“turuncu” Elektrikli Tuğla Düşler Mi?*

Yolun kendisi bize bir ödül olduğundan tadını çıkartarak devam ediyoruz. Bu kez odakta sevgili turuncumuz ile mimar üçlemesine kıyasla daha kısa bir zamanı kapsayan yolculuktayız. Bu sayıda size yaratıcı robotik uygulamaların evveliyatını ve dijital fabrikasyon, inşa ve etkileşim alanlarındaki yeni yaklaşımları, mimarlık ve robotiğin kesişiminde sunuyoruz.

bot&dolly’nin the box isimli çalışmasından bir kare

Yapı sektörü, hızla değişen üretim tasarımı ortamına ayak uydurmakta inşaat robotları üzerine birçok uygulamalı araştırma projesinin yürütüldüğü akademiye kıyasla oldukça isteksiz kalmıştır. Son 10 yıldır yürütülen uygulamalı araştırma projelerinin farklı yinelemeleri olan ve robotik üretim yöntemleri kullanılarak inşa edilmiş pavyonlar, bir süredir dünyanın dört bir yanında karşımıza çıkıyor. Araştırmaların ilk aşamasında yapılan denemeler, mimari ölçekte dijital fabrikasyon uygulamaları için zemin hazırlamıştır. Bu denemelerin bir kısmı, tasarım ve mimari üretim sürecini nasıl yöneteceğimize dair büyük etkileri olacak dönüşümleri de önermekte. Buna rağmen yapı endüstrisinin ne zaman yeni paradigmaya uyum sağlamak isteyeceği ve şu anda mermer mutfak tezgahlarının lineer damlalıklarını kesen zavallı robot kolların iş tanımını güncelleyeceği merak konusu. Başarıyla inşa edilmiş manifesto niteliğindeki projelerin sunduğu heyecan verici potansiyellere rağmen, yapı endüstrisinin risk alma konusunda bir suskunluk içinde olduğuna ve çalışma alanındaki değişim ile ilgili büyük tereddütler yaşadığına şüphe yok. Örnekler bu yüzden henüz yaygın uygulamalara dönüşememekte. Bu sayının odağında olmayan bu fenomeni belki de gelecekteki sayılarımızda irdeleriz.

Tüm bu araştırmaların yeniliğe dönüşümünü tetikleyen; tasarımcı, sanatçı, mühendis ve geliştiricilerden oluşan disiplinlerarası takımları bir araya getiren araştırma enstitüleri ve etkinliklerden bahsetmemek olmaz. Bir önceki sayıda da bahsettiğimiz gibi, 2006 yılında ETH Zürih’te Gramazio & Kohler’in yönettiği seçmeli derste yürütülen the Programmed Wall ve the Oblique Hole projeleri, endüstriyel robotik kolun mimari üretim alanındaki ilk kullanımı olmuştur. Bu projenin sonucunda görülmüştür ki yapı ustasının aksine robotik kol, herhangi bir harici referans ya da alet olmaksızın tuğlaları rastgele bir açıda yerleştirebilir. Aslında, robot için herhangi tanımlı pozisyondaki tuğlayı döşeme hızı ile sıradan dikey bir duvardaki tuğlaları döşeme hızı doğal olarak aynı. Alışılmışın dışındaki bir strüktürü kurmak için harcayacağı enerji, tuğlaları sıradan şekilde üst üste koymasıyla harcayacağı enerji ile de aynı olacaktır. Eğer öyle ise, tasarım üretimi neden basmakalıp yöntemlerle kısıtlansın?

r-o-b’ a karşı sam: yenilikçi ve sıradanın mücadelesi

Robot kolların bu anlamda ilk küresel etkisini 2008 Venedik Bienali’ndeki İsviçre Pavyonu’nda gördük. Bu araştırmada robot kol, CNC gibi bir başka makinenin değil, bir taş ustasının yerini alarak tasarım/üretim yöntemine alternatif sunmakta. R-O-B adındaki uygulama o dönemde, mimarlık camiası dışında pek de ilgi görmemişti. Asli atası olduğu SAM (Semi-Automated Mason) ise onun vasat bir türeviydi; bu da onun yakın zamanda birçok sosyal medya platformunda büyük ilgi toplamasını sağladı. Yalnızca düz bir duvar örerken sürece başka bir katkı sunmayıp insanların yerini almayı öngören bu robot kol, ne zaman bahsi açılsa herkesin dehşete kapıldığı o etik soruyu gündeme getirmiş oldu: “Robotlar insan gücünün yerini mi alacaktı? Bizler işsiz mi kalacaktık?” Halbuki asıl sorular şöyle olmamalı mı sizce de: “Tasarım ve üretim sürecine robot kol nasıl bir katkıda bulunabilir? Üretimi nasıl yeniden keşfedebiliriz / yeniden tanımlayabiliriz?”

Takip eden yıllarda gördüğümüz uygulamalar, çoğunlukla yapı elemanı üretimine yönelik teknikleri mercek altına almıştı. İlk uygulamalarda iş mili (spindle mill), kızgın tel (hotwire) ve kavrayıcı (gripper) gibi mevcut uygulamalardan doğrudan ödünç alınmış uç elemanları¹ kullanıldı. Ortaya çıkan ürün, mimar için oldukça yeniyken benzer uygulamalarda uzun süredir çalışmakta olan mühendis için pek de öyle değildi. Yine de mimarların robotik üretim yöntemlerini tasarım/üretim akışlarına entegre etme yöntemi oldukça radikal sayılabilirdi.

Viyana Teknoloji Üniversitesi’nden bir ekip liderliğinde, dünyadan çeşitli araştırma grupları ve üniversitelerin yer aldığı, üretimde robot kolların yaratıcı kullanımı üzerine açık bir platform olan Association for Robots in Architecture, 2010 yılında kuruldu. Bu zamana dek yapılmış çalışmalarda robot kollar, ya el kumandaları aracılığıyla ya da endüstriye özel tasarlanmış ürünlerle programlanmıştı. 2011 yılında Association for Robots in Architecture, KUKA|PRC isimli Rhinoceros’un Grasshopper eklentisini piyasaya sürdü. Robotik kol kontrolünün parametrik mimari modelleme arayüzünde yapılmasını sağlayan bu program, robot kol kullanımı için daha geniş bir demografiye, daha kolay erişim imkanı sağladı. Bu noktadan itibaren işler ivmelendi.

RobArch - Robotic Fabrication in Architecture, Art, and Design konferanslarının ilki, yapma ve üretmeye öncelik veren topluluğun önde gelenlerinin katılımıyla 2012 yılında Viyana’da gerçekleşti. Yapmanın dijital formdaki denemeleri bu kapsamda devam etmekteydi fakat maddi üretim, araştırmanın ana odağıydı. Buna paralel olarak robotik fabrikasyon çerçevesinde gerçekleşen dijital fabrikasyon teknolojilerine yönelik çalışmalar, diğer öne çıkan konferans serilerinde de artış gösterdi. Mimarlık da dahil olmak üzere yaratıcı endüstride, robot kol kullanımında bir patlama yaşandı. Robotlar o zamanın (ve şimdinin) yeni modası!

mimarlıkta robotlar birliği’ne kayıtlı yaratıcı sektörde kullanılan robot kolların haritası (bizim turuncu ve kuzenler)

Bazıları için bu bir heves. Maket atölyesinde halihazırdaki 3D Printer’ların ve CNC’lerin yanına eklenmek üzere, müşterilerin ya da öğrencilerin ilgisini çekebilecek bir oyuncak. Hem en kötü ne olabilir ki? Suçu robotun üstüne at yeter. Ne de olsa Hollywood’un birçok filmde gösterdiği üzere “tekilliğin”² kaynağı hep robotlar. Öte yandan, bir kısım araştırmacı, araçları ve tasarım yaklaşımını dönüştürmekle meşguldü. Achim Menges yönetimindeki ICD³ işlerinde gördüğümüz gibi bir nakış kasnağı, hafif yapı elemanları üretmek üzere karbon fiber liflerin etrafında sarıldığı ve herhangi bir tutucunun yapacaklarının ötesine geçen bir uç elemanına ilham verebiliyordu. İş mili motorları ve kızgın tel kesiciler artık sadece “güzel” geometriler kesmiyor ve birleşim detaylarını da iş parçasının üretimine dahil ediyordu. Elbette daha büyük bir kabuk basmak üzere robot kola üç boyutlu baskı nozulu takmak önemli bir kazanç olabilir fakat asıl odaklanılması gereken gerçekten bu mu olmalı? 2015 yılında gerçekleşen Tongji Dijital Gelecek çalıştayında üretilenlerin yanı sıra Mataerial⁴ grubunun işlerinde görüldüğü üzere; uzamsal üç boyutlu baskı almak için geliştirilen uç elemanlar, kaynak makinesi kullanarak yapılan sözde üç boyutlu metal basımından ya da büyük ebatlı bir üç boyutlu yazıcı olmaktan daha öteye geçemeyen işlerden daha heyecan verici örnekler ürettiler.

karbon fiber lifleri saran end efektörün diyagramı

Talaşlı, eklemeli ve dönüştürücü üretim süreçleri mimarlar tarafından yeniden yorumlanmaya başlandı. Alberti, “mimar herhangi bir teknik cihaz kullanarak, herhangi bir yapı malzemesi için ve hatta duyusal girdileri alıp gerçek zamanlı bir etkileşim ve işbirliği oluşturmak üzere tasarlamalı” mesajını duyurmak üzere tekrar musallat olmuştu. Sürece, malzeme ve/veya insan geribildirimi dahil etmek üzere, veri girdi ve çıktıları neden eşlenmesindi? Robotik üretim araştırmalarından, sensör etkin akıllı süreçler ve robotik etkileşime doğru evirildiğini öngördüğümüz bu eğilimi RobArch, Fabricate, Smart Geometry ve benzeri konferans serilerine gönderilen makale ve videolardan siz de takip edebilirsiniz.

Şimdilik, robotu belirli koşullar için programlayabiliyor fakat bir zanaatkarın bilişsel sürecini doğrudan aktaramıyoruz. Malzemenin algılanıp, sergilediği performansa göre işlem yapılmasını gerektirmeyecek homojen materyaller (EPS, XPS benzeri) ile nasıl baş edebileceğimizi biliyoruz. Önümüzde ise, farklı koşullar altında farklı davranış gösteren malzemelerin (taş, ahşap benzeri) işlenmesi için geniş araştırma olanakları var.

Üretim teknolojisindeki ilerlemelerin yanı sıra malzeme araştırmaları, önemi giderek artacak bir role sahip olacak. Bir sonraki sayımızda karmaşık geometrilerin gerçeklenmesi için üretim ve tasarımda paradigma kaymasına neden olan projelere yer vereceğiz. Üretim ve montajın otomasyona bağlanmasının istisna olmaktan ziyade norma dönüşeceği, tasarım önceliklerinin değiştiği bir gelecek için de sabırsızlanıyoruz.

NOTLAR
*Philip K. Dick’in, Türkçeye “Androidler Elektrikli Koyun Düşler mi?” olarak çevrilen 1968 tarihli eserine ithafen.
¹ (eng: end effector) Bu noktadan itibaren robotik kolların ucuna takılan alete “uç elemanı” diye hitap edeceğiz.
² Teknolojik Tekillik olarak da adlandırılan bu fenomen, gerçek bir yapay zekanın ileride uygarlıkta köklü değişikliklere neden olarak, Homo Sapiens’in yerine, Terminatör serisindeki Skynet’e benzer şekilde dünyayı yönetecek bir güç haline gelmesini öngörmektedir. İronik bir şekilde, tekillik aynı zamanda robot eksenlerinin dönme hareketi hesabında “ters kinematik”te oluşabilecek bir mühendislik problemidir: “limit sonsuza gittiğinden”, robotun durmasına ya da öngörülemez biçimde hareket etmesine neden olur.
³ Institute for Computational Design and Construction, Stuttgart Üniversitesi.
⁴ Mataerial, Joris Laarman Lab ve IAAC Barcelona’nın bir arada yürüttüğü proje.