由清華大學（建築學院）-中南置地數字建築研究中心，發明了“機器臂自動砌築系統”，與國際國內現有砌磚系統不同，首次把機器臂自動砌磚與3D打印砂漿結合在一起，形成全自動一體化智能建造系統；並在世界上首次把該系統運用於實際施工現場，建成一座“磚藝迷宮花園”。
花園鳥瞰圖
磚藝迷宮
自動砌築系統改變了一般砌磚系統的抓磚方式、而是採取了由氣泵控制的吸磚器吸磚的方法，可以用於砌築富於變化排列的磚塊磚牆而不至於碰撞；同時，砂漿打印可以更準確地將砂漿定位。
花園位置
磚藝迷宮花園位於冬奧磚藝小鎮武家莊村（張家口市下花園定方水鄉）；由於村內擁有鄉域唯一的磚廠，近年來武家莊的改造建設大面積使用了紅磚作為建築及裝飾材料，因而成為全張家口市聞名的磚藝小鎮；迷宮花園位於武家莊村的村頭三角地，該花園建成後，成為村民休閒聚集的場所。
▼迷宮花園位於武家莊村的村頭三角地，該花園建成後，成為村民休閒聚集的場所
▼花園中種植的竹子與紅磚牆相得益彰
設計概念
迷宮花園為一直徑13米的圓形用地，圓內三條蜿蜒曲折的磚牆不僅在平面上形成複雜連續的褶皺空間，並且磚牆在豎直方向上也採用曲面形態，加之磚牆的磚塊細部砌築也凹凸變化，因而它成為空間及視覺的雙重迷宮；三條磚牆沿圓邊的外側空間用於種植竹子及草皮，其內側空間則是居民活動的場地，中國傳統陰和陽的相生相對性在這裡以複雜性呈現。
▼設計概念
▼俯瞰花園
形態生成
迷宮花園的設計藉助於數字生成技術，首先在犀牛軟件裡生成曲面形體，其形似飄逸的綢帶，同時對曲面進行形態的優化，確認其符合空間流線和人體尺度的基本要求。接著將這一基礎曲面導入參數化軟件grasshopper中進行分析並佈置磚塊，首先提取基礎曲面在各個高度上的曲線，作為每一行磚的基準線；再在基準線上分出各個磚塊的間隔；上下層的磚塊之間錯位排列；最後通過參考線控制磚塊產生垂直於曲線的前後錯位，以生成磚牆凹凸漸變的肌理。
▼形態生成過程
砌築路徑
生成磚牆模型後，設計團隊結合搭建方式設計出機械臂運動軌跡，並使用KUKA|PRC將其導出為機械臂可識別的程序語句。機械臂的運動動作包括用真空吸盤取磚、在指定位置放磚、翻轉機械臂前端、根據磚塊排布在磚面上打印砂漿等幾個操作，運動軌跡命令中整合了機械臂對氣泵等外部設備發出的控制指令，並經過避障設計。在程序中模擬後，由PRC導出程序用於機械臂執行，實現從數字模型到實際建造物的精確轉化。
▼花園立面
▼自動砌築系統生成的磚牆
砌築模擬
該花園有兩臺機器臂同時工作進行砌築，一臺機器臂為KUKA KR210，臂長2.7米；另一臺為KUKA KR120，臂長3.9米；為了更高效地發揮機器臂的工作效率，同時也為了避免機器臂工作時產生碰撞，首先對機器臂的工作位置進行了施工組織設計。整個花園使用這兩臺機器臂砌築需要移動7次，對每個工作位的機器臂工作可以通過KUKA|PRC軟件進行模擬。
▼砌築模擬
破壞試驗
在試驗階段，還進行了磚牆破壞試驗，驗證其滿足磚牆設計及施工規範。本牆體工程根據環境溫度使用了不同類型的砂漿，其流動性和早強時間可滿足3D打印成型方式的需求，並可滿足冬季和夏季施工時的不同需求。砂漿使用了425#水泥，水灰比約為0.7，強度可達45MPa。在足期養護後，用沙袋進行了破壞衝擊實驗，強度滿足花園使用要求。
▼破壞實驗
實際建造
實際建造過程包括施工放線、基礎施工、牆體砌築、綠化種植、以及地面鋪裝等階段。施工放線使用了全站儀；基礎施工時，用機器臂熱線切割泡沫填充曲牆外側綠化用地，該泡沫同時作為外模，花園的磚牆底部及活動場所採用了鋼筋混凝土基礎底板（板厚30公分）。“機器臂自動砌築系統”用於牆體的砌築時至少需要兩位工作人員，其中一位進行該系統的操作，另一位負責傳遞砂漿及磚塊；機器臂的移動採用了叉車定位搬動，每次搬動後需要進行機器臂定位校準，以保證施工精度。牆體完工後，去除磚牆外側地面的泡沫並填充種植土，進行竹子及草皮種植；同時進行花園磚牆內測活動場地的地面鋪砌。
▼施工現場
▼世界上第一座“智能建造”的花園
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