Eksperymentalna struktura parametryczna „The Pink Thing” Koła Naukowego Imago

W czerwcu 2021 przed budynkiem Wydziału Architektury przy ul. Podchorążych 1 złożono strukturę artystyczną „The Pink Thing”, która została wyprodukowana w wyniku wytężonej pracy Studenckiego Koła Naukowego Imago, działającego przy Katedrze Geometrii Wykreślnej i Technologii Cyfrowych A-10 na  Wydziale Architektury Politechniki Krakowskiej. Po raz pierwszy została ona zaprezentowana na Festiwalu Nauki na terenie kampusu Politechniki Krakowskiej przy ul. Warszawskiej w dniach od 18.05.2018 do 05.06.2018.

Struktura „The Pink Thing” będąca nadal unikalnym przedsięwzięciem na skalę ogólnopolską jest ukoronowaniem podjętych działań koła z lat 2016‑2018 sekcji Fabrykacji Robotycznej Koła Naukowego Imago. Projekt ten to innowacyjna, interdyscyplinarna koncepcja łącząca komputerowo wspomagane projektowanie oraz fabrykację przy wykorzystaniu przemysłowych ramion robotycznych. Realizacja tego innowacyjnego przedsięwzięcia leżała w zakresie zainteresowań członków Koła, które zajmuje się szeroko pojętym tematem użycia cyfrowych narzędzi w procesie projektowym.

Początkiem całego projektu był pomysł, który pod nazwą „Fabrykacja w projektowaniu architektonicznym z użyciem sześcioosiowych przemysłowych ramion robotycznych”, zdobył I miejsce w kategorii Architektura i Budownictwo w ramach Ogólnopolskiego Konkursu Kół Naukowych KOKON Zielona Góra 9-12.06.2016 na najbardziej innowacyjne projekty zorganizowanego przez organizację Forum Uczelni Technicznych.

Przy pracy nad kształtem samej konstrukcji zespół posłużył się narzędziami projektowania parametrycznego – forma przestrzenna wraz z powiązanymi ścieżkami cięcia zostały zdefiniowane za pomocą deterministycznego algorytmu przygotowanego w środowisku programowania graficznego Grasshopper aplikacji CAD/CAM Rhinoceros 3D. Przeprowadzone zostały również symulacje optymalizujące konstrukcję wykorzystując plugin Karamba3D. Następnie w ramach realizacji tego ambitnego zadania powstało autorskie oprogramowanie stworzone w języku Processing do komunikacji z robotami przemysłowymi. Program automatycznie przekazywał ścieżki efektora do sześcioosiowego ramienia robotycznego (najpierw firmy FANUC, a potem Kawasaki), dzięki czemu studenci byli w stanie wycinać z utwardzonego styropianu, zbudowanym przez siebie narzędziem hot-wire, poszczególne fragmenty całej struktury.

Zgodnie z paradygmatem file2factory podczas całego procesu projektowego nie powstały żadne rysunki techniczne – wszystkie dane były przekazywane bezpośrednio pomiędzy aplikacjami, zarówno w celu przeprowadzenia symulacji wytrzymałościowych, stworzenia wizualizacji, jak i sterowania procesem wytwarzania. Struktura składa się ze 132 elementów — aby pokazać możliwości, jakie daje opracowana technologia, każdy z nich jest inny od poprzedniego. Zasada łączenia modułów jest bardzo prosta — zakończone treflami podłużne części spotykają się po 3 w jednym miejscu, przypominając swojego rodzaju puzzle 3D. Takie rozwiązanie nadaje im większą sztywność, jednocześnie poprzez dużą multiplikację wszystkich elementów, cały pawilon jest giętki i wytrzymały. Materiałem konstrukcyjnym wykorzystanym do produkcji pawilonu jest spieniony polistyren (używany np. do izolacji parkingów). Konstrukcja liczy sobie 12 m długości i 7 m szerokości, jej wysokość to maksymalnie 3 metry. Całość posadowiona jest na 21 nogach. Jest to jedna z największych tego typu budowli na świecie oraz jedyna, w której zdecydowano o unikalności każdego z elementów.

Doświadczenie wyniesione z realizacji pawilonu oraz opracowany sposób wykonywania elementów w przyszłości może posłużyć do tworzenia przestrzennych form prefabrykatów o wyszukanych kształtach. Z modułów tak wykonanych mogły by powstawać małe formy architektoniczne (elementy placów zabaw, pawilony) oraz perforowane elewacje. Projekt nie byłby możliwy do zrealizowania bez wsparcia i pomocy udzielonych przez firmy: Fanuc Polska, Robotrendy, Termoorganika i Astor.