Pesquisa

Protótipo final em escala real à noite. Os furos da laje se tornaram luminárias.

Building Across Scales

A pesquisa propõe um sistema de construção robótica heterogêneo e multiescalar para ampliar a automação da construção em madeira no canteiro de obras. Especificamente, apresenta o próximo passo na automação da colagem in loco ao introduzir um robô de fixação (clamping) customizado para a prensagem de elementos de madeira. Portanto, o cerne da pesquisa reside no desenvolvimento deste robô como parte de uma equipe robótica de construção mais ampla — incluindo um braço robótico industrial e um guindaste automatizado — operando em co-design com o material e o sistema construtivo.

Três layouts de construção mostrando o posicionamento final das colunas resultantes do algoritmo.

Posicionamento automático de pilares

Este artigo apresenta um método computacional baseado em feedback para o posicionamento de pilares na fase inicial de projeto de prédios. O método integra um algoritmo de agrupamento de círculos, um sistema de molas e simulações de engenharia estrutural em um único script para o arranjo recíproco e informado de colunas no espaço. Ao mesmo tempo que permite que os usuários tenham uma abordagem exploratória, ele capacita diversos potenciais em construções de vários andares, incluindo espaços adicionais em balanço ao redor dos limites, maiores qualidades espaciais com possibilidades de grandes vãos, arranjos estruturais multidirecionais e uso multifuncional do espaço. Como resultado, o algoritmo desenvolvido permite flexibilidade, aproveitando as possibilidades de projeto de arranjos de colunas irregulares e baseados em grade e promove a integração de restrições estruturais e relacionadas ao projeto na organização espacial de várias tipologias de edifícios.

Pavilhão Acropora

Pavilhão Acropora, projeto desenvolvido para o curso Biomimética do programa de mestrado ITECH do ICD & ITKE da Universidade de Stuttgart. Acropora é um pavilhão inspirado no crescimento dos corais.

Modelo 3D em wireframe mostrando forças de flexão no estudo de caso, o pavilhão ZCB.

Bambu com flexão ativa

Pesquisa desenvolvida para o curso ITECH Forma e Estrutura. Fomos inspirados no ZCB Bamboo Pavilion, mas criamos nosso próprio fluxo de trabalho usando Grasshopper, Kangaroo Physics e K2Engineering.

Sequência de quadros do algoritmo de crescimento diferencial usando uma malha.

Crescimento diferencial em corais

Pesquisa desenvolvida para os cursos Design Computacional e Biomimética do ITECH. Nos inspiramos no crescimento dos corais; o código foi desenvolvido usando Grasshopper e um componente Python personalizado que criamos. Nesse curso nós aprendemos a desenvolver componentes personalizados para o Grasshopper usando Python and C# como linguagem de programação!

Corpo de prova de fibra natural enrolada fixado com cintas de carga para teste estrutural no ITKE Stuttgart.

Assistente de Pesquisa ITKE para Enrolamento Filamentar sem Núcleo

Como assistente de pesquisa, ajudei Marta Gil Pérez com os testes de carga de corpos de prova de fibra natural para o Pavilhão livMatS. A principal lição foi sobre a relação entre simulação computacional, experimentos físicos e a intuição do pesquisador.

Daniel Nunes Locatelli com traje de proteção ao lado do braço robótico KUKA no ICD Stuttgart.

Assistente de Pesquisa ICD para Enrolamento Filamentar sem Núcleo

Investigação de métodos computacionais para prever a interação das fibras de carbono durante o enrolamento filamentar sem núcleo. Auxiliei Christoph Schlopschnat na preparação de resina, testes físicos em pequena escala e fotogrametria.

Diagrama conceitual da Life Lamp: três valores de batimentos cardíacos sobrepostos em cima de uma silhueta de bebê, um adulto e um idoso. Lado a lado com as respectivas geometrias 3D resultantes.

Life Lamp: Conectando design e pessoas através da emoção

O processo de design é um híbrido entre uma abordagem top-down e uma bottom-up. Trabalhamos tanto com modelos 3D predefinidos em forma de coração quanto com modelagem baseada em agentes, amplamente explorada por Craig Reynolds na década de 1980. A parte de programação foi desenvolvida usando Grasshopper 3D, o plugin Culebra v2.0 de duas semanas para a modelagem baseada em agente em conjunto com o plugin Firefly para capturar os batimentos cardíacos. Este trabalho tornou-se posteriormente um paper apresentado na ECAAD 2020.

Capa original do E-book: a malha de uma radiolária.

Design Computacional: Estratégias

Aqui apresento uma compilação de estratégias que encontrei ao longo dos nove anos desde que comecei meus estudos nesta área fascinante! Todo mundo que começa a estudar design computacional aprende essa compilação de informações de uma forma ou de outra. Alguns constroem bibliotecas de links e arquivos; outros os armazenam em suas cabeças. No entanto, esta é uma informação que todos aprendem após muitos anos de pesquisa.

Mesa de Dados Afetiva

O design emocional associado ao design computacional visa repensar toda a cadeia de produção industrial e se aproximar da Indústria 4.0. Uma transformação que afeta todo o ciclo de vida do produto: design, fabricação e comportamento do consumidor.

Fabricação do Pavilhão O3 pela Paleta Stands. Um serralheiro tira fotos da maquete, enquanto outros dois aparecem ao fundo

High-Low como expressão da fabricação digital brasileira

Este artigo investiga o conceito do high-low: alta tecnologia na fase de projeto com baixa tecnologia na fase de fabricação. A arquitetura efêmera tem potencial para combinar conhecimentos acadêmicos e artísticos na produção comercial brasileira. Um estudo de caso experimental projetado para a Expo Revestir para a Docol em 2017 é apresentado aqui, equilibrando o paradigma do design computacional com o campo acadêmico e aplicações comerciais viáveis.

Daniel Nunes Locatelli apresentando o artigo na IASS 2017, Hamburgo.

Processo algorítmico para reproduzir rendas de bobina digitalmente

Este artigo investiga a potencial aplicação de ferramentas digitais no projeto e fabricação de tramas têxteis através do uso combinado de busca de forma (form finding) e da técnica tradicional de renda de bilro.

Renderização da instalação Microverse em frente à FAU-USP.

Arquitetura + Biomimética + Algoritmo

Trata-se de um estudo introdutório em torno das possibilidades da aplicação do design computacional na arquitetura com foco em form finding a busca pela forma. Para tanto, foram levantados estudos de caso com grande relevância histórica, tecnológica e artística com o intuito de analisar seus respectivos processos de concepção através de engenharia reversa usando o software Rhinoceros 3D e seu plug-in Grasshopper. Verificou-se que a biomimética teve papel fundamental nos projetos pesquisados e, portanto, servirá de diretriz neste estudo. Por fim, para consolidar os conhecimentos absorvidos neste processo, foi proposto um pavilhão temporário para a FAU-USP.