斯图加特大学创造了一个基于海胆和甲虫翅膀的仿生展馆

继续在斯图加特大学的实验，在德国联邦园艺博览会园艺展上建造两个展厅，仿生学和机器人。这两个展馆都是由机器人建造的，旨在模仿自然——这就是所谓的仿生学。一个宽敞的木制亭子的形状是基于海胆，而纤维复合材料亭子的结构使用甲虫翅膀。

斯图加特大学在Bundesgartenschau园艺展上创建了两个仿生展馆，一个由纤维复合材料制成。

该大学的研究人员用376块独特的板建造了BUGA木亭，这些板像拼图游戏一样精确到亚毫米级别。

基于海胆的结构外壳——斯图加特计算设计与建筑研究所(ICD)和建筑结构与结构设计研究所(ITKE)已经研究了近十年。

BUGA木亭采用海胆结构。

海胆有着由紧密连锁的板块组成的独特骨架，曾被研究团队反复使用，2011年建成小展厅，2016年建成拼接版。

对于这次迭代，团队希望在2014年超越项目的直接前身——Landesgartenschau展厅。他们通过手指关节解释了海胆的形状。

可重复使用的展厅跨度为30米。

他们的目标是每平方米使用相同数量的木材，但展厅的跨度是三倍。他们也希望它被重复使用。

最新的展厅在德国海尔布隆的Bundesgartenschau展出，跨度30米，没有柱子。它的重量只有每平方米38公斤——这是使用电脑设计的空心木箱的结果。

ITKE负责人Jan Knippers表示，这种海胆式的设计“可以实现一种适合负载的高效结构”。

“建筑中的仿生方法可以实现科学和跨学科的横向思维，”ICD的阿奇姆孟格斯补充道。“在与数字技术的重叠中，可能会出现令人惊讶的新建筑方法，比如展厅里机器人制作的分段式木质外壳。

该团队为布加木馆设计了定制的机器人制造平台。两个工业机器人将木板粘在一起，加工了17000个手指关节，精度达到0.3毫米.现场组装是以两个工匠的形式手工进行十天。

它在德国海尔布隆的联邦嘉德洲展出。

Menges说：“我们开发的全自动制造工艺不再是简单但坚固的木制零件，而是复杂但高度材料化和轻量化的木制卡带。"他们还为展厅提供了独特的建筑外观."

布加木展馆和第二个展厅——布加纤维展馆正在展出。该结构延续了ITKE和ICD在编织纤维结构方面的工作，例如2016年伦敦弗吉尼亚州的爱丽特拉长丝馆。

ITKE与ICD第二展厅采用甲虫翼结构。

这些结构取代了海胆的身体，并从另一种自然而强壮的动物身体部分——甲虫翅膀中获得了灵感。

纤维复合材料作为建筑材料的应用还有第二层仿生学——正如研究团队所指出的，生物学中的大多数承重结构都是纤维素、甲壳素或胶原蛋白等复合材料。

对于Bundesgartenschau展厅，该团队使用了玻璃纤维和碳纤维增强塑料，他们说这两种材料与天然复合材料具有共同的特点。

Bufiber展馆由玻璃纤维和碳纤维增强塑料制成。

同样，展厅由两个机器人组成——在本例中，是斯图加特大学开发的细丝缠绕机器人，每个机器人将细丝放置在两个旋转的支架之间。

这种方法可以看作是3D打印的添加制造形式，不需要模具和型芯，因此不需要产生废料或材料碎屑。

该结构是通过添加制造形成的。

半透明纤维是玻璃复合材料，而黑色纤维包含碳纤维是为了结构优势。整个展厅被一层额外的塑料薄膜包围着。

每平方米结构仅重7.6公斤，仍通过建筑施工强度测试。它的自由跨度是23米。

这两个展馆都将展出至2019年10月6日。

“这种高度创新的建筑方法远远领先于现有的建筑法规，”Knippers说。“展厅的结构重量比类似的钢结构或木结构要低很多倍，”他继续说道。"这使得组装更加容易，因为不需要重型运输工具、脚手架或起重设备."

BUGA纤维馆将与BUGA木馆一起在德国联邦嘉德洲的夏季岛展出，直至2019年10月6日。

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