Robotic fabrication workflow for gyroid-like modular systems

Abstract

Endüstriyel robotların dahil olması ile mimari tasarım ve üretim araştırmalarında yeni bir alan açılmıştır. Oluşan bu yeni alanda, mimarlık üretim yöntemleri, malzeme ve araç araştırmaları yapılarak bu konulardaki bilgi birikimi geliştirilmektedir. Tezin amacı robot teknolojileri ve parametrik tasarım kullanılarak tasarım ve üretim iş akışı oluşturmaktır. Tezde, bu hedef doğrultusunda hacimli, gözenekli ve modüler sistem prototipi tasarımı ve üretimi sunulmaktadır.Robotik mimarlık araştırmalarında kullanılan sıcak tel kesici, ısıtılan bir yalıtkan tel ile, köpük haline getirilmiş polimer malzemelerin eritilerek üretim yapar. Diğer araçlara kıyasla daha hızlı üretim yapılmasına olanak sağlayan aracın, serbest geometrilerin üretiminde bazı kısıtlamaları mevcuttur.Tezde yapılacak üretimde bu kısıtlamalara da odaklanılmakta, robotik düz olmayan sıcak tel kesici ile üretim yapılmaktadır. Üretilmesi hedeflenen iş akışı için matematiksel objeler ve robot katolizör olarak kullanılmıştır. Tezde, hesaplamalı tasarım-araştırma sürecinde bu iki katalizörün iş akışını ve ürün çeşitliliğini gösterilmektedir.

With the involvement of the industrial robots, a new field has been opened in architectural design and fabrication research. In this new field, architectural fabrication methods, material, and tool knowledge developed by researches. The thesis aims to generate a design and fabrication workflow by using robotic fabrication technologies and parametric design. Through this aim, this thesis presents a prototype design and production of a volumetric, porous, and modular system.The hot wire cutter used in robotic architecture researches produces by melting foamed polymer materials with a heated insulating wire. The tool, which enables faster production compared to other devices, has some limitations in the production of free geometries. With the prototype fabrication to be conducted within the scope of the thesis, it also focused on the boundaries of the tool by producing a non-linear hot wire cutter.Mathematical objects and robot used as catalysts for generating the workflow. In the thesis, the workflow and product variety of these two catalysts shown during the computational design-research process.