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2013年5月31日 星期五

Silk Pavillion – CNC 蠶絲堆疊與蠶造結構/MIT Media Lab

原文出處:MIT Media Lab
Silk Pavillion – CNC 蠶絲堆疊與蠶造結構/MIT Media Lab
Silk Pavillion – CNC Deposited Silk & Silkworm Construction at the MIT Media Lab



這個案子由 MIT Media Lab 內的 Mediated Matter Research Group 所設計而成,"The Silk Pavilion" 試著將[數位構築]與[生物本能的建構模式]兩者找到連結,並拓展到物件/甚至建築的尺度。這個作品的主要結構是由 CNC(Computer-Numerically Controlled)將絲編造出一個具有26平面的主體,再透過約 6500 隻的家蠶,以群體編織的方式,針對這些預先定位的絲,對其間隙進行進一步的填補。
靈感來自於家蠶建構出蠶繭的觀察,一顆蠶繭需要耗費約一公里長度的蠶絲。這個作品的幾何形體是透過演算法,使用單一的絲線來纏繞整個架構,以產生許多不同的纏繞密度與角度。接著讓家蠶在這些變化的密度中織出第二層的結構,就如同存在於生物界的印表機一般。



在外部環境下,受幾何密度而直接相關的條件有[自然光線]和[熱量];家蠶在實驗中發現具有趨向遷移到較暗、密度更高領域的傾向。這個案子在設計外部光源條件的同時,也提供了這些表面材料結構成型所需要的數值變化依據。透過模擬作品所在位置的太陽軌跡,可以得到對應的光源位置、大小和密度;結構保留的開口造成類似光圈一般的效果,光線得以被硬性控制從南向和東向立面進入展館內部。
中間的大開口位於東面的對角,在未來可以用來作一個太陽鐘(日晷)。另外在針對蠶的實用性作研究時發現,蠶可以基於外部條件來計算、組織出實體所需的材料。特別是蠶在最初產出的絲,其作用是用來確定蠶繭的形狀和材料結構。這些絲的定位,都是經由計算並最佳化後的結果。
在接下來的幾個月內,如果產出的雕塑可以維持下去,這些飛蛾可以生產一百五十萬顆卵,意味著可以生產出另外 250 個相似規模的作品。






Silk worm spinning-range calculation.

馬爾他十字系列(Maltese Cross)的研究。從畫面上可以看到
表面的變形高度從 0-25 mm,以及一個編織而成的 3D 蠶繭
不同表面形成的結果,紀錄了外在環境對於蠶吐絲的密度、特性
以及整體吐絲行為與組織上的改變/(原圖)
透過三度空間的變化對家蠶(Bombyx mori)的吐絲模式進行分析
一個由二維平面演變到三維外在環境空間的紀錄/(原圖)







Research and Design by the Mediated Matter Research Group at the MIT Media Lab in collaboration with Prof. Fiorenzo Omenetto (TUFTS University) and Dr. James Weaver (WYSS Institute, Harvard University).
Mediated Matter researchers include Markus Kayser, Jared Laucks, Carlos David Gonzalez Uribe, Jorge Duro-Royo and Prof. Neri Oxman (Director),
Project Page | Mediated Matter Group

2012年12月5日 星期三

MIT lab testing building-scale 3D printing

原文出處:
http://www.3ders.org/articles/20121204-mit-lab-testing-building-scale-3d-printing.html

MIT lab testing building-scale 3D printing
麻省理工學院實驗室測試建築規模 3D 印刷


如何將 3d 列印技術運用在建築的尺度?Neri Oxman 相信,在不久的將來我們將有能力用這樣的技術來蓋房子。她在麻省理工學院媒體實驗室(MIT Media Lab)試驗出一種新方法,由小型可動的代理機器人透過群聚(swarm)列印的方式,來完成一個大型的結構。


由這種代理機器人擠出的快速固定材料具有雙重的功能;生成類似澆灌混凝土牆時的模具,以及具備熱隔離的功能。這樣的技術帶來過去傳統工法所沒有的好處,包含速度,客製化造型,以及造價。同時,像是諸多建築設備與管線的預埋,也可以直接整合在列印的過程中。Oxman 希望這個技術最終能把這些設備一起"列印"進去。



在 Media Lab 裡,自然界的設計法則已經被廣泛的運用在數位製造的技術中。以蜘蛛機器人(Spiderbot project)這個專案為例,這是由 Ben Peter 這位機械工程背景的學生所設計的大尺度 3d printer。蜘蛛機器人是一款吊索式/繩吊式(cable-suspended)搭配起重架系統(gantry system)的裝置,提供一種相較於其它大型3d列印方式,更為容易設置(deployable)的平台(如圖所示,只需要固定於由四支立柱組成的外框)。



機器的主體由列印噴嘴、儲存的材料、以及平行的電子絞車馬達所構成。與機器所連結的纜繩是懸吊於環境周遭數個穩定的高點,像是大樹或是高樓上。這種驅動方式的安排,允許大型的列印而免除掉傳統的那些前置作業(傳統方式裡,需要預先在作業的路徑上架設硬體),過程就像一隻蜘蛛在結網一樣。這個系統是容易架設且適合可移動的專案,而且提供大眾能接受的解析度和列印範圍。它可以存放/使用快速固化材料像是快速發泡樹酯(expending polyurethane foam),讓一個建築尺度的作品快速地成型。另一種有機會發展的材料,是擠出式/吐絲式的張力材料,就像纜繩或繩索。這樣的張力元素被運用在像是橋體或是網面,可以包裝、編織、視周邊環境的特殊性來串連,或與先前生成的材料相連接。



Spiderbot 最初的原型機
包含四個絞車馬達、電池、無線控制器。Works!


Oxman 說這會是世界上最大的 3d printer。她相信在不久的將來,我們可以把數位製造技術運用在各種材料的建構,以滿足各種不同的功能需求;不論尺度,所在何處,立即列印(POD = Print on demand,輸入指令後立即列印)。房子被 3d 列印的這件事,會在這些列印機器人充斥我們四周之前發生,到時候"建造"會變得是更有趣的一件事。

2012年12月1日 星期六

LuminAR | 換上這款燈泡,讓書桌變成觸控螢幕


Augmented Light Bulb Turns Desk Into a Touchscreen
換上這款燈泡,讓書桌變成觸控螢幕

原文出處:


功能強大的電腦,體積不僅變得越來越小、而且價格越來越低廉,足以把它們塞到各種日常用品之中。Natan Linder,麻省理工學院媒體實驗室的學生,認為夾燈內的燈泡插座,搭配上攝像裝置和投影機,足以提供一種革命性的新介面—讓任何一個餐桌或書桌輕易變成觸控式的螢幕。
這個名為 LuminAR 的裝置,由 Linder 和他在媒體實驗室的同事一同開發出來,可以投射一個互動式圖像到表面,感測人的手指,或是手所指向這些圖像內的元素。Linder 描述這個 LuminAR 裝置是擴增實境(AR/augmented-reality)技術的運用,這些圖像和介面的投射可以改變表面或物件的函數。雖然 LuminAR 可能看起來像一個牽強的概念,但是很多大型技術公司正在嘗試各種新的電腦介面,為他們的產品來拓展新的市場。
Linder 的系統使用攝像裝置、投影機和軟體,來識別物件和投射圖像到物件周圍,可以充當掃描器使用,並能透過 Wi-Fi 連接到網際網路。原型上的一些功能(需要大量計算的部分),例如物件辨識,仍部分依賴于雲端伺服器上的軟體來運行。
LuminAR 可用於創建一個附加的顯示於表面上,這些資訊可以是關連到手上正在處理的工作。它還可以偵測並對齊物件,或列印的紙本,例如一本雜誌上的某張照片。使用者可以透過操作 LuminAR 的預設介面,以電子郵件將照片寄給某個連絡人。
「對於工程師和設計師操作方式的突破,真的讓人興奮」,Linder 認為它可用於任何創造性的職業,或是常時間接觸到與紙張和其他有形物品以及電腦相關的工作。


LuminAR 也可以用於桌面和辦公室以外的環境。他展示一個案例操作,如何使用這個裝置功能之一的電子商店,將虛擬的售價投射在相機實物的旁邊,同時具備一些大家所熟悉操作的圖像按鈕,按壓後可以叫出更多的產品訊息。Linder 同時展示了視訊的功能,並將通話者的影像投射在燈具旁的牆面上。
日前的原型是建構在高通(Qualcomm)出產的 Snapdragon 系列,這款晶片常用於智慧型手機或是平板電腦。Linder 和他的同事正在著手開發 Linux 架構下的作業系統,以及google's Android 手機作業系統下的修訂版本。
更早之前的 LuminAR 版本其實還包含了一組可以讓燈體挪動的機器手臂,不過研究者目前專注於精簡成像是燈泡一樣的版本。Linder 說這樣不只可以降低整個裝置的單價和複雜性,還可以讓整個技術面更容易被落實。你不需要額外的成本去買其他的配件,你只要取下燈泡並把 LuminAR 置換上去....



原文發表於MIT Technology Review


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