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专题推荐
本专题三维框架结构我共整理了9篇文章三维框架结构，来自北京农业智能装备技术研究中心、华中农业大学、中国农业大学、中国农村技术开发中心、上海市农业机械研究所、上海交通大学、上海市农业科学院、石河子大学、山东农业大学等单位。
文章包含农业机械与信息技术融合发展、果蔬采摘机器手设计、自动导航与测控技术的应用、天然橡胶割胶机器人、白芦笋采收机器人、畜禽舍防疫消毒机器人、轮式谷物联合收获机、中国智能农机装备标准体系、油电混合果园自动导航车控制器硬件的设计与应用等内容。供大家阅读、参考。
专题--农业机器人与智能装备
Topic--Agricultural Robot and Intelligent Equipment
[1]陈学庚, 温浩军, 张伟荣, 潘佛雏, 赵岩. 农业机械与信息技术融合发展现状与方向[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 1-16.
CHEN Xuegeng, WEN Haojun, ZHANG Weirong, PAN Fochu, ZHAO Yan. Advances and progress of agricultural machinery and sensing technology fusion[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 1-16.
摘要： 为理清国内外农业机械与信息技术融合发展现状三维框架结构，找到重点发展方向，借此大力推进中国农业机械智能化发展，本文首先分析了国外农业机械与信息技术融合发展的现状，总结了其发展的五大特点。之后指出中国农业机械化发展虽然成效显著，但仍存在农机信息化融合的区域及结构发展不平衡、企业和农民对农业机械信息化的认可度还不高、基础研究与关键技术研究薄弱、农机作业信息系统管理水平不高且缺乏统一标准等问题。最后提出了中国农业机械与信息技术融合发展的方向，包括促进智能感知技术发展与导航技术研究、推进农业机械装备智能化、构建农机智慧作业系统、推进农机自主作业技术研究与无人农场建设、加强农机信息化技术标准制定与复合型人才培养等。农业机械与信息技术融合是中国现代农业机械发展的必然趋势，利用信息技术促进农业机械的发展，能够最大化发挥信息技术的引导效应，提高农业生产效率，对于推进中国农业机械高质高效发展具有重要意义。
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[2]吴剑桥, 范圣哲, 贡亮, 苑进, 周强, 刘成良. 果蔬采摘机器手系统设计与控制技术研究现状和发展趋势[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 17-40.
WU Jianqiao, FAN Shengzhe, GONG Liang, YUAN Jin, ZHOU Qiang, LIU Chengliang. Research status and development direction of design and control technology of fruit and vegetable picking robot system[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 17-40.
摘要： 鲜食果蔬收获是难以实现机械化作业的生产环节，高效低损采摘也是农业机器人研发领域中的难题，导致目前市场化的自动化果蔬采摘装备生产应用几乎空白。针对鲜食果蔬采摘需求，为改善人工采摘费时费力、效率低下、自动化程度低的问题，近30年来，国内外学者设计了一系列自动化采摘设备，推动了农业机器人技术的发展。在研发鲜食果蔬采摘设备时，首先要确定采收对象和采收场景，针对作物的生长位置、形状和重量、场景的复杂程度、所需自动化程度，通过复杂度预估、力学特性分析、姿态建模等方式，明确农业机器人的设计需求。其次，作为整个采摘动作的核心执行者，采摘机器人的末端执行器设计尤为重要。本文对采摘机器人末端执行器的结构进行了分类，总结了末端执行器的设计流程与方法，阐述了常见的末端执行器驱动方式、切割方案，并对果实收集机构进行了概括。再次，本文概述了采摘机器人的总体控制方案、识别定位方法、避障方法及自适应控制方案、品质分类方法以及人机交互、多机协作方案。为了总体评价采摘机器人的性能，本文还提出了平均采摘效率、长期采摘效率、采收质量、损伤率和漏采率指标。最后，本文对自动化采摘机械的总体发展趋势进行了展望，指明了采摘机器手系统将向着采摘目标场景通用化、结构形式多样化、全自动化、智能化、集群化方向发展的趋势。
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[3]王春雷, 李洪文, 何进, 王庆杰, 卢彩云, 陈立平. 自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用现状和展望[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 41-55.
WANG Chunlei, LI Hongwen, HE Jin, WANG Qingjie, LU Caiyun, CHEN Liping. State-of-the-art and prospect of automatic navigation and measurement techniques application in conservation tillage[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 41-55.
摘要： 实现智能化是提升保护性耕作机具作业质量和效率的重要途径，自动导航与测控技术作为智能化技术的重要组成部分，近年来在保护性耕作中的应用发展迅速。本文首先从接触式、机器视觉式和GNSS式三种免少耕播种自动导航技术入手，阐述了自动导航技术在保护性耕作中的应用现状；然后对作业参数监测技术的发展动态进行了详细介绍，包括地表秸秆覆盖率的快速检测技术、免少耕播种机播种参数监测技术及保护性耕作机具作业面积监测技术；之后阐述了保护性耕作机具作业控制技术的发展现状，主要介绍了免少耕播种机漏播补偿控制技术和作业深度控制技术。最后在总结自动导航与测控技术在保护性耕作中现有应用的基础上，展望了未来保护性耕作机具自动导航技术、作业参数监测技术和保护性耕作机具作业控制技术三者的研究方向。
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[4]周航, 张顺路, 翟毅豪, 王松, 张春龙, 张俊雄, 李伟. 天然橡胶割胶机器人视觉伺服控制方法与割胶试验[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 56-64.
ZHOU Hang, ZHANG Shunlu, ZHAI Yihao, WANG Song, ZHANG Chunlong, ZHANG Junxiong, LI Wei. Vision servo control method and tapping experiment of natural rubber tapping robot[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 56-64.
摘要： 自动化割胶不仅可以把胶工从繁重的体力劳动和恶劣的工作环境中解放出来，还能降低对胶工的技术依赖，极大地提高生产效率。实现非结构环境下作业信息自主获取及割胶位置伺服控制是割胶机器人的关键技术。针对工作环境复杂多变、作业信息叠加交互、目标背景特征相近、亚毫米级作业精度要求等技术难点，本研究以人工橡胶林中橡胶树为割胶对象研发割胶机器人，通过建立割胶轨迹的空间数学模型，规划机器人快速接近和远离操作空间的**路径；采用双目立体视觉技术获取树干和割线结构参数，融合机器人**学、机器视觉技术和多传感器反馈控制技术研制了割胶机器人模块化样机。割胶机器人主要由轨道式机器人移动平台、多关节机械臂、双目立体视觉系统和末端执行器等组成。在海南天然橡胶林进行的割胶试验结果表明，在割胶机器人切割1 mm厚的橡胶树皮时，耗皮量误差约为0.28 mm，切割深度误差约为0.49 mm。该研究可为 探索 天然橡胶树的自动化割胶作业提供技术参考。
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[5]李扬, 张萍, 苑进, 刘雪美. 白芦笋采收机器人视觉定位与采收路径优化方法[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 65-78.
LI Yang, ZHANG Ping, YUAN Jin, LIU Xuemei. Visual positioning and harvesting path optimization of white asparagus harvesting robot[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 65-78.
摘要： 依据笋芽出土状态的选择性收获是目前白芦笋公认的最佳收获方式。针对采收过程中机器视觉识别笋尖存在笋尖与垄面纹理和颜色相近等识别难题，本研究提出了一种变尺度感兴趣区域（ROI）检测方法，融合图像色域变换、直方图均值化、形态学和纹理滤波等技术，研究了笋尖识别与精准定位方法；在定位多笋尖坐标基础上，提出了多笋芽的采收路径优化方法，解决了因采收路径不合理导致的采收效率低的问题。首先，通过机器人视觉系统实时采集采收区域图像并进行RGB三通道高斯滤波，采用HSV色域变换并进行直方图均值化处理。在此基础上，对笋尖、土壤进行特征聚类分析，根据笋芽抽发程度研究变尺度ROI检测方法，对采集图像中笋尖的形态学以及笋尖和土壤的纹理进行统计学分析，设定笋尖的似圆度阈值，并参考纹理特征参数，判定笋尖位置，计算其几何中心，获得笋尖轮廓中心坐标。其次，为实现白芦笋的高效采收，根据多目标点与集箱点的位置分布，本研究设计了一种基于多叉树遍历的采收路径优化算法，以获得多个目标笋尖的最优采收路径。最后，搭建采收机器人试验平台开展了笋尖定位与采收验证性试验。结果表明，视觉系统对白芦笋的识别率可达98.04%，笋尖轮廓中心坐标的定位最大误差X方向为0.879 mm，Y方向为0.882 mm，采收笋的个数在不同情况下，采用路径优化后的末端执行器**距离平均可节省43.89%，末端执行器定位成功率达到100%，在实验室环境下的白芦笋采收率达到88.13%，验证了采用视觉定位的白芦笋采收机器人选择性采收的可行性。
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[6]冯青春, 王秀, 邱权, 张春凤, 李斌, 徐瑞峰, 陈立平. 畜禽舍防疫消毒机器人设计与试验[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 79-88.
FENG Qingchun, WANG Xiu, QIU Quan, ZHANG Chunfeng, LI Bin, XU Ruifeng, CHEN Liping. Design and test of disinfection robot for livestock and poultry house[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 79-88.
摘要： 针对畜禽养殖防疫消毒劳动强度大、安全性差的问题，设计了防疫消毒机器人系统，以实现畜禽舍防疫消毒喷雾的智能化作业。机器人系统由移动承载平台、防疫喷雾部件、环境监测传感器以及控制器等4部分构成，支持全自动运行和遥控操作2种工作模式。针对畜禽舍内弱光、低应激的工况条件，提出了“磁标-射频识别”组合的导航路径探测方法，实现在畜禽舍内养殖笼架间的自主移动。设计了风助式药液喷嘴，可同步实现消毒药液的雾化和扩散。通过对喷嘴内腔风场进行流体动力学仿真，对喷嘴气体导流和药液雾化部件结构参数进行了优化设计，确定了锥形导流垫块和雾化栅板的倾角分别为75 和90 。最后，在禽舍内对机器人导航和喷雾性能进行了现场测试。试验结果表明，机器人移动平台可满足0.1~0.5 m/s速度范围的自动巡线导航，其实际轨迹相对磁钉标记的最大偏移量为50.8 mm；风助式喷嘴可适用于200~400 mL/min流量的药液喷洒，形成的雾滴直径（DV.9）为51.82~137.23 μm，雾滴沉积密度为116~149 个/cm2。本畜禽舍防疫消毒机器人可实现养殖舍内消毒和免疫药液的智能化喷雾作业。
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[7]丁幼春, 王绪坪, 彭靖叶, 夏中州. 轮式谷物联合收获机视觉导航系统设计与试验[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 89-102.
DING Youchun, WANG Xuping, PENG Jingye, XIA Zhongzhou. Visual navigation system for wheel-type grain combine harvester[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 89-102.
摘要： 为提高联合收获机收获质量与效率，构建了轮式谷物联合收获机视觉导航控制系统，结合OpenCV设计了谷物收获边界直线检测算法识别水稻田间已收获区域与未收获区域边界，经预处理、二次边缘分割和直线检测等得到联合收获机视觉导航作业前视目标路径，并根据前视路径相对位置信息进行田间动态标定获得联合收获机满幅收获作业状态；提出了一种基于前视点的直线路径跟踪控制方法，通过预纠偏控制实现维持满割幅的同时防止作物漏割，以相对位置偏差值和实时转向后轮转角作为视觉导航控制器的输入，并根据纠偏策略对应输出转向轮控制电压大小。稻田试验结果表明，该导航系统实现了轮式联合收获机田间相对位置姿态的可靠采集及目标直线路径跟踪控制的稳定执行，在田间照度符合人眼正常工作的情况下，收获边界识别算法检测准确率不低于96.28%，单帧检测时间50 ms以内；以不产生漏割为前提的视觉导航平均割幅率为94.16%，随作业行数增多，割幅一致性呈提高趋势。本研究可为联合收获机自动导航满割幅作业提供技术支撑。
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[8]胡小鹿, 梁学修, 张俊宁, 梅岸君, 吕程序. 中国智能农机装备标准体系框架构建与研制建议[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 116-123.
HU Xiaolu, LIANG Xuexiu, ZHANG Junning, MEI Anjun, LYU Chengxu. Construction of standard system framework for intelligent agricultural machinery in China[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 116-123.
摘要： 针对中国智能农机装备标准化工作中缺乏系统性标准体系指导的问题，本研究构建了中国智能农机装备标准体系框架。首先从标准体系、具体标准、国际化水平等方面分析了中国智能农机装备标准化现状及存在问题；依托智能农机装备标准体系框架构建的目标及原则，总结了级别、约束力、通用性、性质、对象、标准类别、参考模型、行业分类、产业环节等构成标准体系框架的维度。之后利用级别、类别、产业环节构建了中国智能农机装备标准体系三维框架结构，并将其二维分解为基础层、共性通用层和应用领域层。最后提出了中国智能农机装备标准研究与编制的建议。本研究可为中国智能农机装备标准的制修订、实施与服务提供系统性指导，引领中国智能农机装备产业快速发展。
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[9]吴应新, 吴剑桥, 杨雨航, 李沐桐, 甘玲, 贡亮, 刘成良. 油电混合果园自动导航车控制器硬件在环仿真平台设计与应用[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(4): 149-164.
WU Yingxin, WU Jianqiao, YANG Yuhang, LI Mutong, GAN Ling, GONG Liang, LIU Chengliang. Design and application of hardware-in-the-loop simulation platform for AGV controller in hybrid orchard[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(4): 149-164.
摘要： 果园由于面积范围广、地形复杂、壕沟多、杂草丛生、土壤湿度较高且土质较为疏松，对自动导航小车（AGV）的机械结构、控制系统，以及能源动力系统的设计都提出了更高的标准和要求。混合动力AGV小车可以满足果园中长距离移动的需求。为 探索 合适的混合动力AGV控制系统算法以及能量管理策略，同时减少设计过程中由于果园地形复杂导致的控制器设计验证迭代、需求多样化问题带来的人力、物力，以及时间成本，本研究针对果园面积广的特点，选择串联式油电混合动力系统进行AGV动力能源系统模型的搭建。另外，针对果园AGV需要适应地形范围广的特点，采用履带车模型结构，利用硬件在环仿真技术，以树莓派作为控制系统搭载控制算法实物，利用Matlab和RecurDyn软件建立包含能源动力系统、电机驱动系统、履带车行驶部分模型以及路面模型的系统实时仿真模型，最终实现了串联式混合动力AGV控制器硬件在环仿真功能。基于串级比例积分微分（PID）以及模糊控制器控制算法的仿真验证表明，模糊控制器控制算法能够减少参数调节带来的时间成本，在转向角度小时响应速度加快了50%，在转向角度大时串级PID控制器产生了10%的超调，而模糊控制器无超调，转向更加平稳。结果表明硬件在环仿真平台能够有效地应用于果园AGV控制器的开发，避免了控制实物试验，在降低成本的同时可以加快果园自动导航小车的开发过程。
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如何用matlab求三维框架结构
如何用matlab求运货车三维框架结构的受力分析？
求解方法有，方法①结合结构力学和材料力学的知识，利用拆杆法对各支杆进行受力分析，然后求出运货车上各支杆的应力和挠度；方法②使用有限元法求解，有限元方法是结构分析的一种计算方法，由于该方法以矩阵计算方法为基础，用matlab来处理计算是最合适的一种软件。
用有限元法求解思路如下：
第一步：按单元剖分原则，把运货车框架结构分解成若干个梁单元。
第二步：对各单元进行分析，列出各单元的刚阵【K】i,对于有角度关系的需要进行单元坐标变换。
第三步：单元综合。把各单元组合起来，形成原结构的整体，求出结构的总刚阵【K】=Σ【K】i，总外力列阵【F】,总位移列阵【q】。
第四步：利用边界条件（如固定支点，其变形量为零），减缩方程组（划去变形量为零所在的行和列）。
第五步：由【q】=【K】^(-1)【F】方程，求解各单元的各单元的。
第六步：由【F】=【K】【q】方程，求解各单元的支反力。
第七步：由材料力学的应力公式，求解各单元的应力。
根据上述步骤，编写matlab运行程序，是可以得到其各单元的各单元的、支反力和应力。
由于题主没有提供具体的单元尺寸和材料特性（E，G）,所以无法给出计算结果。
建筑设计飘积原理是什么
迪拜美国大学研究、创新和设计中心主任乔治·卡查米（Georges Kachaamy）教授提出的“上升的绿洲”（Rising Oases）项目描绘三维框架结构了一个可能的未来三维框架结构，城市里有平台，人们可以把自己从日常的束缚中解放出来。建筑师关于城市街道上空无约束空间的设想可能看起来有些牵强，但当人们意识到这些可能性时，就会真正地相信，这些可能性并不遥远。
“上升的绿洲”
飘浮建筑的潜在好处是多种多样的。超越空间限制可以实现更有效的规划，减少建设所需的土地，减少对可以保留或扩大的绿地的压力。飘浮建筑还可以增强对地震和洪水等自然灾害的抵御能力。在繁忙的城市中，漂浮建筑是解决空间限制的潜在方案，也是增强抵御自然灾害能力的一种手段。
飘浮建筑可以提供可持续的解决方案
近年来人们对飘浮建筑的兴趣和创新不断增长。目前的飘浮系统利用的是磁悬浮，适用于无摩擦的高速列车——通过两块相反的磁铁来提升物体。磁悬浮电梯的发展是另一个令人鼓舞的迹象，而且一个问题也得到了解决。这是访问飘浮架构的方法之一，也可能是未来对于飘浮建筑创建的一个有效思考途经或切入点。
营造飘浮的效果
飘浮建筑现阶段来看，的确是一个需要不断探索的构想，但它希望创造更多空间的理念是可以运用在设计中的。三维框架结构我们现在所能达到的技术支持，可能是尽可能地减少主题与地面间的支撑，运用最少的材料和能耗在主体和地面间增加可能空间，以一种视觉效果来实现建筑的飘浮。
下面这个方案灵感来源于芬兰典型的地形，那里的一个空洞是由埋藏的冰川融化形成的。该方案旨在创建一个包含灵活的组织系统的大胆的博物馆。博物馆以民族浪漫主义建筑为特色，是对工业化和机械生产的回应。设计体现了对象飘浮在景观中的精神。
下部建筑在功能上与上部建筑相互连接，在视觉上相互分离。设计还将大部分功能置于地下，允许保留现有的地上公园，同时通过反射性的建筑语言建立上下结构之间的联系。
半透明的立面赋予体量短暂的云状外观。通过提升体量作为一个悬浮体，一个看似下沉的房间被创建，将方案分为两个个层次。上层成为了整个建筑的“形象”表达。下层是一个公园，利用地面与下沉的大堂形成物理联系。灵活的展览空间布局可以很容易地连接或分离，允许多种安排。
实际上，地理是不断变化的，我们生活在变化之中，而不是静态的环境中。建筑需要融入变化的动力，而不是把它们视为生活和进步的障碍。建筑如何与气候变化相联系是至关重要的，在设计中应考虑到潜在的灾难。在未来，城市栖息地很有可能会上升和飘浮。
例如面对未来海平面上升，漂浮的预制生活单元将由桅杆系在现有社区受威胁的海岸线内，作为维持居住的一种手段。拴着的模块可以逐渐上升，同时仍然保持在基地附近。居民使用的桅杆作为一个调谐仪器，以调整紧张，以平衡振荡和避免**。在恶劣天气时期，多个单元可能会连接在一起，以获得更好的稳定性，从而产生一种新的社区和睦邻习惯。
未来的飘浮建筑
在我们的作品集制作过程中，未来建筑是一个能够表达发散性设计思维的选题，而飘浮建筑的设计方法十分新颖也充满挑战。通过了解了飘浮建筑设计的目的和对于城市未来发展的优势，以及打造飘浮效果的可能方式，解下来就让我们从几个具体的学术案例，看看飘浮建筑是如何体现在作品集中的。
光公园摩天楼
世界主要城市人口的迅速增长导致了贫穷的发展和严重的城市设计问题，包括缺乏基础设施、住房和娱乐场所。在北京，这个历史中心的大部分已经被拆除。在这个拥挤的城市，为居民提供稀缺的绿色和娱乐空间的一个方法是建造一座飘浮在地面上的摩天大楼，将新的开发项目带到空中。
光公园之所以能飘在空中，要归功于它顶部的一个蘑菇状的氦气球。公园、**场、绿色房屋、餐厅和其他用途的纲领性平台通过加固钢索从结构顶部悬挂;平台围绕球罐向不同方向旋转以平衡其重量。这些楼板也是错开的，以最大限度地暴露在每一层的阳光下。半透明的太阳能板覆盖在容器的顶部，为下面的使用提供动力，而集水器也位于顶部，直接向过滤器沉淀，将干净的水输送到整个结构中。
旅游用螺旋摩天大楼
旅游是一种社会经济现象，它使人们在世界各地遇到新的经历。它为全球经济作出了重大贡献，为当地就业率带来了好处，同时也为文化交流提供了机会。然而，众多人在季节性决定的时间段内流动，造成了对住房的巨大需求。这种需求在城市和环境层面上都存在问题。对于大多数旅游目的地来说，需求在一年中的某些时候会激增。传统的模式是建造酒店等接待设施来满足这种需求。但旺季之外，为了减少维护和资源成本，它们通常会被关闭。不幸的是，对于重新改造为旅游目的地的定居点来说，其影响是重大和有害的。
该方案的重点是找到更好的旅游住宿设计方案，首先调查了旅游对卡帕多西亚的影响，卡帕多西亚是土耳其著名的旅游目的地，以其独特的地质和文化历史而闻名。该方案提出了一种灵活的、可定制的、临时的住宿形式。摩天大楼由独立的单元组成，由氦气球支撑，可以根据一般需求和游客的具体需求进行调整。当游客在一个特定地点的旺季继续到达时，更多的单元可以堆叠在一起形成一个集群。
为了使拟议的摩天大楼得到最佳的调整，最合理和最适宜的结构是螺旋结构。螺旋形的形式最大化了几何形状的潜在灵活性。当作为一个螺旋装配时，单元能够支持表面上的连续性。螺旋形摩天大楼的大小和形状也将作为一个视觉指标。一旦旺季结束，需求下降，这些集群就会迁移到另一个旺季即将来临的地区。因此，拟议中的摩天大楼能够尊重特定地区的旅游周期，而不会在旅游季节结束时破坏当地环境。由于没有留下永久性的定居点，拟议中的摩天大楼可以在全年的迁移过程中不断地被重复使用、调整和重新适应。该设计为游客住宿提供了一个可持续的解决方案。
空中的垂直监狱
一些研究表明，刑满释放的犯罪率非常高，罪犯的监禁只是暂时的解决办法，因为他们没有机会在一个理想的社区康复。这个项目探讨了在天空中创建一个垂直监狱的可能性，囚犯将在一个社区工作和生活，为下面的主办城市做出贡献。监狱里有农田、工厂和可循环利用的工厂，罪犯可以利用这些工厂回馈社会。他们将“自由地”生活，直到服刑期满并准备重返社区。垂直监狱有自己的运输系统，由不同的“隔”组成，供官员、囚犯、消防员和其他工人使用。
飘浮的PH值调节器
欧洲自1750年以来爆发的工业革命，不可避免地带来了严重的环境污染。最明显的后果是大规模工业生产产生的废物所造成的酸沉积。由于大量使用化石燃料，加之交通繁忙，SO2和NOX将大气的PH值控制在5.6以下。这些酸性物质逐渐沉淀到地表，对植物、建筑和人类造成了极大的危害。该项目旨在以温和的方式管理酸沉降，最终将污染物转化为重庆地区可利用的资源。
该项目将建在200-300米高的酸性污染物聚集的地方。在建筑顶部充满氢气的气囊提供了浮力。附着在气囊上的多孔膜可以吸附酸雾等酸性物质，将其收集到核心净化器中，与固氮微生物通过生物作用产生的碱性物质进行中和，并储存在净化器中心。通过中和，酸性污染物可以转化成含有铵盐的中性液体，被附着在触手管上的植物吸收为绿色营养物质。剩余的液体将作为再生水的来源被输送到终端罐。该项目将成为一个绿色的城市地标，随着空气清洁的时间，城市将见证他们的生活质量的提高。
乌托邦式的天空城市
互惠乌托邦城市项目是一个可再生能源的天空城市。它形成了一个云状结构，直插云霄，高达1100米，与纽约市平行。这个项目的重点是探索了利用潜在技术实现可再生能源系统的新途径。建筑方案通过一个梦来探索三维框架结构：自由和逃避的幻想。我们所感知的世界充满了冲突和悖论，真正的目的往往隐藏在对话的背后，我们都被困在对话的无尽话语中。逃避的对象可以是多种多样的，通常与不满和期望联系在一起。人们愿意成为看不见的统一的一部分，或者试图逃离这个陷阱，但却落入了其他陷阱。它探索了一个梦想的场景空间，并允许人们生活在云端。
一个梦幻般的城市，漂浮在布鲁克林的天空中。一个云一样的城市，在这个消费主义和资本主义主导的城市里。该基地位于布鲁克林和皇后区的交界处。最初的想法是找到一种建筑形式，它可能意味着一些自由和可移动的东西，它必须有某种几何形状或潜在的象征意义，让城市变得美丽，看起来像一个梦想之地。它也挑战了建筑定义的边界，主要外观是由一个三维框架结构构成，负责所有的电力传输和服务器空间。利用现有的技术，这座流动的城市每年能够生产3600万兆瓦，相当于4座核电站的容量。乌托邦式的天空城市不是一个城市规划项目，而是一种思考的方式，一种想象的方式，一种看待事物和生活的方式。
栖居在天空
“栖居在天空”的目标是激发游客对自然的深刻印象，并尊重和爱戴自然，从而创造出一种可持续发展的意识。一旦找到一种可以切割大自然关节的精确工具，就能了解大自然。建筑不应该总是窃取自然和绿色区域的位置。一个大的公共绿地将有助于提高伊斯坦布尔市民和游客的生活质量。自然保留在基地上，成为人们的公共区域，建筑飘浮在空中。一种新的感觉将在两种意义上发展，一种是人们在下面观看上空的建筑，另一种是人们在建筑里能够从另一个角度观看城市。
在项目中，景观也足够独特。这种建筑从来不会让人有被封闭在建筑里的感觉，相反，它唤起的是自由的感觉。透明的网格覆盖了中心，使任何东西都不会被隐藏，以应对任何天气变化。技术在所呈现的任何形态发展中都是清晰的。被称之为“云”的材料和组成将是该提案面临的最大挑战之一。
霍尔的三维结构模式的简介
霍尔的三维结构模式的出现，为解决大型复杂系统的规划、组织、管理问题提供了一种统一的思想方法，因而在世界各国得到了广泛应用。霍尔三维结构是将系统工程整个活动过程分为前后紧密衔接的七个阶段和七个步骤，同时还考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各种专业知识和技能。这样，就形成了由时间维、逻辑维和知识维所组成的三维空间结构。其中，时间维表示系统工程活动从开始到结束按时间顺序排列的全过程，分为规划、拟定方案、研制、生产、安装、运行、更新七个时间阶段。逻辑维是指时间维的每一个阶段内所要进行的工作内容和应该遵循的思维程序，包括明确问题、确定目标、系统综合、系统分析。优化、决策、实施七个逻辑步骤。知识维列举需要运用包括工程、医学、建筑、商业、法律、管理、社会科学、艺术、等各种知识和技能。三维结构体系形象地描述了系统工程研究的框架，对其中任一阶段和每一个步骤，又可进一步展开，形成了分层次的树状体系。下面将逻辑维的7个步骤逐项展开讨论，可以看出，这些内容几乎覆盖了系统工程理论方法的各个方面。
如词条附图所示，霍尔三维结构是由时间维、逻辑维和知识维组成的立体空间结构。
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