨迹，甚至超越人类所能企及的活动范围。只需配置不同的机械工具头，一台机器便能实现多种建造功能。
六轴机械臂
机器人成本的大幅降低与机器人控制门槛的下降，是近10年间建筑机器人落地应用的主要原因。之前的机器人控制或者人机交互，并不属于建筑专业的范畴，院校对建筑人才的培养也不涉及信息科学及自动化等学科，所以控制机器人总是需要专业的工程师进行现场示范及教学。
建筑机器人智能建造里包括了机器人工具端设计、机器人路径编程与机器人控制等在内的一整套流程。其中，对于建筑机器人软件的研发，能够有效降低机器人操作的门槛，使得建筑师、施工方或者普通的建筑工人，都能通过简单的操作来设定机器人去执行不同的工艺流程。
FUROBOT-机器人曲木切割
人机交流需要一种语言、一个平台。对机器人有了解的人应该知道，机器人有自己独有的编程语言和编程环境，这也导致学习机器人的成本非常高，尤其对于传统培养的建筑师来说。研发建筑机器人软件，正是在建筑师与机器人之间架起思维共享的桥梁，而搭建建筑师与机器人之间的桥梁与降低机器人行业的门槛，则需要通用软件平台的助力。
FUROBOT仿真模拟
就如电脑和智能手机的快速普及一样，其主要内在动力是通用的操作系统和应用软件。现有的一些国外软件如KUKA|prc，HAL，Robots与RoboDK等，已经做了一些软件研发的工作，但这些软件中有些功能并不符合部分使用者的使用习惯，许多创新工艺所要求的功能也并未提供。
PartFour
适合建筑的人机交互平台
FUROBOT
在生产的过程中，随着实际建造对机器人工具头和硬件集成的要求越来越多，建筑师对编程的易操作性要求也越来越高。有时使用者还希望诸如层级打印与空间打印等工艺能被总结并编进某个数字建造平台中，并适应如KUKA，ABB与UR等多种不同的机器人。
从建筑的角度出发，搭载于Rhinoceros建模软件中的Grasshopper平台是建筑界常用的节点式参数化编程环境，机器人建造软件平台的开发者对于建造工艺的研发也更倾向于在同样的环境中进行。而诸如KUKA机器人的WorkVisual与ABB机器人的RobotStudio等独立软件平台，并未能与数字化建筑设计很好地进行协作。
KUKA|prc/HAL/Robots机器人仿真软件界面
在Rhinoceros下的RoboDK，因其独立于Grasshopper，所以并不方便进行参数化的调试；基于Grasshopper的KUKA|prc，HAL与Robots中，KUKA|prc仅支持KUKA厂家的机器人型号，且不能自定义多轴外部轴；HAL支持KUKA，ABB与UR等多种机器人，但操作复杂，不能自定义硬件，且只限于在国外网络环境中使用；Robots也支持多种机器人，但操作复杂。如果建筑师与它们聊天，情形可能如此：
在Github上，德国哈雷艺术学院（BURG）的RobinGodwyll总结了Grasshopper中所有机器人插件的名单，并对这些软件是否付费、是否支持不同厂商的机器人、是否为离线式编程等等做了一系列客观的比较。
Grasshopper中所有机器人插件总览
RobinGodwyll,https://github.com/robin-gdwl/Robots-in-Grasshopper
对Grasshopper中机器人插件的评价
RobinGodwyll,https://github.com/robin-gdwl/Robots-in-Grasshopper
从上表中我们可快速地得出结论：
向外界开放的且在Grasshopper里，支持ABB,KUKA和UR三种机器人的免费软件只有Robots，MACHINA和FUROBOT
Robots，MACHINA和FUROBOT中，MACHINA的可视化存在一定问题
Robots支持MacOS，但操作较为复杂
FUROBOT目前不支持MacOS，但操作简单
FUROBOT向公众免费开放，支持多种型号的机器人，包括最常用的KUKA，ABB与UR机器人
FUROBOT可离线编程，能够可视化且支持外部轴
FUROBOT在Grasshopper中可视化的节点式编程示例
作为FabUnion自主研发的建筑机器人建造平台，FUROBOT支持不同厂商、不同型号的机器人，操作简单，且能自定义扩展分享硬件库，包括机器人、外部轴与工具头库。用户在自定义完新的硬件库后，可以通过.gha文件分享给其他FUROBOT的用户使用。此外，基于设计模型环境的机器人模拟与编程模块，FUROBOT能够实现在设计环境内的机器人编程，帮助用户实现数字建造的快速部署，极大地方便了原型构件的生产与小规模试制。
FUROBOT机器人仿真软件界面
在参数设置上，虽然不同厂家的机器人对空间位置都是以XYZ坐标的方式来进行表述的，但它们对机器人姿态的描述各有不同。而同时支持多种机器人工作的FUROBOT，可以对这些不同的姿态表达进行统一的处理，并且提供它们之间相互转换的工具。
FUROBOT对不同旋转参数的转换
在机器人建造中，主要的编程任务是给工具头的TCP位置下达一系列的指令和少量的参数指令。这些工作都是在进入模拟之前完成的，且非常耗时。FUROBOT开发了一套成熟的工艺组件来加快用户编程的效率，而工艺组件又反过来辅助我们的创作。
FUROBOT内部工作流程与FUROBOT工具栏
FUROBOT-机器人木构项目-左为2019深圳双年展项目“游木”，右为“水西东”林盘文化交流中心
后续我们将对FUROBOT的设计概念、参数设置、工作流程、工艺集成、项目成果以及未来的研发方向等进行介绍，并配合教程以供大家食用。有了适合建筑的人机交互平台，建筑师和机器人进行如同WeChat群聊般简便的交流便不再是空谈。
FUROBOT在Grasshopper中
FUROBOT最新版在6天前于Food4Rhino上与大家见面啦！有800眼疾手快之人已经下载了这个软件。直接拉到文末的朋友们，课代表帮你们做好了功课：
FUROBOT特点:
1.易于使⽤，三分钟上⼿六轴机器⼈编程
2.⽀持多种机器⼈，⽀持外部轴与⼯具头，可⾃定义机器⼈+外部轴+⼯具头+移动平台
3.拥有众多免费的成熟功能，比如减少src文件体积、各种旋转参数格式的转换等
4.⽀持实时控制
5.⽀持多种⼯艺，如3D层积打印与⽊材加工
FUROBOT在Food4Rhino上的链接：
https://www.food4rhino.com/app/furobot
FUROBOT帮助文档：
https://fabunion.github.io/
马克思和恩格斯在《德意志意识形态》的一开头就提出，人类是能制造自己器官的存在，这些器官就是生产工具。同时，人类制造体外化器官的事实，也提出了社会控制的问题。机器封装了工人劳动的知识，而工人只是在那做机器还做不了的事，人控制机器变成了机器控制人。
同样，建筑机器人封装了手工匠的工艺知识，计算将通过机器永远地超过我们。这是一个无法逃避的事实，但计算又是可以被人类超越的——当人类去生活、去创造时，我们就是在建立新的知识，这才是革命性的过程。这也是为什么建议建筑师们了解机器人的原因，也许人机思维的融合，带来的就是下一次建筑革命。
编辑|朱蔚然返回搜狐，查看更多