對話機(jī)器人數(shù)字建造先鋒Johannes Braumann和袁烽教授

2015年7月4日，陳列于同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院外的一個創(chuàng)意戶外雕塑吸引了不少同濟(jì)學(xué)師生駐足觀賞。這個造型特別的創(chuàng)意作品并非人工打造，而是由兩臺KUKA機(jī)器人和Robo Team協(xié)同完成。該作品只是當(dāng)天“數(shù)字工廠”機(jī)器人建造工作營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(shù)字工廠”機(jī)器人建造工作營吸引了來自美國南加州USC、美國密歇根大學(xué)、美國羅德島設(shè)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(jì)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(dǎo)師帶領(lǐng)下，通過9天時間完成了本次成果展的所有作品。機(jī)器人木構(gòu)建筑、機(jī)器人陶土打印、自主建造等設(shè)計作品的亮相也為本屆活動畫上了圓滿的句號。

在活動期間，我們采訪到來自奧地利的Johannes Braumann教授和同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院數(shù)字設(shè)計研究中心袁烽教授。 Braumann教授是Robots in Architecture“世界機(jī)器人在建筑中應(yīng)用協(xié)會”的聯(lián)合創(chuàng)辦人之一，也是本次數(shù)字建造營的主題演講嘉賓和項目導(dǎo)師。他和袁烽博士將為我們解讀機(jī)器人在建筑和創(chuàng)意領(lǐng)域的應(yīng)用和最新趨勢。（Johannes Braumann以下簡稱“J”；袁烽簡稱“袁”。）

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

J: 相比我們熟悉的工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用，比如焊接、涂裝和組裝等，機(jī)器人在建筑和創(chuàng)意領(lǐng)域的應(yīng)用時間并不算長，但在最近十年，這一領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展很快。工業(yè)機(jī)器人在創(chuàng)意設(shè)計領(lǐng)域其實大有可為，這也是創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)越來越多地關(guān)注和投入機(jī)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(xiàn)在，更多的是實實在在的研究，目的是讓機(jī)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，這是否會對機(jī)器人的應(yīng)用帶來新的挑戰(zhàn)？

J：創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)對機(jī)器人的需求有很大的不同。在制造業(yè)的很多環(huán)節(jié)，機(jī)器人往往需要從事重復(fù)性較高的工作，但在建筑領(lǐng)域，設(shè)計師會不斷嘗試新的想法，我們往往需要借助機(jī)器人完成創(chuàng)作性的項目。因此，需要機(jī)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放性的軟件，對于首次接觸機(jī)器人的設(shè)計師來說非常重要。

Q: 您主導(dǎo)開發(fā)了KUKA prc這款應(yīng)用軟件，讓設(shè)計師能將參數(shù)化的建模成果直接轉(zhuǎn)換成機(jī)器人語言。 為何會選擇KUKA機(jī)器人作為開發(fā)平臺？

J: 2005年，在我開展研究之初，我需要一臺能從事切削應(yīng)用的設(shè)備。KUKA是當(dāng)時唯一能提供綜合性切削機(jī)器人解決方案的供應(yīng)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(jī)器人在創(chuàng)意設(shè)計領(lǐng)域的潛能，也為我的研究提供了很多支持。

對我個人來說，KUKA的機(jī)器人設(shè)計得非常棒，在創(chuàng)作中，我的很多想法都能通過機(jī)器人得以實現(xiàn)。對于創(chuàng)意行業(yè)來說，外型的美觀也是一個重要的因素。盡管是工業(yè)機(jī)器人，但KUKA的設(shè)計相比而言更有吸引力，也能符合建筑師和設(shè)計師對美的需求。此外，對于非工程背景的人來說，KUKA的控制界面簡單、易操作，這也是很多設(shè)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(jī)器人在建筑中應(yīng)用協(xié)會”每兩年會舉辦一次國際會議。未來，這個學(xué)術(shù)交流會有可能來到中國嗎？

J：是的。2012年，我們在維也納舉辦了首屆Rob I Arch國際會議；2014年，在美國密歇根成功舉辦了第二屆。而明年，會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。其實把地點選在澳洲，也是一次新的嘗試。據(jù)我所知，澳洲近半數(shù)的設(shè)計院校都配備了KUKA機(jī)器人，他們對機(jī)器人在建筑和創(chuàng)意領(lǐng)域的應(yīng)用非常重視。當(dāng)然，我也希望這個活動能吸引學(xué)術(shù)圈以外的企業(yè)和組織參與，這也是我這次同濟(jì)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(biāo)。

Q: 您如何看待自己現(xiàn)在的身份？工程師、建筑師、還是導(dǎo)師？

J：其實我的背景并不是軟件工程或技術(shù)工程師，而是建筑設(shè)計。接觸機(jī)器人是一個很偶然的機(jī)會。2005年，我在維也納技術(shù)大學(xué)擔(dān)任助教，從那時起，我有機(jī)會嘗試將機(jī)器人用在各種可能的創(chuàng)意環(huán)節(jié)中。建筑師的身份讓我能更了解建筑設(shè)計的需求，我覺得這也是一種優(yōu)勢。如果談到教學(xué)的話，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(jì)大學(xué)和Braumann教授及“世界機(jī)器人在建筑中應(yīng)用協(xié)會”未來的合作。

Q：同濟(jì)大學(xué)一直以來走在中國建筑設(shè)計領(lǐng)域的前沿。您如何看待機(jī)器人在建筑和創(chuàng)意領(lǐng)域的應(yīng)用潛能？

袁：機(jī)器人在制造業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，但在創(chuàng)意領(lǐng)域相對來說探索才剛開始。在創(chuàng)意設(shè)計行業(yè)，機(jī)器人提供了新的創(chuàng)作媒介，可以說是大腦和手的延伸。這幾年，我們看到在很多跨界領(lǐng)域都開始出現(xiàn)機(jī)器人的身影，這也是因為大家看到了人工智能與藝術(shù)設(shè)計結(jié)合帶來的可能性。

Q: 目前，國內(nèi)的建筑設(shè)計院校對機(jī)器人的應(yīng)用情況如何？ 同濟(jì)和KUKA有哪些合作？

袁：目前國內(nèi)的200多所設(shè)計院校中，僅有包括同濟(jì)大學(xué)在內(nèi)的3所院校配有機(jī)器人。在過去三年里，同濟(jì)大型機(jī)器人工作室的2臺KUKA機(jī)器人已經(jīng)幫助我們完成了很多創(chuàng)意作品，可以說同濟(jì)大學(xué)在這一領(lǐng)域走在了前面。對于學(xué)校來說，機(jī)器人的可靠性、準(zhǔn)確性以及是否經(jīng)常維護(hù)等因素是我們在選擇機(jī)器人供應(yīng)商時的重要考量因素，我覺得KUKA機(jī)器人能很好地滿足我們這些要求。

Q: 同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院是否會和“世界機(jī)器人在建筑中應(yīng)用協(xié)會”有更緊密的合作？

袁：“世界機(jī)器人在建筑中應(yīng)用協(xié)會”是一個世界性的創(chuàng)意機(jī)器人應(yīng)用交流平臺。這個平臺讓大家分享機(jī)器人在建筑、藝術(shù)和創(chuàng)意領(lǐng)域的應(yīng)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(jī)器人建筑協(xié)會”達(dá)成了合作意向，計劃在中國成立“世界機(jī)器人建筑協(xié)會”亞洲中心，學(xué)院也非常期待與Braumann教授未來的合作。