ИнтервьюКак Пётр Новиков изобрел роботов, которые изменят архитектуру

Каждую неделю Look At Me публикует большое интервью с представителем творческих индустрий. В этом году мы говорим не только с арт-директорами, но и с художниками, архитекторами, режиссёрами, музыкантами и другими творческими профессионалами. Наш герой на этой неделе — изобретатель строительных роботов Пётр Новиков, который после учебы в МАРХИ исследует новые технологии в барселонском институте IAAC.

Что такое проект Minibuilders? Чем эти роботы отличаются от роботов-строителей Mataerial?

Заканчивая работу над проектом Mataerial, мы вместе с Сашей Йохичем поняли, что главная проблема проекта — то, что размеры того, что мы можем печатать, зависят от размера роботизированной руки, которую мы разработали. Мы всегда хотели создать устройство, которое можно использовать для 3D-печати большого масштаба и для оптимизированного строительства. Именно поэтому мы с командой ещё из четырёх студентов начали новое исследование в институте современной архитектуры Каталонии (IAAC). Нашей целью было создать роботов, которые смогут печатать здания, по размеру намного превосходящие сами машины. Так мы и начали разрабатывать семейство роботов Minibuilders.

Какие есть ограничения у этих устройств? Что у вас получилось напечатать с помощью существующих роботов?

Согласно нашей задумке, Minibuilders — это не только 3 робота, которые мы сделали за полгода исследований, но и другие машины для строительства. Они печатают основные структурные элементы: стены и потолки. Каждый робот в данном случае незаменим. Один печатает первые 15 см структуры — если бы его не было, мы бы не могли использовать второго робота, который печатает остальную часть стены. С помощью этих двух устройств можно построить стену толщиной 2 см. Кроме того, второй робот крепко присоединяется к этой стене, и у него есть возможность сделать наклон, и он может плавно переходить даже на горизонтальные элементы, например, на потолок. Затем нам нужен третий робот, который ползает по уже существующей стене и делает её толще и прочнее. 

В центре Барселоны мы напечатали первый прототип — мы проверяли, можем ли мы сделать не просто вертикальную стену, но стену с наклоном. Поэтому мы напечатали круглый прототип, который похож на горшок для цветов. Наша цель была проверить, можем ли мы напечатать стену сплошную и можем ли мы проконтролировать изгиб этой стены. И то и другое получилось. Наша следующая цель — напечатать горизонтальные перекрытия и попробовать напечатать что-то большое, например, павильон.

Роборука Mataerial, которую вы создали до этого, могла делать конструкции в воздухе под разными углами. Minibuilders же немного по-другому работают?

Первые 2 робота работают почти так же, как обычные 3D-принтеры, то есть они кладут слой за слоем. Как и в прошлом проекте, мы используем материал, который на 60 % состоит из мраморной пудры и на 40 % — из полимеров, ускоряющих процессы затвердевания. Этот состав заставляет «постройки» быстро затвердевать, а это позволяет нам печатать элементы без поддерживающего материала. Мы не можем печатать прямо в воздухе, как раньше, но можем печатать наклонные стены — даже под углом 45 градусов — без какого-либо поддерживающего материала.

Второе преимущество последнего проекта заключается в том, что мы можем печатать не только горизонтальными слоями, но и сложными трёхмерными линиями. Эту возможность даёт третий робот, потому что он может печатать наоборот, то есть перпендикулярно первым слоям.

Кто ещё, помимо Барселонского университета, занимается созданием роботов-строителей? 

IAAC — один из пионеров в этой сфере. Институтом руководила Марта Мале-Алемани, она была одной из тех, кто начал эти исследования. Кроме того, эти технологии изучают и в техническом университете Цюриха, в котором есть группа DFAB, ею руководят Фабил Грамацио и Маттиас Коллер, они тоже одни из пионеров архитектурной печати. Также есть Энрико Дини, который делает огромные 3D-принтеры, и Берок Кошневис (Behrokh Khoshnevis), занимающийся 3D-печатью из бетона, которую называют concrete crafting, — это популярная сейчас техника. Важные исследования проводит SCI-Arc, университет архитектуры Южной Калифорнии. 

Роботы-строители и принтеры-строители стали популярной темой исследований совсем недавно, раньше этим занималась только очень маленькая группа людей. При этом каждый выбрал немного разные направления для исследований. Например, в техническом университете Цюриха занимаются применением индустриальных роботов в строительстве, потому что в Швейцарии много компаний, которые заинтересованы в автоматизации существующих процессов.

В IAAC основной упор делается на экспериментальные подходы к новым материалам или устройствам. В нашем понимании, роботы изменят подход к строительству: мы не хотим, чтобы кирпичи укладывала роборука, а стараемся найти абсолютно новые подходы. Например, 3D-печать с помощью маленьких роботов Minibuilders. Ещё один необычный подход — это проект Flight Assembled Architecture, когда маленькие дроны раскладывали кирпичи. Его тоже сделали Грамацио и Коллер, а также Рафаэло Д’Андреа, который считается просто богом дронов. Как и в нашем случае, учёные использовали роботов, чтобы построить структуру, размер которой не зависит от размера робота-строителя. Правда, Flight Assembled Architecture — это скорее искусство, чем архитектура, а работающих аналогов нашему проекту пока нет. 

Как будет развиваться этот проект в IAAC? Интересуются ли им российские изобретатели и компании?

Первое направление — усовершенствование существующих роботов. Можно улучшить точность печати и позиционирования, увеличить скорость печати. Второе направление — увеличение этой семьи роботов. Это будут роботы, которые могут покрывать стены утеплителем или, возможно, даже смешивать материалы. Я бы очень хотел увидеть такие исследования и надеюсь, что другие институты тоже начнут изучать технологии архитектурной печати. Правда, я не получал почти никаких запросов со стороны российских институтов и специалистов и не слышал о подобных исследованиях в России. Когда такие технологии будут доведены до реального применения, они, безусловно, должны будут работать и в российских условиях — низкие температуры не станут помехой.