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22.11.2023

HPI-Forschende stellen AirTied in San Francisco vor

Mit diesem Gerät wird die Herstellung von Fachwerkstrukturen neu gedacht: Das Projekt AirTied macht es möglich, große Fachwerkkonstruktionen selbst zu designen und sie automatisch und materialsparend produzieren zu lassen.  

HPI-Wissenschaftler Lukas Rambold hat im Fachgebiet „Human Computer Interaction“ von Prof. Patrick Baudisch dieses Gerät entwickelt. Sein Ergebnis präsentierten er zusammen mit weiteren Mitgliedern des HCI-Fachgebiets auf dem ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST) in San Francisco, einer der wichtigsten Konferenzen im Bereich der Human-Computer-Interaktion.

Das HPI-Team beschäftigt sich schon seit langem mit Fachwerkkonstruktionen. Diese beschreiben Strukturen, die aus verbundenen Balken bestehen und große Flächen dadurch in Dreiecke teilen. Diese Konstruktionen werden insbesondere im Bauwesen genutzt, da sie stabil und gleichzeitig materialsparend sind. Lukas Rambold ist es gelungen, den Produktionsprozess dieser Strukturen auf besondere Weise zu automatisieren. Er entwickelte mit AirTied ein Gerät, das die Konstruktion aufblasbarer Fachwerkkonstruktionen ermöglicht, die dadurch keiner weiteren Montage bedürfen. 

AirTied produziert Fachwerk, ohne dass dafür Fachexpertise benötigt wird. Nutzer:innen können mit AirTied zunächst eine eigene Fachwerkstruktur designen, die als ein Gefüge von Knotenpunkten und Verbindungen beschrieben wird. Dann geht es an die Produktion. Das AirTied-Gerät entrollt einen 20cm breiten, aufblasbaren Schlauch. Die Maschine verbindet dann bestimmte Schlauchstücke mit anderen Schlauchstücke, so dass Knotenpunkte entstehen. Bläst man die so verknotete Struktur auf, erhält man das  zuvor gestaltete Fachwerkobjekt. 

Mit dem interaktiven Editor – basierend auf der Software TrussFab – macht AirTied es möglich, eigene 3D-Strukturen zu designen. Zudem ist AirTied in der Lage, selbst zu erkennen, in welcher Reihenfolge welche Knotenpunkte gebildet werden müssen, um die Konstruktion an einem Stück zu produzieren - ohne, dass sich dabei Verbindungsstücke ineinander verwickeln. Der große Vorteil: AirTied erlaubt Anwender:innen, unerwartet große Strukturen zu erstellen--das Team hat bereits 10-Meter hohe Strukturen produziert--und eröffnet so neue Anwendungsgebiete, wie die kurzfristige Produktion von WLAN-Masten auf Festivals.

Das Paper zum Projekt gibt es hier zu lesen: https://dl.acm.org/doi/10.1145/3586183.3606820