批量建筑装配机器人的“智慧眼”：动捕技术验证传感器的感知系统

游木（目）装置外观实景

“翩若惊鸿，婉若游龙”——艺术展品“游木（目）”看起来柔软随性。每一根弯曲的木料制作，均由同济大学袁烽老师团队的木结构装配建造机器人平台完成。

点击视频，跟随袁烽教授一起亲历“游木（目）”的诞生过程：

机器人工作台工具端

基于当前国内外机器人建造平台的研究，典型建筑机器人建造平台的系统构成主要由机器人建造装备平台、材料加工工具系统、感知系统、控制系统四部分构成。

工作中的机器人平台

这其中，感知系统是利用传感器检测机器装置状态与外部作业环境，从而提高机器人平台对复杂建筑构造的处理能力，同时材料、工具、建造过程进行实时监测，可以显著提高工作效率。

研究团队选择NOKOV度量动作捕捉系统作为感知系统的核心传感器，将12台Mars 2H红外相机均匀分布在机器人工作空间的四周，以记录反光标志点（Marker）的位置信息，并在计算机端通过运动分析软件进行数据处理、系统标定、刚体定义等任务。

同时，将采集到的动捕数据通过定制化的数据接口导入Grasshopper软件，获取标记点及刚体的位置信息，进行可视化。

动作捕捉系统配置

NOKOV度量动作捕捉系统能保证微米级的测量精度，提供实验需要的有效真值，因此常被应用于多样化的机器人建筑装配场景，并作为系统的核心传感器来解决木结构建造中复杂零件的空间定位问题。

装配了感知系统的数字化智能机器人平台的操作臂

袁烽教授“游木（目）”的成功让更多人看到，机器人预制建造平台拥有能适应不断变化的设计与建造系统的需求的巨大潜力。

相信在不久的将来，基于机器人批量定制的装配式建筑产业升级下，建造可以得到个性化与多样性的双重解放，同时动作捕捉也将在机器人平台的后续研究中担任更加重要的角色。

参考文献：

面向批量定制的装配建筑数字建造技术体系——以装配式木构建筑创新为例