競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)化要求下，自行車的設(shè)計(jì)出現(xiàn)了以下兩個(gè)特點(diǎn)：速度快、造型美觀適用。在當(dāng)代制造工藝已比較成熟的情況下，自行車的造型設(shè)計(jì)變得相當(dāng)重要。知識(shí)工程（Knowledge Based Engineering，KBE）具有多種知識(shí)表示和推理決策的能力，將其運(yùn)用于快速處理自行車車架的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)過(guò)程及決策過(guò)程，可有效處理復(fù)雜的工藝知識(shí)和各種圖形知識(shí)，達(dá)到快速設(shè)計(jì)的目的。

一、KBE技術(shù)的內(nèi)涵和關(guān)鍵技術(shù)

KBE的基本思想是在工程設(shè)計(jì)中重復(fù)利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以各種形式存在，如設(shè)計(jì)手冊(cè)、工程公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格和專家設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等。KBE系統(tǒng)是一個(gè)知識(shí)處理系統(tǒng)，知識(shí)表示、知識(shí)利用和知識(shí)獲取是KBE系統(tǒng)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。知識(shí)表示即怎樣系統(tǒng)地陳述問(wèn)題并使它們易于求解；知識(shí)利用中最主要的是搜索技術(shù)，怎樣聰明地控制解的查找，使其不至于使用太多的時(shí)間和花費(fèi)過(guò)多的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間；知識(shí)的獲取和編碼則是KBE系統(tǒng)最重要的方面之一。

二、自行車設(shè)計(jì)概況

1.國(guó)內(nèi)外自行車設(shè)計(jì)概況

有前人用AutoCAD二次開發(fā)技術(shù)在自行車車架設(shè)計(jì)上做過(guò)研究，但是成果并不明顯。其中一種實(shí)現(xiàn)方式是：用AutoCAD內(nèi)部嵌入的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言AutoLisp來(lái)完成常用的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析，同時(shí)又能調(diào)用幾乎全部的繪圖命令。使用該程序能自動(dòng)完成車架簡(jiǎn)圖的繪制，然后自動(dòng)提取關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行分析判別并反饋出最后結(jié)果，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。

還有人在自行車CAD技術(shù)上做過(guò)參數(shù)化設(shè)計(jì)方面的研究。建立參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵是建立一套描述參數(shù)和尺寸之間關(guān)系的約束方程，然后根據(jù)一組尺寸參數(shù)求解出新的設(shè)計(jì)參數(shù)。采用這種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，僅需輸入必要的參數(shù)，計(jì)算機(jī)就可自動(dòng)生產(chǎn)出所需部件的圖樣。這種方案只適用于結(jié)構(gòu)變化不大或按一定規(guī)律變化部件的設(shè)計(jì)與繪圖。結(jié)合自行車設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，這種方法有一定的可取之處。但對(duì)于造型設(shè)計(jì)復(fù)雜、變化多樣的情況，則是不能滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求的。

采用三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)可達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低設(shè)計(jì)成本的效果，還能使二維平面設(shè)計(jì)軟件不容易表達(dá)的曲線和曲面在三維設(shè)計(jì)上變得容易實(shí)現(xiàn)，且效果直觀，有利于設(shè)計(jì)人員和客戶之間的直接溝通。

2 .自行車基本結(jié)構(gòu)及工廠設(shè)計(jì)流程

自行車由九大部分組成，如圖1所示。其中最主要的部分是車體。車體由車架、前叉、車頭組件、中軸組件、鞍管組件和貼花等組成。

圖1 自行車組件圖