會批土與噴漆的「黑武士」 揭祕逢甲大學「ROSO機器人建造實驗室」

▲逢甲大學建築專業學院副教授盛郁庭。謝平平攝影
第260期
謝平平

你或許看過機器人送餐、送書、煮麵,但你看過機器人噴漆嗎?逢甲大學「ROSO機器人建造實驗室」近年開發出「黑武士」一號、二號,並在台中東區社宅進行油性漆試做。實驗室主持人盛郁庭表示,目前機器人還在初始的學習階段,希望獲取更多經驗值,隨著資料庫的完整、發展成熟,未來希望能建置營建機器人團隊,降低工地的人力使用。

 

逢甲大學ROSO機器人建造實驗室。謝平平攝影

▲逢甲大學ROSO機器人建造實驗室。謝平平攝影

 

盛郁庭遠赴瑞士「聯邦理工學院」攻讀電腦輔助建築設計時,原希望深入研究電腦專業運算將如何影響建築設計;但大缺工時代,多國開始發展營建機器人,她也與來自電子、機器學習、化工、建築、自動化、數位運算的學者,陸續整合成機器人研發團隊,在逢甲大學設立全台第一個機器人實驗室。

 

ROSO機器人建造實驗室開發TACO軟體,結合「建築資訊模型」(BIM)以進行更多連結。ROSO機器人建造實驗室粉專

▲ROSO機器人建造實驗室開發TACO軟體,結合「建築資訊模型」(BIM)以進行更多連結。ROSO機器人建造實驗室粉專

 

向「人」學習》營建機器人挑戰性大

盛郁庭表示,機器人是複雜且龐大的系統,需結合多種領域,才能承擔複雜任務。相較於其他功能的機器人,營建機器人所處環境充滿沙塵、積水、物品不在固定位置等,挑戰性更大。

營建機器人除安裝有控制系統、視覺系統外,還有導航裝置與傳感器,先從「自我定位」開始,再讓機器人批土、噴漆。

而「檢驗標準」也可能因機器人進入工地而改變,例如過去在牆面上的批土、油漆為「二底三度」(指上兩次批土,刷三次漆),是為防範人力施作不均而設定的標準,但機器人噴漆的厚度可調整、施力均勻較人力更標準,「二底三度」未來是否存在?就看機器人的學習速度。

 

營建機器人「黑武士」現身。 ROSO機器人建造實驗室粉專

▲營建機器人「黑武士」現身。 ROSO機器人建造實驗室粉專

 

向「人」學習,機器人可說費盡洪荒之力,一個輕巧的動作,它需拆解為更小部分,而噴漆、泥作、模板、打磨、放樣等不同工項,都需要耗費大量時間學習、拆解、微調。盛郁庭笑說,團隊現在才了解人腦的好用之處,反觀機器人光是水泥打底就嘗試過多種方案,失誤連連。團隊試圖找出定位錯誤抑或工具出錯?也可能是高度、空間辨識出錯?「我們是痛苦又快樂著。」

但目前最大的挑戰為,水泥鋼筋的材料特性在不同天候、不同批次,都有不同表現,過往依靠師傅的手感、經驗,就能輕鬆處理,但團隊必須找到材料的最大公約數,成為機器人施作標準。

機器人到底要向誰學習?也是一道卡關難題。盛郁庭表示,每種工項的工序、祕訣都不見於著書,僅存在於老師傅的腦中,從既存結果也無法反推工序,只能讓機器人多多試做,獲取更多經驗值。而當業主拜託老師傅回到工地時,也可委託老師傅幫忙檢視機器人的抹法、力度、等待時間等,並逐一調整。

 

〈珊弧.山瑚 / CoralArc〉,藝術家:盛郁庭、王識源,2021年。邏數官網

▲〈珊弧.山瑚 / CoralArc〉,藝術家:盛郁庭、王識源,2021年。邏數官網

 

機器手臂》與設計師合作3D列印

除發展營建機器人,機器手臂還可進行不同材質的3D列印,如盛郁庭與設計師黃任杰合作3D列印透明光桌〈粼〉。2021年落山風藝術季的〈珊弧.山瑚 / CoralArc〉,拿下2022年美國國際設計大獎IDA「公共藝術與公共藝術裝置」銅獎、2023年義大利設計大獎A' Design Award「 Fine Arts and Art Installation Design」金獎。

 

機械手臂執行3D列印。謝平平攝影

▲機械手臂執行3D列印。謝平平攝影

 

2023年,盛郁庭與建築師趙建銘合作〈韻水慢漫〉,使用機械手臂3D列印水泥景觀座椅,為台灣首座「無模板」混凝土結構,「我們是列印模板,但不用拆除,可以降低材料的使用,也降低碳排。」

終日忙著解決機器人問題的盛郁庭偶爾會思考,「當機器人達到極限,那人又可以做什麼?」尤其在可根據文字生成圖像的人工智慧程式「Midjourney」問世後,連設計都只要按幾個鍵即可,人,還能用什麼證明自己是人?設計產業,又該往哪去?永續,是否可能成為產業?而這一切,都要在落實構想、實作中找到答案。

如你也想加入找答案的行列,ROSO實驗室歡迎願意提供試做的案場或廠商,逕行與其聯絡。

 

 

 

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