Dal 2013, CO Architects ha realizzato una serie di ristrutturazioni di laboratori e interni di uffici altamente personalizzati per il California Institute of Technology (Caltech) a Pasadena, California, per ospitare un'ampia gamma di attività di ricerca in più edifici. I laboratori e gli uffici riconvertiti servono ricercatori nei campi dell’ingegneria aeronautica, della biologia, della bioingegneria, delle neuroscienze e della scienza dei materiali. Lavorando come membro integrato del team di progettazione e costruzione dell'appaltatore, CO Architects ha eseguito attività di progettazione, coordinamento e determinazione dei prezzi, garantendo allo stesso tempo che queste complesse ristrutturazioni siano completate nel rispetto del budget e, spesso, prima del previsto.
"Questi laboratori altamente specializzati fungono da arene in cui le idee innovative possono essere tradotte in realtà", ha affermato Andrew Labov, FAIA, LEED AP, Direttore di CO Architects. "Inoltre, i laboratori sono progettati per fornire spazi coinvolgenti per facilitare il lavoro collaborativo tra docenti, ricercatori e studenti."
Il Center for Autonomous Systems Technology (CAST) stimola la ricerca interdisciplinare e lo scambio aperto di idee nel settore in espansione di droni, robot e satelliti autonomi da utilizzare nella scienza, nell’industria e nella medicina. Il suo obiettivo è migliorare il rilevamento, il controllo, la visione e l’apprendimento nelle macchine autonome, portando a un futuro in cui le macchine e gli esseri umani interagiscono sul posto di lavoro, in cui i veicoli autonomi si muovono su terreni e condizioni meteorologiche avverse e in cui i componenti della robotica medica sono integrati all’interno del corpo umano, favorendo la diagnosi e la riabilitazione. Serve anche come arena per tradurre queste idee in realtà e dimostrarle ai ricercatori accademici e al pubblico in generale attraverso la sensibilizzazione educativa. Insolito per Caltech, si tratta di una struttura condivisa che consente di testare progetti sviluppati in tutto il campus da docenti, studenti e partner industriali.
CAST unisce la ricerca in ingegneria, neuroscienza, informatica, biomedicina e altro ancora, con l'obiettivo di insegnare ai sistemi autonomi a pensare in modo indipendente, preparandoli ai rigori della vita fuori dal laboratorio. La chiave per raggiungere questi obiettivi è stata la creazione di un nuovo tipo di spazio nel campus, dove macchine di diversi tipi e dimensioni potessero volare, camminare e gattonare in sicurezza all’interno di un ambiente esterno contenuto. CAST si trova al primo piano dell'edificio Kármán del 1940, scelto principalmente per il cortile su tre lati e alto tre piani che formava con l'edificio Guggenheim. Dopo aver rimosso i serbatoi di azoto liquido e di stoccaggio del carburante esistenti da quello che era diventato un piazzale di servizio, gli architetti hanno creato un'arena di test per droni all'aperto e un ponte di osservazione.
Prendendo ispirazione dai palcoscenici televisivi, gli architetti hanno coperto il cortile esistente alto tre piani con una nuova tettoia in tessuto traslucido, creando una struttura altamente flessibile, semi-esterna e illuminata di giorno per il test “in vivo” di dispositivi autonomi costruiti nel laboratorio. Al centro della Testing Arena c'è un muro di ventilatori modulare all'aperto progettato su misura, composto da 1.296 ventilatori controllabili in modo indipendente. Il primo nel suo genere, consente ai ricercatori di studiare come i droni possono volare autonomamente in condizioni atmosferiche severe, come pioggia, grandine, tempeste di sabbia, turbolenze e raffiche. I droni che volano all'interno della galleria del vento all'aperto, o che volano all'interno della più grande arena di prova, vengono osservati dall'interno di una cabina di controllo in vetro antiurto che sporge nel cortile, fornendo sia visibilità che protezione. Il movimento del drone è monitorato con precisione da una griglia di telecamere a infrarossi montate lungo il perimetro. I test sono supportati da un Maker Space al coperto per la risoluzione dei problemi sia hardware che software, condiviso da ricercatori e studenti che lavorano su progetti speciali e competizioni a squadre.
Maker Space supporta la costruzione, il test e la riparazione della robotica. Le superfici scrivibili coprono le porte della stalla che si aprono per rivelare lo spazio di archiviazione e si chiudono per mantenere l'area del laboratorio ordinata e snella. CO Architects ha progettato tavoli mobili realizzati con supporti in tubi di alluminio e piani in resina, che si ripiegano e si annidano per essere facilmente riposti. Come supporto viene utilizzato un binario sopraelevato al quale vengono legati costosi robot mentre imparano a manovrare da soli. Aree di laboratorio separate, umide e asciutte, per macchine utensili e stampanti 3D, ciascuna dotata di vetrate per mantenere il controllo della polvere e di altri elementi atmosferici.
Un nuovo ingresso per introdurre CAST è stato progettato pensando al vento. Un sistema a soffitto progettato su misura di deflettori lineari ondulati richiama il flusso del vento e un pezzo murale si basa sul flusso d’aria turbolento generato durante i test dei droni. Le pareti di vetro contribuiscono al flusso aperto di idee, sia letteralmente che metaforicamente. Il Marker Space, chiuso in vetro, con vista sulla Testing Arena e sul Maker Space, viene utilizzato per la risoluzione dei problemi del software di controllo autonomo e progettato per trasformarsi in uno spazio di lavoro aggiuntivo quando necessario.
L'edificio originale era chiamato Edificio Idrodinamico Kármán. Un'ala in bassorilievo e un mot dell'elica
