本文介绍了将大规模增材制造(LSAM)应用于灾害避难所剪刀型可展开结构的案例研究。在建筑师、工程师和其他希望实现更高效设计的利益相关者中，先进技术的使用越来越受欢迎。在这种情况下，LSAM提供了优化形式、减少材料消耗和加快施工过程的潜力。该项目包括剪刀结构的理论研究和实际可行性测试，最终设计和制造出一个全尺寸的打印原型。计算设计工具用于分析和比较不同的设计，并在虚拟环境中模拟制造过程。通过这个案例研究，我们详细描述了从设计到制造的过程，并对研究结果进行了批判性的反思。

　　近年来，计算设计的发展推动了3D打印技术(3DP)在建筑领域的进步，为劳动力短缺、施工时间长、成本高、产品质量不合格等反复出现的问题带来了新的解决方案。目前的研究大多集中在大中型静态建筑结构优化方面。然而，尽管现代消费者明显需要使建筑对象适应快速变化的环境，但动力学建筑(KA)中的相同方面的研究相对较少。

　　可部署结构可以被认为是KA的一个子集，因为它们具有转换和适应不断变化的条件的能力。从这个意义上说，可部署结构领域代表了KA更广泛上下文中的一个重要领域，KA寻求创建能够以各种方式与其环境交互的动态和响应性结构。这些结构机制可以在几分钟内从适合存储或运输的紧凑状态转变为扩展和完全部署的配置。如果按照结构体系对其进行分类(De Temmerman 2007)，我们可以将其分为四大类:由铰接杆组成的空间杆结构、由铰接板组成的可折叠板结构、张拉整体结构和膜结构。针对其在KA领域的广泛适用性、可展开度高、展开可靠等特点，建立了剪刀式结构和可折叠板式结构两个子类别。剪刀结构是可扩展的晶格结构，由铰链连接的杆组成，允许它们折叠成一个紧凑的束。可折叠板结构由板元件组成，这些板元件通过允许一个旋转自由度的线接头连接(De Temmerman 2007)。

　　制定可持续发展的建筑结构战略对于减少建筑行业产生的大量废物至关重要。可部署结构在重用方面具有优势，因为它们具有改变其形状和功能的能力。它们可以很容易地拆卸、运输，并在不同的位置或不同的目的重新组装。增材制造(AM)也具有一些优势，例如更快、更便宜的生产、几何优化、数字化工作流程和自动化、减少二氧化碳排放、使用回收材料和设计自由。然而，需要熟练的雇员和高额的启动投资可能被认为是缺点。此外，先进技术通常涉及复杂的系统和组件，这可能会使故障或故障的诊断和修复变得更加困难。这种复杂性还可能需要专门的专业知识和工具，从而导致更高的维修和维护成本。此外，使用先进的材料和技术部件可能使其更容易损坏或磨损，进一步增加了频繁维修和维护的需要。虽然先进的技术可以提供许多好处和优势，但重要的是要考虑与维护和修复这些系统相关的潜在挑战和成本。

　　针对LSAM和KA相结合的思想，本文介绍了现场打印可展开灾害掩体的实验案例研究。3d打印可以影响灾害管理的某些方面。它可以改善对新出现的灾害的反应，并为受害者提供所需的住所(Gregory 2016)。

　　通过直接在灾难现场或附近打印必要数量的所需部件，而不是安排运输物流，可以大大减少救援工作中花费的时间和金钱。这将有助于灾民找到临时住所，更快地恢复日常生活。现场打印时有两个选项。第一种是将设备直接安装在打印结构将竖立的建筑地块上。这需要准备地面，安装打印设备并将材料带到地块。印刷是在一块(或几块相当大的尺寸)上完成的，如果在过程中出现问题，通常很难纠正，甚至意味着从头开始。当然，一旦这个过程完成，它需要拆除设备，移动它，然后重新开始这个循环。第二种选择是建立一个制造设施，在那里设备只组装一次，我们在那里储存材料。甚至可能出现这样的情况:生产设备到达时已经预先组装好了，例如装在一个集装箱里，所需要做的就是交付和放置集装箱，然后开始生产。在这种情况下，产品由必须运输到情节并在那里组装的部件组成。车队选择了第二个选项，因为我们觉得它在紧急情况下可以提供更好的性能。在这种情况下，重要的是制造的部件不要太重(如果有必要，它们应该在不使用机械的情况下移动到施工区域)，并且它们不要太复杂或彼此差异太大(这有利于组装和制造过程)。考虑到这一点，项目的重点是剪刀结构，因为我们发现它更通用，适应性强，灵活和简单。所有这些因素使其成为我们理想的研究对象，旨在探索这种结构的计算设计并优化3D制造的可用性。

　　由于主要目标是深入了解LSAM在剪刀结构方面的结构行为，我们尝试了不同的设计(杆和接头)和打印能力，作为概念阶段的一部分。然而，在制造过程中，我们受到时间范围的限制，因此我们仅为制造阶段选择了模型的代表性部分。工作流程如图1所示。

　　图1

　　

　　图表提供了项目中结构化和系统化步骤流的可视化表示，突出显示了任务之间的相互依赖关系

　　LSAM是使用增材制造技术的3d打印的自然延伸，它提出了快速构建建筑物大小物体的想法，比使用传统施工技术更少的人工干预(Barnett和Gosselin 2015)。

　　增材制造技术目前正在各个行业开发，包括电子、生物医药、国防和航空航天(Pasco et al. 2022)。例如，在电子工业中，增材制造正被用于制造印刷电路板和其他电子部件的复杂结构。此外，在生物医学领域，增材制造正被用于生产针对患者的植入物，如定制假肢和矫形手术。国防工业也利用增材制造为军事装备和车辆设计和制造轻质和坚固的部件。此外，在航空航天工业中，增材制造正被用于制造飞机和航天器的复杂、轻质结构，如发动机部件和机身部件。这种逐层技术可以通过加速生产、加快交货、减少材料浪费和创造传统制造方法无法实现的新几何形状来优化设计。与传统的制造工艺(如注塑或机械加工)不同，3d打印不是从现有的模具或材料开始，而是使用计算机模型和打印策略进行生产(Gregory 2016)。

　　LSAM建立在增材制造技术的进步基础上，为生产大型物体提供了与小型部件相同的精度和效率的解决方案。与传统制造技术相比，这项技术有几个优势，包括减少浪费和提高生产速度的能力。对于我们关于LSAM在制造动力结构元件中的适用性的项目，我们的研究探讨了LSAM是否可以用于生产剪刀结构。通过使用LSAM制造这些结构，我们相信可以实现同样的降低成本和提高效率的好处。

　　在市场上，有不同的机器来执行这种大规模的印刷任务。然而，工业机器人提供了更大的灵活性，并提高了制造的可能性。它们不仅为制造业带来了前所未有的设计自由和资源管理，而且由于它们的多功能性和配备各种工具的可能性，它们提供了卓越的解决方案。此外，LSAM扩展了非现场施工和直接现场施工的可能性。

　　近年来，已经有一些建筑物和体系结构对象说明了LSAM技术的功能。2021年，MX3D打印了一座宽2.5米、长10米的不锈钢桥，用于跨越阿姆斯特丹的一条运河。该项目展示了多轴打印技术在制造坚固、复杂和优雅的金属结构方面的潜力(MX3D 2021)。在美国开发的另一个项目是增材制造集成能源(AMIE)计划的原型，旨在塑造生产、储存和使用电力的新视角(Brake 2016)。此外，这种方法的一个重要特点是可以实现无废物建筑(Pasco et al. 2022)。英国6号贝维斯标志建筑的ETFE塑料顶棚显示了建筑稳定性的潜力。打印的金属部件是建筑物的柱子和顶篷支架之间的复杂连接(Beyhan etal . 2018)。最后一个使用混凝土的例子。2021年4月30日，荷兰首座由3D打印混凝土制成的房屋的第一位租户收到了他的家的钥匙。这座位于埃因霍温的住宅是里程碑项目中五座住宅中的第一座，符合所有严格的荷兰建筑要求(埃因霍温理工大学2021年)。

　　尽管取得了突出的成果，但LSAM技术仍然面临着多重挑战。尽管在建筑设计过程中，规划结构的复杂性和尺寸变得更加平易近人，细节也更加精致，但由于制造困难，大型几何形状的最终制造往往会失败(Teizer et al. 2016)。当项目团队使用这种技术设计了建筑物，但在制造过程中发现所使用的设备无法处理结构部件的尺寸和重量时，就会出现常见的LSAM故障情况。然后，制造过程面临几个问题，如过热、材料变形和尺寸不准确，导致决定停止项目，并使用传统的施工方法重新设计建筑。这可能导致项目完成的严重延误和额外的成本，突出了在大型建筑项目中实施LSAM技术仍然需要克服的挑战。

　　可部署的剪刀结构可以从存储状态(它们形成一个紧凑且易于移动的束)快速可逆地转换为部署状态(它们在其中执行其功能)。剪刀格网通常形成一个自由度的机构，当它们完全展开时，就被固定并成为承重结构。可展开的剪刀网格有许多不同的形状，描述线性、单曲线或双曲线几何形状。在应用中最简单和最广泛的是单曲线结构-例如，半圆柱形外壳。

　　剪刀结构根据其单位类型可分为平动型、极性型和成角型。剪刀单元或类似剪刀的元件(SLE)是任何可部署剪刀网格的基本结构单元(rovers等，2014)。剪刀单元由两个由铰链连接的杆组成，允许杆在单元平面上移动。SLE单元只能在一个轴平面上移动。平动单元和极坐标单元由两个直杆组成，角单元由两个角杆组成(见图2)。

　　图2

　　

　　剪刀型结构的分类及其对应的SLE。等杆尺寸的平移单元只能形成平面形状(a)，而不同杆尺寸的平移单元可以形成曲率(b)。

　　平移单元存在于两条平行线(单元线)之间，它们在部署过程中永远不会相交。单元线连接杆的上下两端。棒材尺寸相等的平移单元只能形成平面形状(图2中(a))。棒材尺寸不同的平移单元可以形成曲率(图2中(b))。极坐标单元也由相同尺寸的棒材组成，但铰链连接从中间移位;因此，可以创建曲率。有角单元由两个有角的杆组成，因此元件在铰链处被分成两个半杆。

　　单元之间的部署角度根据部署阶段而变化。最终的部署配置可以根据整体曲率(平面、单向或双向)、网格方向(二向、三向或四向网格(见图3)和使用的单元类型(平动、极向或两者都有)进行分类。

　　图3

　　

　　A、B方向的双向网格和C、D、E方向的三向网格

　　本研究仅针对由平动单元和极坐标单元组成的单曲率双向网格(见图4)。

　　图4

　　

　　双向网格上的极坐标和平移单位

　　摘要。

　　1 介绍

　　2 目标和方法

　　3 理论回顾

　　4 Computatio

　　Nal工作流程:从设计到装配

　　5 结论

　　参考文献。

　　致谢。

　　作者信息

　　道德声明

　　# # # # #

　　本研究考虑了使用剪刀结构的两种不同的应急掩体设计方法，无论最终我们是否只生产了性能最佳且最适合我们制造条件的那一种(见图5)。

　　图5

　　

　　方法(a)执行单曲率并形成半圆柱形，而方法(b)执行双曲率并形成甜甜圈形状

　　第一种方法(a)执行单一曲率并形成半圆柱形。它由极性和平移单元组成，方向相反。第一个负责曲率的形成，第二个负责线性展开。所有的酒吧都是一样的大小。平移单元通过杆体中心的中间铰链连接;在极单元铰链移位，以实现形成圆弧形状。

　　第二种方法(b)执行双曲率并形成甜甜圈形状。它由在两个方向上形成双曲率的极单元组成。每个水平层中的所有条都有不同的大小，各层大小不同。这使它有能力形成第二个曲率。

　　最后，该案例研究开发了第一种方法，因为所有杆都是相同的，简化了制造和装配过程，可以节省时间，减少对非熟练工人的依赖，并使更换损坏或丢失的元件更容易，特别是在紧急情况下。

　　庇护所的尺寸经过优化，以满足功能需求和实际考虑。2.50米的宽度和2.35米的高度为其预期用途提供了充足的空间，包括人员和设备的住宿。剪刀式结构的厚度为0.25 m，确保了足够的强度和稳定性，同时保持了整体的紧凑性。为了优化结构的完整性，同时便于高效的运输和储存，钢筋单元的长度为0.60 m(见图6)。

　　图6

　　

　　该图像显示了庇护所的立面和平面视图，尺寸以毫米为单位

　　该项目还包括更稳定的锚和两层覆盖层。内层是一层防水拉伸膜。外皮是一层集水膜，例如渔网。两个盖板都可以在防护罩部署后使用连接连接(见图7)。

　　图7

　　

　　图片描绘了庇护所的组成部分

　　这个庇护所是用Grasshopper 3D为Rhinoceros 3D创建的，这是一种算法编辑器，在设计过程中提供了灵活性。计算设计包括设计一种算法，允许从头到尾进行分析和模拟。这在适应能力至关重要的紧急情况下非常有利。利用所提出的算法，通过调整参数来适应不同的场景，可以很容易地制造出各种各样的遮蔽物。

　　1.

　　结构的初始形状符合桶形拱顶，因此算法的初始输入是创建主弧所需的参数，该主弧通过其平移产生这样的几何形状。具体来说，空间中的三个点被设置为构建这个初始拱门，确定其简化版本中结构的高度和宽度。简化的版本是认为结构的杆只作为线，没有任何体积。

　　2.

　　接下来，我们设置以下参数的值，即弧的极性单位数和偏移距离(所部署的极性单位的厚度)，从而完成在展开状态下遍历弧形状的极性单位系统。

　　3.

　　在下一阶段，我们决定我们的结构需要多少个这样的系统(结构的总长度)，根据杆的尺寸在适当的距离复制它们，并通过平移单元将它们绑在一起。这就产生了几个垂直于极坐标的平移单位制。

　　4.

　　现在是时候将所有单元组合在一个简化的模型中，以便对整个结构进行分析和模拟。模拟结构折叠和展开的软件工具是Kangaroo 2 (Piker 2013)，这是一个用于模拟蚱蜢物理行为的插件。

　　5.

　　此时，我们已经准备好为我们的简化模型提供体积。我们从关节的设计开始。我们选择了一个简单的解决方案，由一个中央管状核心和四个连接的法兰组成，每个法兰都有各自的孔，用于接收和停靠单元杆，包括极性和平动。在设计上述接头时，还考虑到它们可以用于将结构锚定在地形上。当然，关节也以算法模式表示，这意味着就像简化的结构一样，我们通过设置参数来控制设计。

　　6.

　　最后一步是将我们的关节引入简化模型，并缩短代表棒的线，腾出空间将它们转换为与关节对齐并完美匹配的实体。这些线条首先被转换成二维截面，然后在相应截面的法线方向上进行挤压，生成三维实体。同样，条的宽度和厚度是作为用户可以修改的输入提供给算法的参数。

　　完整的工作流程包括使用Ultimaker 2+桌面打印机创建1:10比例模型。模型被打印成零件，然后组装以检查其结构功能，然后再生产全尺寸(见图8)。

　　图8

　　

　　该图片展示了一个1:10比例的打印模型，该模型处于不同的部署阶段，从完全紧凑的配置到完全部署的状态

　　我们的Grasshopper算法，如下图(见图9)中的伪代码所示，包括为结构添加内部和外部皮肤的建议，以提供对元素、阴影、隐私甚至集水功能的保护。

　　图9

　　

　　该图显示了我们的Grasshopper算法的伪代码表示

　　一旦我们所有的参数都调整好了，模型也巩固好了，就是时候把设计转移到施工阶段了。要制造的元件有三种类型:杆，节点和基础锚。最终，只制造了一部分结构。所选的部分仅由杆和接头组成，因此没有打印和测试锚。零件的LSAM使用6轴工业机器人(Kuka KR 16-2)进行，配备可互换喷嘴的聚合物挤出机(见图10)。

　　图10

　　

　　我们的6轴工业机器人(库卡KR 16-2)配备了一个聚合物挤出机，包括一个直径6毫米的喷嘴，从事打印一个棒材的过程

　　安装在挤出机上的喷嘴直径为6mm，打印材料为纤维素填充的塑料生物复合材料(UPM Formi 3D 20/19-UPM)。这种材料是一种生物基塑料，含有来自木材的纤维素纤维。这些纤维是实现更稳定打印的关键，有助于平衡材料固化时的内应力。下表1总结了UPM Formi 20/19的技术指标。

　　表1物理/机械性能UPM Formi 3D

　　在使用上述配置进行了几次打印试验后，我们发现最合适的层高度为3毫米，以实现8毫米的均匀壁厚。8毫米的厚度是经过全面的分析和测试后选择的，以确保结构完整性和材料效率之间的最佳平衡。它提供了足够的抗弯曲和屈曲，同时尽量减少材料的使用。我们还意识到，打印质量受到以下因素的极大影响:机器人速度、挤出速度和冷却过程。因此，有必要在这些参数之间找到适当的平衡，这些参数在整个部件中可能不是恒定的。因此，一个试错的过程是必要的，以找到理想的设置的部分。

　　剩下的步骤是将我们的几何图形转化为空间中的点，这些点必须由机器人有序地导航，沿着整个路径沉积材料，从而生成打印部件。在我们的情况下，我们还必须考虑一个额外的挑战:我们的挤出机不允许间歇运行。它确实允许调整材料的挤出速度，但一旦打印开始，材料继续流动，直到过程结束。

　　这种不便迫使我们在设计印刷策略时更加小心，特别注意机器人的路径，最大限度地提高其效率并减少材料浪费。

　　机器人程序是使用KukaPRC (Geddes et al. 1992)生成的，这是一个用于Grasshopper 3D的插件，从而将整个计算工作流保持在同一个算法编辑器内。

　　酒吧:

　　制造的杆长为600毫米，宽为60毫米，尺寸是由结构的参数化建模和优化产生的。对于杆高，通过施加不同的打印层数进行了多次测试。通过广泛的测试和分析，确定了四层杆的高度在结构刚度和重量优化之间提供了最佳权衡。这个高度确保杆具有足够的机械强度来承受施加的应力，同时最大限度地减少结构的总重量。每个杆的制作时间为35至37分钟，最终高度为15至16毫米。

　　考虑到杆应该很轻，我们从一开始就意识到这种制造方法的优点之一是它为我们提供了制造晶格杆的选择，即它们不仅仅是一个固体块。然而，我们选择将这些连接到关节和铰链的部分完全固化。因此，杆的结构可以表示为实体节理-点阵-实体铰链-点阵-实体节理五部分的总和。

　　对于层，开发了两种印刷策略并交替使用，直到每个条的四层完成。这两种策略都采用了不同的材料沉积方向，从而获得了更加连贯和均匀的最终件(见图11)。

　　图11

　　

　　该图像显示了以自下而上的顺序排列的条的四个组成层的表示

　　关节:

　　我们设计的接头最大尺寸为260毫米260毫米，高度为70毫米，使用我们的打印测试结果表明，需要18层材料才能达到所需的高度。我们在一个中空的中心核心周围布置了四个交叉的法兰，组成了整个连接。然后，我们应用了连续螺旋路径印刷策略，这导致法兰的壁厚由两条相邻的材料线组成，每个法兰的总厚度在17到18毫米之间。每个接头的生产时间在24 ~ 26 min之间(见图12)。

　　图12

　　

　　输出接头的一个子集，尺寸为260 260 70 mm

　　印刷件的安装操作可分为印后处理和组装两个阶段。

　　我们将后印刷称为在组装之前准备零件的过程。在这个阶段，打印操作的残留物被移除，零件被钻孔以插入安装硬件。这项工作是在车间手工完成的，使用传统的工具，如手动压力机，工作台虎钳和电钻。

　　将所有打印的棒材均匀分为两组。在纸板模板的帮助下，一个用于平移单元，一个用于极性单元，我们标记并钻出孔以容纳关节。同时，用相同的方法加工了9个关节，也使用了各自的模板。在这种情况下，四个法兰被标记和钻孔。

　　在装配阶段，我们使用的M10螺栓长度为60mm用于接头(bar-joint connection)， 80mm用于铰链(bar-bar connection)。所有部件都用相应的螺母和垫圈紧固在一起(见图13)。

　　图13

　　

　　装配过程中涉及的不同步骤，包括:钻杆以适应硬件，b安装平移单元，c安装极单元，d接头组件的特写，e杆之间铰链连接的细节，以及在其紧凑配置中完全组装结构的最终表示

　　该团队成功地开发了一个包含三个极性和平移系统的原型，包括12个极性单元和平移单元。该系统集成了9个铰接接头，并通过紧固件进行固定。由此产生的原型显示出良好的可部署特性，因为该设计能够实现平稳高效的折叠和展开操作。

　　一块巧克力的重量在499克到515克之间;一个关节的重量在705到719克之间，整个原型机的重量为27.90公斤。建议至少两人一起安全稳定地搬运样机。这意味着安装一个由3x9模块组成的完整结构可能需要2到4名工人的协助，以及一些必要的设备，如起重机或手推车，将折叠结构运送到指定地点。上述结构将由132根杆和40个接头组成，根据外推，估计重约120公斤。(见图14)。

　　图14

　　

　　最终的原型由三个极性和三个平动系统组成，包括12个极性单元和另外12个平动单元

　　确定了未来发展的改进，特别是在材料选择和几何形状方面。综合考虑这两个因素的设计方法是必要的。DfMA(面向制造和装配的设计)框架的设计空间对于探索约束和机会，帮助选择有效的材料，制造工艺和装配技术非常有用。需要更多的研究来推进我们对DfMA背景下材料，几何形状和制造之间复杂关系的理解。讨论可分为三个部分:材料、印刷策略和技术问题。

　　材料:

　　该项目选择的主要材料是PLA塑料，用木纤维增强，以增强其3D打印的结构稳定性。然而，这种方法也引入了一些缺点，例如层之间的凝聚力降低，这在打印的棒材中尤为明显。在测试过程中，连续9次部署后，材料和连接器的刚性导致结构损坏。观察到层的分层，特别是在酒吧特征开口而不是完全固化的区域。这可能是由于这些地区缺乏结构连续性造成的应力集中增加。分析表明，所选择的制造材料的特性可能对这种行为有贡献。为了提高性能，试验不同的聚合物基材料，例如具有更大柔韧性的材料，作为PLA塑料的替代品，将是有价值的。下表2列出了其他可能优于PLA塑料的材料。

　　表2 UPM Formi 3D的替代品

　　打印策略:

　　PLA塑料在快速冷却时会变脆，因此有时很难均匀地合并层。例如，考虑到我们的挤出机的限制(它不允许在打印过程中物料流中断)，我们选择了锯齿层打印策略。也就是说，顶层在底层完成打印的同一位置开始打印。这意味着在前面描述的区域，第一层的末端和第二层的开始，材料在接收到顶层之前只冷却了几秒钟。这有助于层之间的粘合(材料保持更流畅的状态)，但阻碍了顶层的支撑(打印容易坍塌)。另一方面，如果我们看另一端，底层的开始和顶层的结束，材料等待几分钟来接收顶层。因此，它比另一端冷却和凝固的程度更大。在这里，结果是相反的，材料足够坚硬来支撑顶层，但层与层之间的附着力受到损害。层与层之间粘合不足的问题是在零件打印后没有立即注意到的。在生产过程结束后的几天内，它被发现并加剧。

　　经过我们的经验，我们相信如果我们将之字形策略改为循环策略，会更成功，我们会获得更好的结果，更好的条形。也就是说，所有层在同一端开始打印。这意味着当底层打印完成后，挤出机必须重新定位到另一端才能开始打印顶层。再一次考虑到我们的局限性，这意味着挤出机必须描述一个距离要制造的部件的几何形状足够远的路径，因为在此路径中挤出的材料将被丢弃。

　　技术问题:

　　为了最大限度地减少印刷后的脆弱性，简化印刷后的处理过程，应在设计阶段为螺栓和螺母指定孔。PLA塑料接头和棒建议在孔上附加保护管，以避免脆性。此外，在棒材和关节制造过程之前，在Grasshopper设计阶段结合表标记参数将使工业机器人的性能更加精确。

　　从一开始，甚至在开始我们的研究之前，我们就设想了一个潜在的应用可能是在地震、飓风或洪水等自然灾害发生后的紧急情况下建立临时避难所。在灾难之后，材料是非常有限的。至少这些新材料来自工厂，因为通常这些灾难也会释放出大量通常被认为是垃圾的东西。我们的建议是回收和再利用部分垃圾，特别是塑料垃圾，从而提高对这些灾害的响应时间(见图15)。

　　图15

　　

　　这张图片展示了我们在自然灾害后使用该技术建造临时避难所的想法的视觉描述

　　整个打印过程可以在现场完成。适应性强的庇护所不仅在组装方面具有通用性，而且还扩展了用户体验。用户可以根据需要根据活动或功能重新安排布局。

　　可部署和适应性强的避难所的概念并不局限于灾难。这些类型的设计也可以应用于其他领域，比如太空探索。目前，重返月球建立永久空间站的计划正在获得动力。LSAM似乎也可以在实现这一梦想方面发挥重要作用。毫无疑问，在月球表面发射制造工具比从地球发射已经制造好的部件要便宜得多，效率也高得多。当然，仍有许多挑战需要克服，其中最重要的是如何将风化土转化为可打印材料。

　　该研究为剪刀结构理论与LSAM在工业机器人上的融合奠定了基础。实验结果设想了对这种结构的进一步实验，考虑到不同的技术因素，如选择更轻、更强的材料或优化印刷策略。

　　此外，开发一个以可持续发展为主要目标的项目，研究LSAM以寻求一种时间更短、成本更低、质量更好的可部署结构，这不仅在建筑领域，而且在其他方面都是绝对有利的

　　另一方面，更多的可以进一步研究，探索剪刀结构的设计，以增强未来被视为住所的实用性。随着研究的不断深入，其功能和空间质量将由单一自由度提升到双自由度。双自由度(DOF)剪刀式结构设计允许结构的形状在两个轴上拉伸，形成平行结构或梯形结构。在空间上，它可以独立存在，也可以与其他单元结合，创造出公共、半公共、半私人和私人的空间，以实现不同的空间用途。

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