Saya membina robot yang akan membina bandar-bandar: Robotik tentang dunia masa depan
Minggu lepas, pembangunan robot Rusia, Maria Yablonina memukul sepuluh projek futuristik teratas pada 2016 mengikut Dezeen - salah satu penerbitan yang paling popular mengenai reka bentuk. Lulusan Institut Senibina Moscow dan program induk ITECH di Stuttgart telah mencipta robot mini untuk projek tuannya yang dapat menenun struktur gantung cahaya dari benang. Sekarang Maria meneruskan pengajiannya: selepas menamatkan pengajian dari universiti, dia masuk ke kediaman seni Autodesk Pier 9, dan kemudian memulakan kerja disertasi PhD di Institut Reka Bentuk Komputasi (ICD) di Stuttgart. Pada masa akan datang, teknologi yang digunakan oleh Maria dapat digunakan untuk membuat struktur kejuruteraan besar, seperti jambatan.
Robot pembinaan adalah teknologi baru yang hanya beberapa universiti di seluruh dunia digunakan, termasuk ITECH di Jerman, IAAC di Sepanyol, ETH di Switzerland, dan SCI-Arc di Amerika Syarikat. Pada masa akan datang, robot akan mempercepatkan proses pembinaan dan membantu membina rumah walaupun dalam keadaan yang paling sukar. Sebagai contoh, sesetengah arkitek mencadangkan menggunakan mesin untuk membina rumah di Marikh. Pada malam kuliahnya di Moscow, Maria memberitahu kami tentang projek-projek baru-baru ini, bekerja dalam bidang "lelaki" secara tradisinya dan masa depan automasi.
Saya tahu anda pernah membuat patung.
Selepas kursus kedua di Moscow Institute of Architecture dan Architecture, saya mendapat pekerjaan di Media Art Lab, sebuah organisasi yang pada masa itu terlibat dalam program seni Festival Filem Moscow. Saya masih tidak faham mengapa mereka membawa saya: Saya berumur dua puluh tahun dan saya tidak faham apa-apa dalam seni, tetapi saya telah dijemput untuk bekerja sebagai arkitek pameran. Saya membuat pameran untuk MMOMA di Yermolaevsky Lane, dan sejak itu kami telah bekerjasama dengan mereka.
Lama kelamaan, saya mempunyai sambungan, projek mula jatuh ke tangan saya. Saya berjumpa ramai artis dan pernah bertemu persaingan untuk pemahat muda, yang dianjurkan oleh galeri "Start" di Winzavod. Ia adalah perlu untuk menghasilkan patung logam, dan saya memutuskan untuk memohon. Saya tidak mengambil kira apa-apa, tetapi projek saya "Satu hingga Satu" dimenangi, dan patung itu dibuat di sebuah kilang pembuatan kapal besar di Moscow. Dengan menggunakan alat ukur landskap, saya mengenali saiz titik geografi penting untuk saya dan mengeluarkannya menggunakan helaian logam, menggunakan kaedah seni bina klasik lapisan topografi lapisan atas, tetapi saya memilih skala 1: 1.
Apa tempat ini?
Saya tidak memberitahu sesiapa mengenai perkara ini. Maksud projek ini ialah saya melaporkan bahawa ini adalah titik geografi yang penting bagi saya, tetapi yang saya tidak katakan. Ia menarik bagi saya untuk mendedahkan sedikit, tetapi tidak menulis diari, tetapi untuk membentangkan permukaan landskap yang baru diterbitkan untuk mendapatkan pengalaman baru - seseorang boleh berjalan di sekitar arca itu.
Ia adalah pengalaman pertama untuk mewujudkan objek besar itu. Saya pergi ke kilang, dan para pekerja memandang saya dengan mata yang pelik - seorang gadis berusia 20 tahun memberitahu mereka apa yang perlu dilakukan. Selepas itu, saya membuat pemasangan "The Vanishing Wall" bersama dengan arkitek Jerman Werner Sobek di Gorky Park. Ini adalah persaingan dari Institut Goethe, yang diadakan di kalangan kumpulan saya di Institut Senibina dan Senibina Moscow: satu projek perlu dibuat yang memperlihatkan hubungan kebudayaan Rusia dan Jerman. Kami membuat bingkai kayu yang besar, di dalamnya reka bentuk telus. Kitar kayu kecil dimasukkan ke dalamnya, masing-masing mengandungi kutipan dari penulis Jerman yang terkenal dengan terjemahan ke Rusia. Penonton boleh memilih kiub ini sebagai cenderahati. Secara beransur-ansur, dinding, yang pada pembukaan seolah-olah monolitik, mula pudar dan menjadi telus pada akhir pameran. Dan kemudian kerjaya seni saya berakhir dengan cepat kerana ia bermula.
Kenapa anda membuat keputusan untuk membina robot yang menyusun web?
Saya sudah mempunyai pengalaman dengan serat karbon, gentian kaca dan bahan filamen secara umum. Di samping itu, saya melakukan sedikit penyelidikan tentang cara menenun web. Selepasnya, saya menyedari bahawa saya berminat untuk melakukan robot bergerak. Saya ingin memahami bagaimana robot kecil boleh membuat struktur besar, kerana pada dasarnya robot adalah lebih daripada objek yang mereka bina. Saya fikir robot mudah alih kecil dan bahan-bahan berserabut baik digabungkan, dan bersama-sama mereka membolehkan anda membuat peranti yang boleh berfungsi pada ruang yang besar - anda boleh "menyekat" bilik besar dengan satu benang.
Saya mula meneroka pergerakan robot mudah alih - robot dengan kaki, roda, quadcopters, dan sebagainya. Saya bereksperimen dengan konfigurasi yang berbeza dari benang dan menyedari bahawa akan menjadi menarik bagi saya untuk membina robot sejagat untuk persekitaran bandar - Saya mahu ia melekat ke fasad bangunan dan mewujudkan satu lagi lapisan seni bina dalam persekitaran yang sedia ada, dan bukannya dibina dari awal.
Dan kenapa web?
Semasa belajar di majistret, kami diminta untuk menjalankan penyelidikan mengenai topik yang berkaitan dengan biologi. Saya tidak ingat mengapa labah-labah itu menarik perhatian saya. Mungkin kerana mereka adalah makhluk kecil yang membina struktur kompleks yang besar dan geometri. Saya menumpukan pada jenis labah-labah yang menenun web tiga dimensi, bukannya web spiral yang standard; ini adalah serangga yang telah disesuaikan dengan kehidupan dalam keadaan manusia dan yang boleh didapati di setiap ruangan bawah tanah. Mereka membuat geometri kompleks di sekitar bentuk persegi mudah - di sudut atau antara dinding. Malah, ini adalah seni bina baru dalam struktur yang sedia ada. Kebanyakan bangunan moden adalah segi empat tepat, dan saya berminat dengan gabungan geometri web yang rumit dan geometri yang sangat mudah dalam bentuknya.
Robot seperti itu boleh melakukan sesuatu yang besar - sebagai contoh, menenun jambatan?
Pada peringkat penyelidikan semasa, teknologi ini hanya berfungsi di pedalaman, tidak ada perlindungan dari keadaan cuaca. Saya ingin robot berfungsi sama ada di dalam bangunan (misalnya, membuat perabot) dan dalam persekitaran bandar. Kita boleh bayangkan bahawa beberapa robot itu boleh menenun sesuatu untuk ruang awam, seperti awning untuk perayaan. Jadi sebaik sahaja struktur tidak lagi diperlukan, robot-robot itu dapat menyekatnya, memasangnya ke gegelung dan mengangkutnya ke tempat lain. Dalam kes ini, setiap kali struktur dicipta di lokasi baru, perubahan geometri, bergantung pada dinding yang boleh diakses dan bagaimana facades dibina. Pada masa yang sama, sangat menarik bagi saya untuk melihat jauh masa depan dan mengkaji bagaimana penyelesaian sedemikian boleh digunakan untuk pembinaan jambatan dan lain-lain struktur kejuruteraan yang serius.
Adakah orang lain melakukan sesuatu seperti itu?
Saya menjadi berminat dengan robot mudah alih terima kasih kepada projek Minibuilders Peter Novikov dan rakan-rakannya di IAAC. Sekarang ramai saintis dan arkitek yang terlibat dalam robotika suka robot industri dan kurang memberi perhatian kepada sesuatu yang lain.
Nampaknya saya semua penyelidikan moden mengenai robot perindustrian sangat menarik, tetapi selari dengan jenis peranti lain harus dikembangkan - sebagai contoh, robot yang direka khusus untuk pembinaan. Saya ingin bergerak ke arah ini dan mungkin menyambungkan robot itu dengan mesin sedia ada yang lain dan menggunakan beberapa jenis peranti yang bekerja bersama dalam pengeluaran yang sama.
Terdapat penyelidik yang berurusan dengan quadrocopters menggunakan benang. Pada demonstrasi terakhir, tiga atau empat quadcopter aktif berinteraksi dalam ruang dan membina dari sepuluh tali tebal jembatan sederhana yang menopang seseorang. Umumnya, tidak banyak institusi yang berurusan dengan robot mudah alih yang saya mahukan. Ini adalah topik yang agak baru dalam seni bina.
Dalam Autodesk projek anda, anda menggabungkan robot industri dan mudah alih. Mereka mempunyai tugas yang sama sekali berbeza.
Ia menarik bagi saya untuk membina sebuah sistem - dari sudut pandangan kedua-dua elektronik dan perisian - dua mesin yang sangat berbeza yang boleh wujud dalam ruang yang sama. Satu mesin adalah robot industri, yang lain adalah DIY. Ia adalah perlu untuk mengetahui bagaimana mereka mengetahui tentang lokasi satu sama lain. Dalam kes robot mudah alih, adalah perlu untuk meramal di mana ia terletak, apa sensor harus digunakan, supaya mesin boleh berinteraksi, dari segi pengaturcaraan, cara mengatur urutan tindakan untuk setiap peranti, dan sebagainya.
Sejujurnya, saya masih tidak benar-benar memahami bagaimana saya akan menggunakan sistem ini, dan dalam erti kata ini projek itu sangat berbeza dari yang sebelumnya, kerana kemudian saya telah jelas dari permulaan matlamat yang saya akan pergi. Di sini saya menetapkan tugas untuk membina sistem yang cukup fleksibel untuk digunakan secara berbeza dalam penyelidikan saya. Ia menarik bagi saya untuk mensimulasikan situasi di mana perkara-perkara yang tidak dapat dilakukan oleh satu mesin secara teorinya boleh dilakukan dua atau tiga. Saya fikir saya akan mencari aplikasi sistem ini dengan perkara yang lebih spesifik. Sebagai contoh, anda boleh membayangkan situasi di mana robot industri menjalankan tugas-tugas yang memerlukan ketepatan yang tinggi dan muatan tinggi, manakala robot mudah alih mengambil bahan atau bergerak dari satu tempat ke tempat.
Bagaimanakah robotisasi akan mengubah masa depan kita yang terdekat?
Saya cuba melihat keadaan semasa - misalnya, di Uber, yang baru-baru ini mengeluarkan teksi autonomi pertama. Saya melihat banyak masalah dari segi undang-undang dan ekonomi yang sukar untuk diselesaikan. Contohnya, jika esok semua orang yang terlibat dalam pengangkutan dan pengangkutan digantikan dengan kereta autonomi, potongan besar penduduk yang menganggur akan muncul, dan semua kekayaan yang telah diedarkan antara peratusan tenaga kerja tertentu akan tertumpu di dalam saku satu syarikat.
Sekarang banyak profesi yang terikat dengan logistik sedang dijalankan secara automatik. Penyelidikan dalam bidang kecerdasan buatan telah berkembang jauh dalam beberapa tahun yang lalu, dan saya tahu sejumlah besar kawasan di mana, terima kasih kepada perisian baru, bilangan orang yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas telah menurun. Nampaknya saya ini masalah besar, yang tidak diberi perhatian yang cukup, dan jika ia tidak ditangani dengan segera, maka tidak jelas bagaimana kita akan hidup.
Dan apa yang perlu dilakukan dengannya?
Saya menyokong idea memperkenalkan pendapatan asas. Jika kita bayangkan bahawa sesetengah perbadanan mencipta perisian atau elektronik yang mengautomasikan industri tertentu, maka keuntungan yang diterima oleh syarikat ini daripada teknologi baru sepatutnya diedarkan sebahagiannya di kalangan penduduk. Jika tidak, kita akan datang ke situasi di mana walaupun dana kecil yang pekerja sekarang menerima jatuh ke dalam saku syarikat, dan ini sangat menakutkan.
Dan tidak lama lagi robot akan mula membantu dalam pembinaan rumah?
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini terdapat banyak projek menarik: contohnya, BIG sedang membina sebuah ibu pejabat Google yang baru dengan bantuan robot industri. Setakat ini semua sangat mahal, tetapi, pada pendapat saya, dalam masa sepuluh hingga dua puluh tahun akan menjadi teknologi yang lebih murah dan lebih biasa. Kesukaran terletak pada hakikat bahawa untuk setiap projek yang anda perlukan untuk mendapatkan penyelesaian khas - setiap bangunan memerlukan sistem tertentu. Mungkin di masa hadapan mereka boleh dipasang dari modul yang boleh dibeli di kedai seperti IKEA atau disewa. Tetapi setakat ini terdapat masalah dalam pembiayaan. Telefon pintar juga teknologi yang sangat mahal, tetapi sebaik sahaja pengeluaran besar-besaran komponen-komponen yang diperlukan menjadi mustahil, segala-galanya menjadi sangat murah, dan saya juga berpendapat perkara yang sama boleh berlaku dengan robot.
Jadi apa yang akan berlaku adalah sama dengan industri automotif?
Saya fikir belum, kerana dalam lingkungan kita, proses-proses ini lebih perlahan. Saya berharap pada masa automasi menyentuh pasaran pembinaan, sudah pasti ada penyelesaian yang akan membantu melawan pengangguran.
Bagaimana perasaan anda di kawasan yang masih dianggap sangat "lelaki"?
Saya menghadapi banyak situasi di mana saya diberitahu: "Tunggu, adakah anda bekerja pada robot? Anda seorang gadis!" Dan ini adalah rakan sekerja saya yang bekerja di bidang yang sama. Dalam kehidupan seharian, saya juga mendengar perkara yang sama dari saudara-mara dan kenalan. Dan ini, tentu saja, adalah halangan yang sukar diatasi. Sekarang saya sangat gembira untuk mula bekerja pada PhD, kerana sekarang saya boleh mempengaruhi orang lain. Sekarang saya berada di kedudukan di mana mereka akan mendengar saya lebih banyak.
Semasa bekerja di Autodesk di San Francisco, ketidaksamaan dirasakan lebih kurang. Tetapi, sudah tentu, saya faham bahawa di San Francisco saya berada di gelembung di dalam gelembung: Saya bekerja di Autodesk Pier 9, di mana segala sesuatu umumnya baik, dan mereka menyokong semua minoriti dan percaya kepada toleransi. Di persekitaran akademik Jerman, ketidaksamaan jantina masih merupakan isu yang sangat sensitif. Terdapat banyak lelaki di akademi, dan ini memberi kesan kepada gaji dan sikap. Sejak beberapa tahun yang lalu terdapat perubahan positif, tetapi idealnya masih jauh.
Bagaimanakah saya boleh membetulkan keadaan ini?
Saya ingin mempercayai bahawa salah satu sebab untuk salah laku adalah lebih banyak tentang ketidaktahuan dan kejahilan daripada pilihan yang sedar. Nampaknya saya harus lebih aktif dalam membicarakannya. Akan sangat bagus jika terdapat ruang di mana saya boleh, sebagai contoh, mengadu mengenai beberapa masalah jantina. Kesukaran utama adalah bahawa walaupun ramai orang berpendidikan dan berpangkat tinggi kurang pengetahuan dalam bidang ini. Mereka tidak memikirkannya, dan bagi mereka ia tidak menjadi masalah. Ada wacana, kita bercakap tentang ini, tetapi ini tidak mencukupi.
Apa yang anda mahu lakukan pada masa akan datang: robot atau sesuatu yang lain?
Ini adalah soalan yang sangat sukar. Walaupun saya akan meneruskan penyelidikan, terlibat dalam robot mudah alih dan interaksi antara robot. Saya berharap apabila saya menamatkan kerja PhD saya, peluang-peluang baru untuk kekal dalam persekitaran ini - tidak semestinya di akademi, adalah sangat baik untuk bekerja di makmal korporat.
Saya ingin mencipta sistem modular sejagat yang akan membantu menyelesaikan pelbagai masalah. Sebagai contoh, apabila anda memerlukan quadrocopter, robot mudah alih, dan halangan robot untuk membina, anda boleh bekerjasama dengannya, dan apabila tugas anda berubah, anda akan menggunakan sistem yang sama tetapi menggabungkan modul secara berbeza. Walaupun saya berfikir tentang peralatan profesional, ia akan menarik untuk melihat sistem yang sama digunakan untuk projek DIY.
gambar: Maria yablonina