2022年10月20日 星期四

以COMPAS框架進行離散元素建模機器人製造-線上工作坊-11月7-9日(McNeel Europe)


以COMPAS框架進行離散元素建模機器人製造 線上工作坊  
講師: Tom Van MeleGonzalo Casas  (蘇黎世聯邦理工學院)
2022年11月7-9日
10 AM - 5 PM 歐洲中部時間
McNeel Europe以Zoom舉辦

建築、工程與營造產業中的數位製造,需要跨越多種科學、社會經濟和技術領域的邊界,需要各種工具鍊及軟體平台的組合,形成有效的管道,進行整合計算開發與專案的交付。在過去的六年之間,蘇黎世聯邦理工學院的NCCR數位製造投入巨資開發 COMPAS,這是一款以Python編寫的開源計算框架,目的是希望簡化這些多學科的工作流程,結合尖端科技工具,讓建築師、設計師與研究人員在參數化設計環境中能夠輕鬆應用。

這個三天的工作坊,Block Reserch Group的Tom Van Mele Tom Van Mele以及Gramazio Kohler Research的Gonzalo Casas透過講解核心框架功能概念、擴充套件、UI系統以及與CAD軟體之間的關係。他們會與學員一同逐步探索示範的應用程式,該程式焦點在離散組件的建模、平衡分析與機器人製造。

本次工作坊結束之後,您將學到:
  • 使用COMPAS幾何內核及核心數據結構。
  • 在不同的過程、外掛程式與工作間交換數據。
  • 設計一個簡單的離散元素模型,便是模塊之間的介面,並用專門的數據結構管理模塊的互動。
  • 計算平衡所需的條件。
  • 根據其URDF模型分析並解釋機器人模型的運動學結構。
  • 應用機器人的基礎模塊建構(正向與反向運動學、笛卡兒座標系、運動學規劃、規劃場景)。
  • 在模擬環境中設計並計畫典型的組裝過程(比如砌磚),並在模擬機器人環境中執行。

第一天:聚焦核心框架
  • COMPAS框架概述。
  • 幾何與數據結構:深入研究幾何內核。
  • 討裝與擴增:生態系統概述。
  • 與CAD整合:幾何呈現與藝術家。
  • 遠距程序的調動:利用CAD內整個Python生態系統。
  • 外掛程式與工具,在單純Python環境中建立並分配Grasshopper組件。
第二天:課程重點COMPAS Masonry (砌磚磚石結構)與FAB
  • 離散元素模型:塊、介面與平衡。
    • 使用配裝數據結構進行參數化生成離散壁幾何形狀。
    • 邊界條件的定義及介面識別。
    • 用COMPAS Masonry的求解器對裝配序列進行平衡的評估。
    • 結構在自重不同加載條件下的整體平衡。
  • 機器人製造:
    • 機器人學基本概念:控制模式、定位與奇異點、機器人座標架構及變換。
    • 機器人模型與URDF格式的描述。
    • 正向運動學與逆向運動學(解析與數值求解器)。
    • 機器人後端:
    • ROS(機器人操作系統) 和MoveIt!
    • 運動規劃框架、Pybullet、純Python求解器。
    • 路徑規劃:笛卡兒與運動學路徑規劃。
    • 目標限制條件的定義。
    • 規劃場景操作。
    • 動態末端執行器的連接與分離。
    • 拾取與放置應用程式的原型結構。
    • 用於機器人製造離散元素模型排序與規劃。
    • 機器人控制(ABB與UR)。
第三日:整合專案
  • 曲線牆幾何圖形的生成。
  • 轉換至組合數據結構。
  • 介面偵測方法。
  • 中階組裝階段之穩定性評估。
  • 完整結構之穩定性評估。
  • 機器人組裝之路徑規劃。
  • 製造模擬。

課程條件:學員應該熟悉Rhino/Grasshopper,並且至少具備Python程式設計基礎能力。

線上課程費用: 395歐元 (加稅) 全職學生及大學教師享五折優惠(需身分證明) 完成付款後確認席次。

課程最高人數:25. 如未達開課人數,將在課程開始前兩個禮拜通知取消。

課程語言:英語。

教育席次有限。請立刻向McNeel Europe報名!


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