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 Mele, Gonzalo 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!