【勁報記者于郁金/臺南報導】由成功大學建築系師生團隊共同打造機械手臂木構橋作品「落葉之脈」112學年度新學期初嶄新亮相，以長達7米弧線橫跨過建築系生態水池，成為校園一道獨特而優雅風景，也是成大數位智造工坊(RAC-Coon)繼2021年「波簷」、2022年「織蔭」之後，再度推出第3個機械手臂木構作品。
「落葉之脈」由成大建築系沈揚庭老師與顏嘉慶老師指導，以設計工作室(Design Studio)模式將機械手臂輔助構築技術融入到建築系設計課程之中，帶領6位大四學生設計建造團隊，包括戴淮安、廖振嘉、潘中昱、曹詠行、洪懷昀、何沛恩，加上黃廉凱、高有旻、黃楚樺3位碩士生技術團隊，及杜怡萱老師、曾崇育碩士生2位結構顧問團隊，以「低碳的跨越」為主題，在建築系生態水池上所打造一座木橋。
「落葉之脈」橋樑靈感來自於一片從樹上飄落的落葉，設計團隊將落葉微曲力學形狀和自然葉脈紋理，透過參數化設計演算轉化為雙曲抛物線造型及多邊形組構傳力構造，呈現出一種道法自然科技藝術；在使用數位工具進行參數化設計過程中，為保留水池內水生植物自然生長空間，團隊選擇了拱的設計，巧妙調整參數控制橋樑長度、高度、寬度、曲率、單元密度等條件，實現兼具造型美感與力學優越1座7米拱橋。
在材料選擇與技術應用上，「落葉之脈」企圖藉由數位製造科技，創造低碳化構築體系，因此首先在材料上選擇幾乎無碳排實木南方松來進行低碳設計與建造；再者，為了能夠減少長跨距特規原木使用，設計團隊以離散設計方法創造出橋梁整體結構內部分割，將傳力系統分割成以複數個六角和五角幾何單元所組合起來網面結構，使每個幾何單元最大都不超過90公分邊長，大幅降低了材料特規需求與運輸成本。
然而在此前提下，每個單元彼此接合角度控制和每根短構件製造精度，便成為是否能完成整體雙曲造型關鍵；「落葉之脈」設計團隊透過數位雙生模型輔助，精確模擬出每根構件在三維上接合關係，導出製造數據後以機械手臂對每根實木構件進行客製化的加工，如此一來每根構件都能以正確角度構成幾何單元，而每個幾何單元也都能以正確三維姿態彼此放樣接合，如同聚沙成塔般完成最終整體雙曲拋物面造型。
指導老師之一顏嘉慶老師提到，該木橋主要突破在機械手臂切削動作規劃是由設計模型直接輸出，減少人力介入需求，並加入更有效率切割方式來大幅縮短加工時間。 在教學面上，該作品由成大規劃設計學院數位智造工坊(RAC-Coon)「機器人輔助構築」教學小組(Robot-Assisted Tectonics,簡稱RAT)負責規劃與執行，RAT教學小組致力於將機械手臂工法導入並應用於大學部專業課程。
該小組負責人沈揚庭老師表示，RAT的核心理念是「技術力賦權的構築」(Technology-empowered Tectonics)，將前瞻機械手臂工法帶入到大學部核心設計課程，以設計工作室(Design Studio)教學模式實現機械手臂輔助1比1構築，使科技應用扎根到大學教育，創造具備社會與產業影響力跨領域人才。
「落葉之脈」開幕啟用並舉辦機械手臂木構築論壇，活動時間特別選在數位智造工坊(RAC-Coon)成立滿3周年日子，意義非凡；出席啟用典禮貴賓前校長蘇慧貞教授致詞時期勉建築應該與土地共存，低碳建造與在地材料是一個可行且必要發展取逕；規劃設計學院陳建旭院長則鼓勵學生應該善加利用且珍惜成大能夠給予學習資源，創造更大社會影響力。
籌備這場論壇的建築系薛丞倫主任表示，未來建築系每周都會有固定的論壇時間，讓最前瞻的知識與技術能夠在師生交流間激盪出更多火花。(國立成功大學提供照片)
