[发明专利]一种装配式建筑设计装置及方法

权利要求书

1.一种装配式建筑设计装置，其特征在于：包括绘画路径采集模块，绘画路径采集模块的输入和画笔路径采集模块、橡皮擦路径采集模块的输出连接，绘画路径采集模块的输出和中央处理器的第一输入连接，中央处理器的第一输出和三维模型生成模块的输入连接，中央处理器的第二输出和硬点文件读取模块的输入连接，硬点文件读取模块的输出与硬点表驱动模块关联后，和中央处理器的第二输入连接，中央处理器的第三输出和硬点建筑构造模型构建模块的输入连接，中央处理器的第四输出和硬点发布模块的输入连接，中央处理器的第五输出和建筑构件点线模型构建模块的输入连接；所述的中央处理器第六输出和图像采集模块控制输入连接，图像采集模块信号输出和三维重构模块输入连接，三维重构模块输出和中央处理器的第四输入连接，中央处理器的第七输出和三维图像格式转换模块的输入连接；所述的中央处理器的第三输入和转移节点模块的输出连接，转移节点模块与三维模型生成模块中的各元素相连，通过改变转移节点的位置、方向设置，使三维模型生成模块中的三维模型产生相应的运动。

2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑设计装置及方法，其特征在于：画笔路径采集模块，基于画笔内置的三维姿态传感器和地磁传感器实现画笔路径的采集；其中，橡皮擦路径采集模块，基于橡皮擦套内载的三维姿态传感器和地磁传感器实现橡皮擦路径的采集；绘画路径采集模块，基于所述画笔路径和橡皮擦路径生成最终的绘画路径；所述的画笔路径采集模块中的画笔的握笔处黏贴设置一薄膜压力传感器，在薄膜压力传感器检测到压力值时，画笔路径采集模块中的三维姿态传感器和地磁传感器启动，在未检测到压力值时，三维姿态传感器和地磁传感器关闭。

3.根据权利要求1所述的一种装配式建筑设计装置，其特征在于：所述的三维模型生成模块基于机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of MechanicalSystems，即ADAMS软件)实现；基于所述的绘画路径实现目标装配式建筑三维模型的构建。

4.根据权利要求1所述的一种装配式建筑设计装置，其特征在于：硬点文件读取模块，用于进行所述三维模型的硬点文件的获取，形成一个可修改的硬点表；硬点表驱动模块，用于根据输入的设计要求进行对应硬点表坐标的改变，从而实现各建筑构件结构参数以及硬点建筑构造模型结构参数的改变；硬点建筑构造模型构建模块，基于所述硬点表进行硬点建筑构造模型的构建，所述硬点建筑构造模型包括所有硬点坐标；硬点发布模块，用于对硬点建筑构造模型进行参数化处理，使所述硬点建筑构造模型与硬点表建立关联，并发布硬点建筑构造模型中已关联的各硬点。

5.根据权利要求1所述的一种装配式建筑设计装置，其特征在于：建筑构件点线模型构建模块，根据所述硬点建筑构造模型构建建筑内各建筑构件的点线模型，每个建筑构件的点线模型包括所述发布的硬点中相应部分硬点，并保持相应的关联关系。

6.根据权利要求1所述的一种装配式建筑设计装置，其特征在于：所述的三维模型生成模块的输出依次和虚拟作动模块、虚拟传感器、仿真分析模块连接；

虚拟作动模块，用于驱动参数变化，与三维模型生成模块中的各元素建立关系后，能够在指定的范围内对参数进行变动，从而驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；

虚拟传感器，为在三维模型中插入的能够直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；

仿真分析模块，用于分解为设计变量、设计目标和设计约束的参数；

所述的仿真分析模块驱动虚拟作动模块循环执行仿真分析方法，所述虚拟作动模块通过循环执行分析将结构反馈给仿真分析模块，所述仿真分析模块自动提取数据给虚拟传感器，所述虚拟传感器自动显示分析结果。

7.根据权利要求1所述的一种装配式建筑设计装置，其特征在于：三维重构模块，用于通过kinect深度传感器进行所采集到的图像数据深度图像的获取，并将所获得的深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用MarchingTetrahedra算法构造等值面,完成三维图像的重构。