面向建筑中材料重用的计算设计与协同机器人制造
机器人学
2026-04-28 v1
摘要
气候变化和资源枯竭要求从建筑业主导的线性“获取-制造-使用-处置”范式转向循环、低废弃的实践。材料重用通过减少原材料开采、减少废弃物以及延长木材等固碳材料的使用寿命，提供了一条有前景的途径。然而，要实现这一潜力，需要在设计和施工两方面解决技术和后勤挑战，以适应异构的、回收的材料库存。本文提出了一个集成框架，将数据驱动的计算设计与反馈驱动的自适应人机协作（协同机器人）制造和组装相耦合，以实现由不同长度和几何形状的回收木材制成、并在必要时补充新现成木材的非标准结构的实现。该框架通过 Timbrelyn 这一建筑案例研究装置得到了验证，展示了木材重用如何能够启发并增强建筑表达。这项工作有助于开发集成的设计到制造工作流，推进自适应、反馈驱动的方法来处理库存约束和回收材料的不确定性，从而促进在新建筑和结构的设计与施工中的材料重用。
引用
@article{arxiv.2604.24648,
title = {Computational Design and Co-Robotic Fabrication for Material Reuse in Architecture},
author = {Arash Adel and Daniel Ruan and Ruxin Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24648},
year = {2026}
}
备注
Accepted for publication in Proceedings of the 45th Annual Conference of the Association for Computer Aided Design in Architecture (ACADIA 2025)