文摘
为了优化农村公共环境,保护和构建农村公共环境的特点和完整性。介绍了数字化设计平台的开发和研究基于数字计算机,将并联机器人(交叉IV)作为对象。数字集成设计平台的基本功能要求是并联机器人。在设计阶段,它需要六个功能模块,主要包括概念设计模块,详细设计模块,模拟设计模块、机电耦合设计模块,优化设计模块和数据库模块。分析和总结的基础上并联机器人的数字集成设计过程,结合实际的功能需求,数字设计平台的关键技术和解决方案确定,数字化设计平台的总体框架制定,和实现流程平台的详细计划。设计人员在设计过程及其相应的内容负责,合理管理和用户权限。设置的参数驱动臂,驱动臂。驱动臂的外直径是58毫米的厚度是2毫米。驱动臂的外直径是14毫米,厚度2毫米。它们的长度可以直接根据参数计算提供的概念设计。 According to the rules set by the software, the automatic assembly operation is carried out to obtain the whole machine model. After entering the SolidWorks motion module, the dynamic interference inspection is carried out first, and then the simulation analysis is carried out. The results show that the selection is correct when the actual model is consistent with the theoretical model. The correct selection and wide application of CAD technology in the production and construction of building decoration engineering will inevitably bring great changes in construction management and concept and become a new trend and trend for construction enterprises to enhance their competitiveness. The aforementioned computer-aided design is a broad application category. It provides a strong foundation for the design of rural public environment.
1。介绍
农村公共建筑的存在是村民的生活密切相关。在构建农村,我们更好的计划一定空间区域构建公共活动场所,和给他们一个公共空间,可以丰富他们的业余生活和沟通的前提下,提高村民的生活质量(1]。农村公共建筑是一种载体,最能反映农村物质文明和精神文明。它可以更好地反映农村精神面貌,展示农村发展的活力。在农村公共建设的规划,农村的公共建筑,作为重要载体,也应该得到更好的关注(2]。公共建筑的立面的装饰是最直接的表达,和这个表达式效果可以更好地反映在设计通过合理使用材料。因此,农村公共建设的研究基础上,本文分析的原则和理念的使用材料的设计,以改善外观的艺术性和美学,这样它就可以被更好的结合农村的整体规划和设计,从而更好的吸引用户,充分利用这种公共设施。这在农村建设研究具有重要意义。农村公共空间的形成源于中国独特的农村环境。在长期的生产和生活过程的中国农民,受社会和经济因素的影响,形成了具有中国特色的农村环境。传统的农村公共环境的作用相对单一,这是受环境的影响,以及农村环境不受到外界的影响。随着时代的进步,除了完整的生活氛围,农村公共空间环境已逐渐演变成一个公共环境与各种功能显示农村地方文化,并已成为一个全面的环境这里的生活氛围,丰富娱乐氛围,和风俗文化3]。根据战略振兴中国的美丽的乡村的新时代,我们应该更加注意这种全面的公共场所的建设,为农村居民提供更好的生活体验。然而,仍然有许多问题在当前形势下中国农村建设与严重的两极分化。一些农村建设未能吸收现代规划设计概念,和公共场所的功能相对单一。一些农村政府过度把农村建设直接接近城市方向和城市景观融入农村的设计。因此,我们必须计划一个积极和有效的方法对中国农村公共环境建设(4]。为了促进环境的可持续发展,环境工程管理起着至关重要的作用。有必要发展的整个环境,搞好环境工程管理、分析和检测各种信息数据,找出相关法律,并确保不可替代,准确性,完整性的信息(5]。
AutoCAD、3距离和Photoshop:图1显示了计算机辅助设计(CAD)的施工知识地图(6]。并联机器人是一种典型的现代机电系统设备。其设计过程是一个相对复杂的系统工程,主要包括运动学建模分析、动态分析、机电耦合分析和优化设计。虽然有丰富的研究成果与国内外并联机器人的设计,这些研究结果相对分散,结合设计理论和设计过程不近,所以他们不能有效地应用于并联机器人的研发和设计7]。这些成就主要表现在并联机器人仍然是学术论文,但没有可操作的软件,这是很难融入实际的设计过程。大多数的机器人设计工程师很难快速应用。工程设计师仍然设计机器人主要基于个人工程经验(8]。目前,它仍然是一个挑战对于许多学科并行机制设计的软件集成到商业机制设计的软件(9]。
2。文献综述
针对这一研究问题,赵等人开发了虚拟设计平台VPE-PKMAD并行设备和应用平台开发的多个并行设备制造项目10]。Alghamdi等人提出,农村建设应该遵循的原则,经济,实用,美丽和舒适,注重材料的优雅和柔和,颜色在外观设计中,材料和应用程序应该与周围的环境协调(11]。刘和程指出,随着农村经济的发展,传统村落的区域特征逐渐消失,越来越多的现象成千上万的城市和农村建设的一面。在当地农村的建筑立面的变换的街道,强调保护传统民居的意识,和整体设计风格显然是定义为江南的传统建筑风格12]。蔡等人指出在建筑立面的设计,新材料应用于旧建筑的设计。通过这些材料的原始颜色组合关系和原建筑的材料,它们形成一个视觉对比,以显示正面墙的艺术表达效果,使它更现代13]。张等人提出合理使用自然资源,倡导与环境的集成建筑设计的想法,和使用技术设计的概念,以更好地使建筑物满足其特定需求(14]。普雷斯利和其他人提出,外观的设计不仅是建筑的皮肤,也可以更好地整合到建筑本身的构成没有自夸的治疗和呈现在设计,以促进建筑理性的原则(15]。陈等人已经做了很多研究和提到,浙江的农村建筑风格非常古老,保留了大量的古老的木头和石头的技巧。当地传统的村庄也使用这种独特的木头和石头技术的处理和利用材料在建筑立面材料的应用16]。Harisudin等人指出,与开幕式和壮族村落的发展,大部分村民缺乏专业指导和使用大量的新建筑材料在建筑外立面的设计。尽管当地的建筑外墙的颜色呈现出丰富多样的国家,它有一个严重影响壮族村落的景观,逐渐偏离了原来的建筑风格壮族的家庭(17]。道等人提到的基础上坚持传统的建筑特色,大部分农村建筑特色的日本仍然保持原来的形式,和建筑材料的应用很少受到西方建筑的标准,这是高度人文。这个特性也离不开日本农村居民的态度积极参与新农村建设,控制建筑功能和形式(18]。在现有研究的基础上,提出了开发和研究基于数字计算机的数字化设计平台模型,并采取并联机器人(交叉IV)作为对象。关注的并联机器人设计软件的需求,基于先进的CAD / CAE软件,数码设计集成平台和并联机器人的快速发展是使用各种软件开发技术研究。行进的立方体算法,可用于CAD是解释说。本文分析和总结了数字集成设计过程和并联机器人的特点,提出了并联机器人数字平台的功能需求,制定数字化设计平台的总体框架,并计划详细数字设计平台的实现过程。并联机器人的软件系统开发和整体操作详细描述数字化设计平台,平台权限管理,详细介绍了结构设计模块。最后,结合第四交叉并联机器人的发展例子,各种功能的可行性和稳定性验证并联机器人的数字化设计平台,进一步促进农村公共环境的设计。
3所示。方法
3.1。农村公共建筑的基本概念
农村公共建筑中扮演重要角色的宣传和服务群众。他们是一个重要的农村居民进行公共活动场所(19]。农村公共建筑项目和规模通常计划根据当地村庄的人口状况和村庄分布,这样他们不仅可以为村民服务而且也起到组织的作用,提高科学文化素养在最大的程度上。因此,农村公共建筑的建设水平也反映了当地农村的现代化建设在一定程度上。有伟大的农村公共建筑和城市公共建筑之间的区别。农村公共建筑一般规模小。农村公共建筑建设项目的功能需求会相对较高。房屋具有类似属性或关闭连接通常会被组织在一起或位于相同的建筑,和个人的房子也应该多用途的可能性或灵活的分离20.]。例如,集中建设的设施,如文化宣传、教育、和体育活动,不仅节省开支,而且可以改善公共建筑的利用率和灵活性。因此,在农村公共建设,我们应该检查当前的环境和发展根据当地条件,而不是盲目模仿城市公共建筑和外国建筑的想法(21]。
外观设计是指外观使用的功能和实用性等美学概念材料在设计通过材料的搭配,颜色,大小比例。外部墙壁、门、窗户和屋顶是建筑的重要组成部分。建筑的门窗立面主要提供建筑空间访问的功能,通风,采光,等等。建模的门窗,有更多的方式表达出来,通过使用不同的材料。因此,不同的装饰语言也表达了门窗的设计以不同的方式。覆盖了整个建筑的一个重要组成部分,建筑屋顶不仅扮演了一个角色在屏蔽风雨也起着重要的作用在建筑的整体形象。
3.2。应用CAD技术在建筑装饰施工
建筑装饰工程的施工主要是基于图,也就是说,通过建筑的装饰结构,安装,材料和工艺技术,以实现方案和装饰设计的意图。设计师反映了图纸上的成熟的设计理念,和施工人员施工图纸转换成工程实践。然而,在实际的装饰工程,通常没有这么简单,因为生产和建筑装饰工程的施工是一个娱乐的过程,一个过程的质量检查和装饰设计的进一步深化和完善。随着生产设计图纸在项目建设之前,他们仍然缺乏真实感最后装饰效果,并且每个装饰施工过程检测和提高科学性,设计的合理性和实用性。可以看出,装饰工程设计并不是完全被动的接受。装饰施工技术人员应该人才理解架构,熟悉图纸,有高层操作技能,有良好的艺术素质。每一个成功的建筑装饰项目应该是设计师的共同智慧和劳动的结晶,构造函数。建筑装饰工程施工的特点可以总结成五分:(1)建筑装饰工程施工的技术性问题。(2)建筑装饰工程施工的标准化。(3)专业的建筑装饰工程的施工。(4)建筑装饰工程施工管理的复杂性。(5)建筑装饰工程施工的技术经济。
CAD技术是广泛应用于建筑装饰工程的生产建设,这将不可避免的带来巨大的变化在施工管理概念和成为建筑施工企业的新趋势和趋势,以提高它们的竞争力。上述CAD是一个广阔的应用范畴。它发挥了重要作用在建筑装饰领域的建设近年来,而且它将在施工管理发挥着越来越重要的作用。
几个关键元素在装饰施工管理包括施工进度控制、材料控制、施工质量控制和协调人员和学科。程序的内容提取几个大型室内装饰项目的经验,具有一定的参考价值。如果工程技术管理人员可以及时完成并使用程序的内容在建筑装饰施工,项目可以高效、高质量完成。装饰工程,装修的图纸,暖通,电气等学科密切相关,和电气系统的系统图和管道系统示意图,和蓝图只给现场的近似位置安装组件。然而,在施工阶段,实际情况会改变,会出现许多可变因素),因此这些系统的安装和布局将不同的设计,这需要使用CAD辅助设计根据建筑工地。在施工过程中,可以进行二次设计根据功能需求和审美理想的结合,以统筹协调各学科之间的矛盾,使布局合理,主要和次要的顺序,适当点缀,和随后的隐式的安排,以达到方便使用和美丽和谐。现代建筑的设计变得越来越聪明。一套房间的装饰往往需要很多类型的工作,比如水,电,暖气,木、泥、砌体、玻璃、油漆、金属等等。通常是许多过程,加上十字架和旋转系统项目,如消防、声音、通信、有线电视、安全。专业划分越多,更详细的专业。 It is inevitable that there will be contradictions among various specialties in the construction process. For example, when a professional facility has been installed in place and another professional facility cannot be constructed due to limited reserved space, the only way to solve the problem is for one or both parties to change the size of the equipment. Change the direction of the pipeline to meet the realization of functional objectives, which not only affects the construction period, but also damages the economic benefits. How to make each specialty work efficiently and orderly to ensure the realization of the overall progress of the process? Using CAD to draw the accurate coordinate positioning of professional facilities in advance can avoid the aforementioned contradiction to the greatest extent. This needs to focus on the requirements of forward design software of parallel robot, based on advanced CAD/CAE software, and use a variety of software development technologies to study the digital design platform for the integrated and rapid development of parallel robot.
3.3。计算机辅助设计(CAD)
建筑需要反复的构思和设计,但用户往往仍不满意。设计者可以使用虚拟建筑在大楼前面允许用户自己观察的形状和内部空间部分。它也方便设计师修改设计。计算机的应用三维(3 d)模型在建筑装饰设计和性能设计是一个创造性的过程从模糊到清晰。最初的计划可能只是一个想法,不一定是一个特定的建筑。什么设计师是创造和深思熟虑的图片直接在他的脑海中,并展示他们凭直觉。之间总有距离建筑和设计本身的性能,设计和性能不能同步发展,这无疑给我们的设计带来了很多不便。计算机的强大的3 d建模和显示功能是构建设计和性能之间的一座桥梁,连接两个,使设计和性能开发同步,实现集成的设计和性能。行进的立方体算法处理三维正交数据字段解释后。
dice-running算法是一个经典的算法生成等距线的3 d数据字段。这是一个代表体元立方体技术提取等值面。它通常处理三维正交数据字段,即
定义1。让 是一个3 d连续图像,占据在频域带宽有限,覆盖面积V空间: 在哪里 得到图像 表示为3 d体积数据。
定义2。 它被称为等效点, 是一个积极的观点, 是一种消极的观点。
定义3。立方体在MC算法定义如下: 然后十字路口是:如下 十字路口时轴向边缘,让边的顶点是如下: 如果直接得到的等值面法向量,其工作量大、耗时。中央差分法可以用来计算顶点的梯度,然后可以使用线性插值计算梯度的交点,即三角形的顶点的法向量。
3.4。介绍了并联机器人(交叉(四)
本文以并联机器人(交叉IV)对象开发数字化设计平台。第四十字架是一种新型的高速处理机器人研究所开发的制造设备和系统的天津大学。之间的相对滑动沿着导柱的主要平台和辅助平台可以将丝杠螺母传动转换为旋转执行机构的周围的平台Z轴。每个分支链是由伺服电机通过减速器驱动旋转手臂,和驱动臂驱动器驱动臂移动,从而实现空间三个翻译和一个旋转的传动装置。其中,翻译是用于实现末端执行器的空间运动,和旋转是用来调整目标的位置的态度。机器人适用于高速轻载工业生产线上处理操作。
3.5。数字分析并联机器人的设计过程
根据实际设计经验,并联机器人的数字设计过程(交叉IV)总结如下:(1)用户需求。分析用户的需求;机器人的基本性能要求,如工作空间大小、运动规律要求,负载能力、动态性能、精度要求,和灵活性;并把这些性能参数作为已知条件完成后续的设计。(2)在概念设计阶段,理论建模、轨迹规划和运动规律的设置主要是进行并行机制。根据用户的需求,规划进行了初步规模参数。最后,并联机构的逆运动学和逆动力学求解,得到了机器人的驱动参数,和电动机的选择,减速器进行初步选择。(3)3 d组件设计和组装。首先,根据需求的高速运动组件轻量级和可靠性,静态的详细结构平台,驱动臂,驱动臂,preloadable球铰链、移动平台和其他组件的设计。然后,这些组件组装成一个完整的机器进行干涉检查。最后,为了方便后续建立有限元模型,整机模型简化。(4)刚体运动学/动力学设计。3 d模型导入到SolidWorks运动模块。结合概念设计的轨迹规划和运动规律,进行运动学和刚体动力学仿真。(5)弹性动态设计。简化CAD模型导入SAMCEF,建立有限元模型,和全球静态刚度,全球模式和瞬态动力学仿真分析进行分别预测机器人的静态和动态特性,以支持后续的优化设计。(6)优化设计。在优化设计中,主要考虑两个方面:规模优化参数和关键部件的优化结构参数。规模参数的优化主要是针对驾驶杆和驱动杆的长度和偏心。工作区/机制的体积比和力传递特性和链之间的约束内,和所需的最小驱动转矩最大单位速度和加速度在整个地区作为优化目标,对subobjectives规模参数的影响规律和运动学约束透露,和多目标优化算法用于确定最优尺度参数。结构参数的优化主要是针对优化壁厚的驾驶杆和杆驱动。以最高主导模态频率/质量比机制或约束下的最小质量机制主导模态频率为优化目标,影响法律不同的目标函数和约束的设计结果。通过迭代动态设计周期,令人满意的解决方案的规模和结构参数,可以保证运动学的性能,刚体和弹性动力学同时确定。
3.6。功能需求分析并联机器人数字化设计平台
的基本功能需求并联机器人的数字集成设计平台:在设计阶段,主要需要六个功能模块,包括概念设计模块,详细设计模块,模拟设计模块、机电耦合设计模块,优化设计模块和数据库模块。(1)概念设计模块:基于机制的基本理论,建立了数学理论模型来支持拓扑结构选择的功能,性能指标设置,逆运动学解,刚体动力学逆解,精度设计等等。(2)详细设计模块:它支持3 d建模部分,选择公共部分和标准零件,自动装配、轨迹规划和运动规律,运动学仿真和干涉检查、刚体动力学模拟等功能。(3)CAE仿真模块:支持自动生成有限元模型。(4)机电耦合设计模块:支持控制系统的图形建模,multirigid身体控制耦合系统仿真,multiflexible身体控制耦合系统仿真,控制器/驱动参数设计,和其他功能。(5)优化设计模块:支持多目标方法,实验设计方法和响应面法优化机器人的尺度参数和结构参数。(6)数据库模块:可重用设计知识分类和数据库建立,如拓扑配置数据库,标准件数据库,数据库常见的部分,部件库,数据库运动规律,结合面特性数据库,数据库和控制模型。
3.7。数字化设计平台的总体框架
面对需求的自动化和可视化设计的并行机制,建立数字化集成设计平台的体系结构。基于现有的商业CAX软件,CAD / CAE、多学科协同设计软件及其二次开发工具开发一个集成设计软件开发平台。它主要包括交互层、支撑层、管理层、数据库层、应用程序层和数据层。具体的技术路线如下:(1)交互层:交互层为用户提供个性化的交互界面,实现设计过程的导航操作,提示和控制用户的输入,确保数据的正确性,减少用户设计机器人的难度,提高了设计效率。(2)支持层:支持层主要是指外部所需软件系统平台的开发过程,包括数值计算系统(MATLAB) CAD系统(SolidWorks), CAE系统(SAMCEF),控制系统(虚拟仪器),优化系统(iSIGHT)和windows操作系统。数值计算系统提供支持的理论设计计算并联机器人。CAD系统支持3 d建模、运动学仿真、刚体动力学模拟并联机器人。有限元仿真分析的CAE系统提供支持并联机器人的控制系统为控制系统设计提供支持和机电耦合并联机器人的仿真分析,并优化系统提供支持的并联机器人的优化设计和过程管理。(3)管理:主要负责管理用户权限管理、数据库管理、CAD / CAE数据管理、项目过程管理,等等。权限管理包括功能权限和数据权限的用户。数据库管理包括维护操作,如添加、删除、查询和修改数据库信息。CAD / CAE数据管理模型包括数据管理、结果数据管理和版本管理。项目过程管理包括人员组织管理和设计过程管理。(4)数据库层:使用现有的数据库技术,开发所需的数据库平台,包括拓扑配置库、标准件库,公共部分图书馆,图书馆,图书馆运动规律,结合面特征库,并控制模型库。拓扑配置库集中常用的并行机制的拓扑配置数据库中供用户选择;标准零件库是将标准零件常用的并联机器人为用户到数据库中直接调用,包括电机、减速机、轴承、螺栓、螺母、丝杠、导轨;常见的齿轮和弹簧组成的零件库是一个数据库常用的并联机器人;库指的是数据库部分组成的关键零部件的参数化设计模型组;运动规律的数据库是指数据库组成的多个轨迹规划模式;结合面特性数据库指的是数据库由各种关节面之间的特征参数,如关节表面的参数,如铰链轴承支持,螺栓预加载。控制模型基础指的是数据库组成的各种控制方式和参数的机器人。(5)应用层:应用层指的功能模块区域平台,主要包括概念设计模块,结构设计模块、模型验证模块,仿真分析模块。基于商业CAD / CAE软件的二次开发功能,这些功能模块设计和开发。(6)数据层:数据层主要包括数据定义、数据接口和数据存储。数据定义指的是指导和控制用户输入数据;数据接口是指软件系统和模块之间的数据传输;数据存储是指在设计过程中生成的数据的存储,包括公共数据、处理数据和结果数据。
4所示。结果和分析
4.1。平台权限管理
D人员参与设计过程及其相应的内容负责,合理的用户权限管理。保密的技术资料和设计过程的并行实现促进有关设计师的沟通。只有明确相关人员的责任和相应的部门,可以整个软件系统和实际设计过程以有序的方式进行。的权威平台可分为五个层次:(1)最高权力的人,完整的管理机构在整个平台,负责整个平台的维护、添加和修改相关信息显示平台的需求,指定项目的总负责人,并打开所有平台的使用权限。(2)权威的人负责项目的完全访问整个平台,管理整个项目的开发进度和技术数据,通过每个项目团队的工作,管理每个工作团队的负责人,并安排相应的权威。(3)权威的项目团队的负责人:包括理论设计团队,设计团队,模拟设计团队,控制设计团队,他们有相应的管理和使用权限模块,主要负责管理和技术相应范围内的审计工作,并安排相应的权威设计师。(4)设计师的权威负责相应模块的设计和有权修改相应的文件。
结构设计模块主要完成机器人机械系统的设计通过组件选择和参数设计。模块需要选择电动机和减速器根据获得的结果数据从概念设计、选择类型的移动平台根据实际需求,最后进行参数化设计的关键部分。零部件的选择和设计后,进行自动装配和干涉检查。
4.2。例子介绍
现在一个并联机器人设计使用并联机器人的开发数字化设计平台。机器人的主要参数如表所示1。
输入相关参数表1概念设计界面,计算逆解获得驱动机制的参数,如图2- - - - - -4。
4.3。三维结构设计
(1)根据概念设计的结果,选择电动机和减速器。电机和减速器的模型分别msma202p1和abr090-20和翻译上下移动平台被选中。同时,根据实际需要,你可以选择随时插入标准零件和公共部分。(2)设置的参数驱动臂,驱动臂。驱动臂的外直径是58毫米的厚度是2毫米。驱动臂的外直径是14毫米,厚度为2毫米。它们的长度可以直接根据参数计算提供的概念设计。(3)根据软件设定的规则,自动装配操作是获得整机模型进行。(4)模型进行静态干涉检查,没有干扰。
4.4。模型验证
进入SolidWorks运动模块,首先进行动态干涉检查,然后进行仿真分析。分析结果检查是否满足要求。数据5来7反映出的轨迹和运动规律。数据8来11反映驱动关节的角速度。数据12来15反映驱动关节的角加速度。数据16来19反映了驱动电动机转矩。通过比较这些结果与概念设计模块和选择的结果参数,验证,实际模型与理论模型是一致的,和选择是正确的。
的正确选择和广泛应用CAD技术在生产和施工建筑装饰工程在施工管理必然会带来巨大的变化和概念,成为建筑施工企业的新趋势和趋势,以提高它们的竞争力。上述CAD是一个广阔的应用范畴。
5。结论
改善农村公共环境设计需要改进的体系结构CAD软件技术的帮助。如何让每个专业工作高效、有序,确保实现的总体进展过程?用CAD绘制专业设施的准确坐标定位提前在最大的程度上可以避免上述矛盾。这就需要关注的并联机器人设计软件的要求,基于先进的CAD / CAE软件,并使用各种软件开发技术研究数字化设计平台集成和并联机器人的快速发展。本文解释了行进的立方体算法,可用于CAD。本文分析和总结了数字集成设计过程和并联机器人的特点,提出了并联机器人数字平台的功能需求,制定数字化设计平台的总体框架,并计划详细数字设计平台的实现过程。并联机器人的软件系统开发和整体操作详细描述数字化设计平台,平台权限管理,详细介绍了结构设计模块。最后,结合并联机器人的发展例子交叉四世,各种功能的可行性和稳定性的并联机器人数字化设计平台验证。它进一步提升农村公共环境的设计。在后续工作中,iSIGHT和MATLAB软件可以用来开发优化设计模块,形成一个闭环参数模型的设计模式,整个过程的模拟和优化。
数据可用性
标签数据集用于支持本研究的发现可以从作者要求。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项研究是由长沙师范大学。