建筑机器人应该长什么样？
当机器人高速进入工厂流水线时，在建筑领域，机器人的存在却接近于零。不过，学术界有许多建筑机器人研究项目正在进行，在未来十年中，他们将确定出现在现实的建筑工地上。 这些机器人会来是什么样的呢？人形机器人？工业机械手？大型3D打印机？或者是一些我们还未见过的形状？我认为，建筑机器人最终会有他们自己独特的外观，是我们前所未见的。不仅建筑机器人看起来不同，建筑构件和施工方法的设计也将可能发生巨大的改变。 首先，让我们看看建筑机器人不应该是什么样子的，为什么。
为什么不是人形机器人？ 每次我问我的非工程师朋友：“你认为建筑机器人应当是什么样的？”我得到的答案非常相似。他们都这样描述：一个人形机器人挥舞着铲子、锤子或其他熟悉的建筑工具。
我坚信不会是这样的。原因很简单：人形机器人不是工人的替代品，机器人本身就应该是一个工具。 在Issac Asimov的《曙光中的机器人（The Robots of Dawn）》中，我发现了类似的误导，一千年以后，侦探Elijah Baley达到Aurora星球，在他周围都是人形机器人驾驶的普通汽车。这很滑稽，因为我们现在已经知道了无人驾驶汽车的样子，方向盘后面是不存在任何人形机器人的。
我的第一个结论是：建筑机器人肯定不会是人形机器人。
为什么不是工业机器人？ 早期的机器人建筑实验采用手工装配自动化的工业逻辑。依然使用传统的建筑构件，机器人的作用只是提高精度和速度。 苏黎世联邦理工学院的Gramazio and Kohler研究实验室是建筑机器人的先驱之一，我是他们的超级粉丝。他们在现实中测试的其中一个项目是ROB，用一个工业机械手砌砖。
ROB的工作就是砌砖，比工人要快很多，也更精确，并且可以通宵工作。 让我们来关注一下砖块。你有没有注意到，建筑上使用的砖块几乎都是同一规格的。 Michael Weinstock在他的《新兴技术与设计（Emergent Technologies and Design）》一书中指出： 作为建筑构件，砖的大小和重量从开始使用直到今天都没有改变，这是为了方便泥瓦匠单手可以拿动，另一只手可以自由地使用其他工具，例如铲子，这样就可以快速地完成砌砖的任务。因此，砖是人类已知最古老的准标准化建筑构件之一。自公元前7500年就开始使用了。 砖是为人而设计的；它不是为机器人设计的，因为机器人可以举起超过100公斤（220磅）的重量，并且其精度可以达到1毫米。如果我们使用机器人来砌砖，并没有最大程度发挥它的作用。 机器人给了我们机会，让我们反思建筑构件的设计和施工流程。让砌砖变得更快更精确，确实很了不起，但并没有改变游戏规则。它并没有给建筑带来显著的革命，只是使现有的模式更高效。 我的第二个结论是：不要试图让现有的流程自动化，我们应该用现在的技术和机器人创造全新的流程。
3D打印机可行吗？ 在机器人来之前，我们不能使用的新建筑方法是什么？ 有很多要用机器人才能完成的先进的制造和建筑方法：机器人织造、机器人折弯、机器人成型等等。你可以在Gramazio and Kohler研究实验室、加州艺术学院、南加州建筑学院、加泰罗尼亚高级建筑学院（IAAC）和其他地方找到伟大的实验。在Monograph.io网站上也有很多有趣的实验。 让我们来关注机器人驱动技术用在建筑领域的熟悉案例：3D打印。没有精确的定位装置，根本不可能做3D打印，就像没有具体的计划，你不可能要求工人拿一桶混凝土逐层地把建筑建起来。 当你考虑建筑用3D打印机时，主要问题之一（除了材料特性和加固之外）是打印机的尺寸。桌面型或工厂的3D打印，如果你想打印一个大的物体，就系要一个更大的打印机。如果要打印一栋建筑，那需要多大的打印机啊？ 开创性的方案非常简单，复制了3D打印机的设计，制造了一个更大尺寸的打印机。例如，Enrico Dini用3D打印大型沙子建筑，最近，中国公司盈创（WinSun）证明，用巨型打印机3D打印混凝土建筑是可能的。
如果你想打印更大的呢？难道要制造一个金门大桥跨度那么大的打印机吗？ 我们和Sasa Jokic以及IAAC的一个研究小组讨论了这个问题，并制定了一个概念性解决方案：可以用同样的机器人打印出任何尺寸的建筑。这个概念被命名为“Minibuilders”。这是一组机器人，每一个机器人执行特定的任务。第一个机器人打印15厘米的地基，第二和第三个机器人则打印建筑的其他部分，他们可以通过不断攀爬已打印的建筑部分进行加高。这种设计唯一可能实现的是打印层足够坚固，可以支撑机器人打印头。
Minibuilders. IAAC.带头研究员：Sasa Jokic, Petr Novikov。研究员：Shihui Jin, Dori Sadan, Stuart Maggs, Crisitina Nan. 机器人如何让我们在建筑中使用新的方法，这只是一个简单的例子。这些新的方法将会改变建筑机器人的外观。我们不会再使用ABB或库卡的工业机器人，因为他们不是为现场建筑施工而设计的。针对我们的流程，我们正在设计自定义机器人。 我的第三个结论：新方法决定建筑机器人的形状。
未来的建筑该是怎样的？ 现在，我们有能力创造新建筑构件、新建筑方法、新机器人，我们应该怎么建？ Buckminster Fuller指出： 对抗现实，你永远不可能改变任何东西。要改变，就要建立新的模型，让现有的模型成为过去。 为此，我们必须定义我们渴望创建的建筑环境的质量。我们可以在建筑过程中杜绝浪费吗？所有的建筑构件都能重复使用吗？建筑能否动态响应用户的行为和环境的改变？ 在我兄弟Fedor Novikov创立的公司DOM，我们认为，不仅需要重新思考建筑流程，也要重新思考建筑建成后的行为（以及在他们不再需要之后）。我们相信，在快速变化的世界中，建筑不应该只能在建造前设计，直到他们被拆掉的那天还保持一个样子。我们认为，建筑可以响应变化，可进行重新配置，不管在内部还是外部。
DOM的重构空间
因此，我们设计了一个室内模块化系统，当空间的功能改变或发展时，可以快速重新配置。你猜怎么着？我们使用得是机器人。如果建筑机器人只能用于建筑过程中，那么这些机器人则可以在整个建筑生命周期中工作。如果继续重新思考我们如何改变建筑，你将看到我们很快需要多种类型的机器人。 我的最后一个结论：不仅要反思建筑技术，人居环境本身（包括建筑）将催生新型机器人，例如重构机器人、维护机器人以及更多。