ห้องโดยสารที่สร้างด้วยหุ่นยนต์นี้เผยให้เห็นถึงอนาคตของที่อยู่อาศัย

เมื่อบ้านแห่งอนาคตดำเนินต่อไป Ashen Cabin ก็ดูไม่ล้ำสมัยเป็นพิเศษ ใครๆก็คาดหวังเอ. เจ็ตสัน- วิสัยทัศน์ของผู้ช่วยหุ่นยนต์ สายพานลำเลียงในร่ม และโรงจอดรถบินได้ จะต้องผิดหวังอย่างมาก กระท่อมไม้ซุงสไตล์ชนบทแห่งนี้มีทิวทัศน์อันงดงามของป่าของรัฐ 3 แห่งในอิธากา รัฐนิวยอร์ก ไม่มีไฟฟ้าหรือน้ำประปาด้วยซ้ำ เตาแคมปิ้ง อ่างล้างจานธรรมดา และทิวทัศน์ที่สวยงามจนปวดใจคือสิ่งที่นับว่าเป็นสิ่งฟุ่มเฟือย

แต่แอชเชนเคบิน เป็น วิสัยทัศน์แห่งอนาคต — และเป็นสิ่งที่น่าสนใจ เมื่อมองอย่างใกล้ชิด - การเดินทางที่นักท่องเที่ยวต้องเดินตามเส้นทางคดเคี้ยวผ่านเนินเขา ห้องโดยสารค่อยๆ เผยตัวออกมา โดยมีปล่องไฟก่อน ท่ามกลางใบไม้ — ทำให้ชัดเจนทันทีว่านี่ไม่ใช่กระท่อมไม้ซุงทั่วไป ด้วยรูปทรงที่แปลกตาและการนั่งบนขาคอนกรีตแบบนั่งยอง Ashen Cabin จึงดูไม่เหมือนที่ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นโดยมนุษย์ในศตวรรษที่ 21

ไม่ใช่ใครก็ตามที่กำลังมองหากระท่อมไม้ซุงแบบธรรมดาอย่างแน่นอน มันเหมือนกับห้องโดยสารแบบที่ Harrison Ford ผู้สันโดษอาจอาศัยอยู่ในตอนท้ายของอนาคต

เบลดรันเนอร์ ภาคต่อ หรือประเภทของ "กลับสู่ธรรมชาติ" การล่าถอยโครงข่ายประสาทเทียมสไตล์ Google DeepDream จะจินตนาการได้หากคุณฝึกฝนมันโดยเฉพาะบนชุดข้อมูลของเทพนิยายกริมม์

การสร้างกระท่อมไม้ซุงให้เป็นจริงต้องใช้ผู้สร้างที่ทุ่มเทสองคน เป็นเวลาหลายปี และใช้เวลาหลายชั่วโมงในการวิจัยและสร้างสรรค์นวัตกรรมนับไม่ถ้วน โอ้ใช่และยิ่งใหญ่มาก เครื่องพิมพ์ 3 มิติเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติ และหุ่นยนต์ก่อสร้างก็ซื้อจาก eBay เช่นกัน แต่ความผิดปกติก็เกิดขึ้นที่นี่ในปี 2020 ซึ่งตั้งอยู่บนสันเขาในชนบทที่สุดแห่งหนึ่ง พื้นที่อันงดงามของรัฐนิวยอร์ก วันหนึ่งอาคารจำนวนมากอาจสืบเชื้อสายมาจาก Ashen ห้องโดยสาร อย่างจริงจัง.

บริษัทออกแบบทดลอง

“กระท่อม Ashen เป็นโครงการที่เรากำลังทดสอบแนวคิดการวิจัยบางส่วนของเราและแปลเป็นสถาปัตยกรรม” ซาซ่า ซิฟโควิช บอกกับ Digital Trends “นั่นสำหรับเราแล้วเป็นส่วนที่น่าตื่นเต้นเกี่ยวกับเรื่องนี้”

ห้องโดยสารได้รับการออกแบบและสร้างโดย ฮันนาห์ซึ่งเป็นสำนักงานออกแบบเชิงทดลองที่ก่อตั้งโดย Zivkovic และ เลสลี่ ล็อค. ทั้งคู่เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย Cornell ซึ่งอยู่ใกล้เคียง โดยที่ Zivkovic เป็นหัวหน้ากลุ่มวิจัยที่เรียกว่า Robotic Construction Laboratory ตามชื่อของมัน กลุ่มสหสาขาวิชาชีพนี้มุ่งเน้นไปที่หุ่นยนต์ที่สร้างบ้าน ในขณะเดียวกัน การสอนและการวิจัยของ Lok จะสำรวจการผลิตหุ่นยนต์ในระดับเมืองและที่อยู่อาศัย

"[โครงการนี้ช่วยให้เราเริ่มต้น] ค้นพบภาษาสถาปัตยกรรมใหม่ที่ทำงานร่วมกับการพิมพ์ 3 มิติและไม้ประดิษฐ์ด้วยหุ่นยนต์" Lok กล่าวกับ Digital Trends “นี่กลายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมาก ฉันคิดว่านั่นคือสิ่งที่มีส่วนทำให้การออกแบบอาคารดูมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เรารู้ว่าเราจะไม่ใช้วัสดุที่ได้มาตรฐาน”

Zivkovic และ Lok เริ่มทำงานร่วมกันเพื่อหาแนวทางใหม่ในการสร้างอาคารเมื่อหลายปีก่อนด้วยโครงการที่เรียกว่า องค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมเพิ่มเติม. ในเวลานั้น พวกเขาไม่ได้เรียนจบไปสู่โครงสร้างที่สมบูรณ์เหมือนห้องโดยสาร แต่พวกเขากลับสนใจที่จะตอบคำถามที่ว่า เครื่องพิมพ์ 3D จะสร้างการออกแบบส่วนประกอบที่อยู่อาศัยประเภทใด ตามที่กล่าวไว้ เครื่องพิมพ์ 3D มักถูกมองว่าไม่มีลักษณะเฉพาะ

ตัวอย่างเช่น เราจะไม่ถามว่าเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตจะพิมพ์นวนิยายประเภทใด เราแค่เขียนนวนิยายแล้วพิมพ์มัน แต่การพิมพ์ 3 มิติ — และโดยเฉพาะคอนกรีตที่พิมพ์ 3 มิติ — เปิดช่องทางที่ไม่ธรรมดาสำหรับนักออกแบบที่ไม่มี เพื่อจำกัดตัวเองให้พิมพ์แบบจำลองประเภทการออกแบบที่อาจมีอยู่ในการพิมพ์ก่อน 3 มิติ โลก. พื้น คอลัมน์ ประตู หน้าต่าง ผนัง และเพดานของ Zivkovic และ Lok ทั้งหมดนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ความสมบูรณ์ บุคลิกภาพ ข้อจำกัด และความเข้มงวดอย่างเป็นทางการของแบบฟอร์ม

มันเป็นพื้นฐานของรูปแบบใหม่ สิ่งหนึ่งที่ทั้งคู่เรียกว่า "Robot Brutalism" ตามรูปแบบสถาปัตยกรรมสมัยใหม่ที่รุนแรงในทศวรรษ 1960 และ 70 ซึ่งอวดอ้างวิธีการก่อสร้างสมัยใหม่ เช่น คอนกรีต แน่นอนว่าเทคโนโลยีการก่อสร้างใหม่บางส่วนที่มีให้สำหรับผู้บุกเบิก Robot Brutalism นั้นล้ำหน้าเทคโนโลยีที่มีอยู่เมื่อครึ่งศตวรรษก่อนมาก

รูปทรงเรขาคณิตที่แปลก

งานใน Ashen Cabin เริ่มขึ้นในปี 2560 ทีมงานเริ่มต้นด้วยการพิมพ์ 3 มิติเปลือกคอนกรีตสำหรับห้องโดยสารโดยใช้ระบบการพิมพ์ 3 มิติพิเศษที่สร้างขึ้นเองซึ่ง ประหยัดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของการก่อสร้างคอนกรีตทั่วไปโดยใช้ปริมาณขั้นต่ำที่กำหนด ระบบนี้ซึ่งอัดส่วนผสมคล้ายซีเมนต์ออกเป็นชั้นๆ ใช้เวลาทั้งหมดประมาณสองสัปดาห์ในการสร้างโครงสร้างพื้นฐาน

แผ่นไม้ที่วางอยู่บนเปลือกหอยนี้ก็มีความไฮเทคเหมือนกัน แม้ว่าอาจจะไม่ได้เห็นในทันทีก็ตาม เมื่อมองดูแผ่นไม้หยักแปลกๆ ที่นักออกแบบใช้ คุณจะรู้สึกผิดที่คิดว่าแผ่นเหล่านั้นไม่ได้ถูกตัดอย่างแม่นยำเป็นพิเศษ ไม้กระดานแทบทุกแผ่นตรงทั้งหมด โดยมีการหักงอและโค้งงอรูปร่างแปลก ๆ เหมือนเส้นแนวตั้งที่ถูกลดระดับลงโดยสำเนาของสำเนาของสำเนา VHS ในความเป็นจริงพวกเขาวัดได้อย่างสมบูรณ์แบบ พวกมันบังเอิญไม่ได้ถูกตัดเป็นเส้นตรง

“[เหตุผลหนึ่งที่ต้นแอชโตเต็มที่ไม่ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้าง] ก็เพราะว่าพวกมันไม่ได้ตรงที่สุดในบรรดาต้นไม้” Zivkovic กล่าว “ต้นแอชมีรูปทรงไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะแปรรูปในโรงเลื่อยทั่วไป เราพัฒนากระบวนการด้วยเทคโนโลยีการผลิตด้วยหุ่นยนต์และการสแกน 3 มิติซึ่งช่วยให้เราสามารถใช้ต้นแอชที่สูญเปล่าเหล่านี้เพื่อวัตถุประสงค์ในการก่อสร้างได้”

Zivkovic และ Lok สแกนไม้ทุกชิ้นในการกำจัดแบบสามมิติ สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสามารถจับ “รูปทรงแปลกๆ” ต่างๆ ของไม้ได้ และคิดหาวิธีที่ดีที่สุดในการตัดไม้เหล่านั้น งานที่มีความแม่นยำสูงในการดำเนินการนี้ดำเนินการโดยใช้แขนหุ่นยนต์ที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งทั้งคู่ค้นพบบน eBay ก่อนหน้านี้เคยถูกใช้เพื่อสร้างรถยนต์ให้กับ General Motors แต่ Zivkovic และทีมงาน Robotic Construction Laboratory ได้นำมันกลับมาใช้ใหม่ ตั้งโปรแกรมใหม่เพื่อให้สามารถเลื่อยและขึ้นรูปไม้ได้อย่างเป็นระบบ ซึ่งปกติแล้วการตัดยากมากโดยใช้เครื่องมือกัดมาตรฐาน

ทุกอย่างเกี่ยวกับความยั่งยืน

เช่นเดียวกับแนวทางการพิมพ์ 3 มิติแบบประหยัด CO2 ความยั่งยืนเป็นหนึ่งในข้อกังวลหลักของ HANNAH ในเรื่องไม้ นี่ไม่ใช่ขี้เถ้าธรรมดา แต่เป็นเถ้าที่ด้วงได้รับความเสียหายซึ่งถูกหนอนเจาะ Emerald Ash Borer ซึ่งเป็นแมลงที่ฆ่าต้นขี้เถ้าโดยเป็นส่วนหนึ่งของวงจรการสืบพันธุ์ของมัน นับตั้งแต่ถูกค้นพบในสหรัฐอเมริกาในปี 2545 หนอนเจาะมรกตได้แพร่กระจายไปยัง 35 รัฐและหลายจังหวัดของแคนาดา ปัจจุบัน Zivkovic ประมาณการว่ามีต้นแอชจำนวน 8.7 พันล้านต้นที่ถูกคุกคามจากการระบาดครั้งนี้

“โดยส่วนใหญ่แล้ว [ต้นไม้เหล่านี้] ปล่อยให้ตาย ซึ่งปล่อยคาร์บอนออกสู่ชั้นบรรยากาศ หรือไม่ก็ถูกใช้เป็นฟืน” เขากล่าว “สำหรับเรา นี่เป็นการพลาดโอกาสครั้งใหญ่”

ด้วยบันทึกสินค้าคงคลังทั้งหมดที่มีอยู่ Zivkovic และ Lok จึงได้ร่วมกันคิดหาวิธีที่ดีที่สุดที่จะประกอบห้องโดยสารเข้าด้วยกัน สำหรับอาคารขนาดใหญ่ในอนาคต Lok กล่าวว่าเป็นไปได้ที่สถาปนิกจะเปลี่ยนข้อมูลสินค้าคงคลัง 3 มิติให้เป็นอัลกอริธึมที่สามารถปรับให้เหมาะสมที่สุดว่าจะประกอบเข้าด้วยกันได้ดีที่สุดได้อย่างไร

“ฉันคิดว่าวันหนึ่งมันเป็นไปได้ที่จะสแกนป่าทั้งหมด” Lok กล่าว “จากนั้นเราสามารถพัฒนาอัลกอริธึมที่ปรับวิธีใช้แผนผังเหล่านี้ในโปรเจ็กต์ให้เหมาะสม นี่เป็นสิ่งที่การคำนวณจะมีประโยชน์จริงๆ”

อนาคตของการก่อสร้างบ้านที่ยั่งยืน

Ashen Cabin น่าตื่นเต้นด้วยเหตุผลหลายประการ แนวคิดของภาษาการออกแบบ Robot Brutalist ใหม่นั้นน่ายินดีเพราะสิ่งที่มันแนะนำเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมรูปแบบใหม่ที่กำลังจะเกิดขึ้นซึ่งตอนนี้กลายเป็นความจริงแล้วเท่านั้น แต่เหตุผลที่มันสามารถวางรากฐานสำหรับบางสิ่งที่เปลี่ยนแปลงโลกก็เนื่องมาจากวิธีการใช้ประโยชน์ เทคโนโลยีเหล่านี้ร่วมกับวัสดุจากธรรมชาติเพื่อสร้างสิ่งที่ยั่งยืนและ ปรับขนาดได้

เป็นการยากที่จะประมาณงบประมาณรวมของโครงการ ต้นทุนวัสดุของห้องโดยสารต่ำพอสมควร โดยอยู่ที่ประมาณ 15,000 ดอลลาร์ แต่ไม่รวมแรงงาน การสร้างต้นแบบ และการวิจัยและพัฒนา แต่เช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆ ค่าใช้จ่ายจะลดลงเมื่อมีการทำงานมากขึ้น

“เราคิดว่าเทคโนโลยีทั้งสอง — การพิมพ์ 3 มิติด้วยคอนกรีต และการผลิตไม้ด้วยหุ่นยนต์ทั่วไป — จะมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนในอนาคต” Zivkovic กล่าว “อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุได้อย่างแม่นยำว่าสิ่งเหล่านั้นจะเป็นอย่างไร ยิ่งเราใช้เทคโนโลยีเหล่านั้นในวงกว้างมากเท่าไร เราก็จะยิ่งเห็นความได้เปรียบทางเศรษฐกิจมากขึ้นเท่านั้น Ashen Cabin เป็นแบบอย่าง”

ไม่ เราทุกคนคงจะไม่ได้อาศัยอยู่ในกระท่อมไม้ซุงที่สวยงามพร้อมทิวทัศน์ธรรมชาติอันสวยงาม (แม้ว่าความคิดนี้จะไม่ได้ไร้ซึ่งความดึงดูดใจก็ตาม) อย่างไรก็ตาม แนวคิดของความสามารถในการสร้างที่อยู่อาศัยประเภทใหม่ได้อย่างรวดเร็วด้วยต้นทุนที่ต่ำ และการใช้วัสดุที่อาจกลายเป็นของเสียนั้นเป็นสิ่งที่น่าดึงดูดอย่างไม่น่าเชื่อ หวังว่าอีกไม่นานทั้งคู่จะสร้างสิ่งปลูกสร้างต่อไป และอันหลังจากนั้น

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• โครงการใหม่นี้มีเป้าหมายเพื่อสร้างบ้านขนาดเล็กราคาประหยัดด้วยการพิมพ์ 3 มิติภายในหนึ่งวัน
• พวกเขาอยู่ที่ไหน? ย้อนกลับไปดู Top Tech ของผู้ชนะ CES ในปีที่แล้ว
• Stella Artois BART เปลี่ยน robovac ของคุณให้เป็นพนักงานเสิร์ฟเบียร์