清晨，你從機器人“縫”起來的房子里走出，漫步在3D打印的步行橋上，抬頭凝視正在城市上空進行數字環境監測的無人機群，遠方傳來手拿折紙玩耍的孩子們的嬉戲聲。或許你會認為這樣的場景只存在于想象中，但是，近日同濟大學建筑與城市規劃學院舉辦的“上海數字未來”系列活動，已為我們展現了實現這種夢想的可能。

機器人木縫紉、機器人3D打印、無人機群感應城市環境等等一系列關于數字設計與建造的前沿實驗成果展示，贏得了參觀者交口稱贊。據了解，此次活動的目標是，“瞄準建筑產業化升級，探索建筑4.0建筑產業化的核心技術，實現新的建筑學、土木工程學、機械學、計算機科學，材料科學等的全方位跨學科創新。”同濟大學建筑與城市規劃學院袁烽教授7月13日告訴科技日報記者。

機器人：“縫”起一座房子

展覽中，木材“縫”起來的建筑范本格外吸引人，參觀者紛紛在“縫”起來的空間內合影留念。據了解，該建筑范本是學生基于機器人木材縫合的數字化工藝，通過縫紉將平面膠合板直接連接形成的復雜三維“建筑”。

袁烽教授表示，機器人木縫紉項目首先探索的是一種新型的木結構支撐方式，項目采用3mm的薄木板，這種木板本身很難有結構作用，但是將木板彎折到合適的形態并相互連接，能夠形成一個兼具結構強度和美觀的結構體系。針對這種結構方式，項目研究的第二方面就是木縫紉連接方式。對薄木板而言，傳統的螺栓連接會對材料產生極大破壞，相比之下木縫紉連接在實現連接功能的同時將節點對材料的破壞最小化。在這種意義上，木縫紉可能是這種新型薄木板結構的最佳連接方式。木縫紉的薄木板結構已經實現了十幾米的跨度，縫合一棟建筑也不是一個遙不可及的目標。

3D打印：世界第一座改性塑料步行橋

在整個展覽活動中，最吸引“眼球”的是3D打印的步行橋。“這是世界上第一座使用改性塑料進行機器人3D打印的步行橋”，袁烽教授說。學生們通過定制3D打印模塊砌筑的方式完成了兩座3D打印橋梁，跨度分別為4米和11米。袁烽教授表示，3D打印橋梁的實施意味著大尺度3D打印技術不僅可以用于造型，還可以用于結構構件的實施，尤其是與結構優化設計相結合的情況下，可以高效的完成結構構件打印。這無疑是在建筑3D打印領域向前邁進了重要的一步。

與此同時，學生們通過對人體比如皮膚張力、肌肉運動等問題的研究，嘗試把生物啟發下的幾何模式與人體機能表現進行結合，去設計以及打印出“身體建筑”——3D打印大衣，該大衣將會與人體的肌肉運動進行關聯，使用尼龍材料SLS成型技術生產硬性的物件。