Hilbert三维曲线多功能组合家具制造技术

一种基于Hilbert分形曲线的多功能组合家具，涉及一种家具，该家具包括可折叠书桌、坐凳、收纳书柜单元；可折叠书桌包括书桌外框、折叠板、固定支架、两个180°合页、两个180°可固定转轴、四个万向带刹车脚轮；以二次迭代的三维Hilbert分形曲线为设计元素，呈现Hilbert曲线多功能家具独特的美；在小空间家居场景下，多功能可以节省使用空间，通过分析图形提取出来局部与整体变化组合关系，以及提取出图形基本构成元素贯穿整个家具组合的设计，将分形曲线作为重要的设计元素之一。多功能家具的各个部分均可独立存在并使用，在置物、储物、座椅、书桌几种功能之间随意切换使用，使整套家具既节省室内空间又满足日常生活所需家具功能。

Hilbert 3D curvilinear multifunction combination furniture

A multifunctional combined furniture based on Hilbert fractal curve, which relates to a furniture, the furniture includes a folding desk, bookcase stool, storage unit; a foldable desk comprises a desk frame, a folding board, a fixing bracket, two hinge, two 180 degrees 180 degrees, a fixed shaft four universal casters with brake based on the 3D Hilbert fractal curve; the two iteration of the design elements, showing the Hilbert curve of the multi-functional furniture unique beauty; the small space in the Home Furnishing scenario, multi function can save the use of space, through the analysis of graph extracted local and global change relations, and extract the basic design elements throughout the furniture combination of graphics the fractal curve, as one of the important design elements. All parts of multi-functional furniture can exist independently and used. They can be switched between objects, stores, seats and desks, so that the whole furniture can save indoor space and meet the furniture function of daily life.

【技术实现步骤摘要】
Hilbert三维曲线多功能组合家具
：本专利技术涉及一种家具，特别涉及一种适应小空间使用的组合多功能家具。本专利技术是一种根据经典分形Hilbert三维曲线的结构特点专利技术的集桌椅、收纳于一体的多功能家具。依据Hilbert三维曲线的变化特点，合理分配功能，使其更加适应小空间的使用需求。
技术介绍
：分形（Fractal）一词译于英文Fractal，系分形几何的创始人曼德尔布罗特（B.B.Mandelbrot）于1975年由拉丁语Frangere一词创造而成的，词的本身具有“破碎”、“不规则”等含义。分形是指具有多重自相似的对象，它可以是自然存在的，也可以是人造的。花椰菜、树木、山川、云朵、脑电图、材料断口等都是生活中典型的分形。近年来，越来越多的设计师在他们的设计里运用了分形的思想，分形结构的自相似性和相互嵌套等特点可以作为一种新的造型语言应用到多功能家具的设计中，多功能家具也逐渐成为家具设计的主要趋势之一。Hilbert曲线是经典的分形曲线之一，图案富于变化，具有严格的自相似性，当迭代次数趋向无穷大时，它会充满一个正方形。对于其三维曲线而言，同样具有严格的自相似性，当迭代次数趋向无穷大时,它会充满一个立方体。变幻的分形曲线不但可以表现出传统美学对称、重复、韵律等美学标准，而且产生了超越这些传统美的新的表现形式。分形曲线不仅具有无可争议的视觉震撼力，同时给产品设计师创造出新产品提供了新思路。Hilbert分形曲线是分形理论的经典案例之一，以Hilbert分形曲线为设计元素，从功能需要和工艺实现等多方面考虑，对分形图进行取舍、变形和简化，并将其曲线结构和变化特点融入到家具设计中，使家具在功能和空间上得到延伸，在结构和功能上取得创新。
技术实现思路
：本专利技术的目的是：本专利技术结合Hilbert曲线的原理和特点，将二维曲线与三维曲线相结合，设计了一组Hilbert三维曲线多功能组合家具；该家具运用组合折叠方式，从Hilbert曲线中抽象出基本形状元素，对结构进行了合理地变形，使之既方便使用又节省空间，并具有美感。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供的是一种基于Hilbert分形曲线的多功能组合家具，所述家具包括可折叠书桌、两个坐凳以及两个收纳书柜单元。所述的具有Hilbert曲线结构的多功能组合家具，所述可折叠书桌包括书桌外框、折叠板、固定支架、两个180°合页、两个180°可固定转轴、四个万向带刹车脚轮。所述书桌外框的外观及内部结构是依照三维Hilbert分形曲线通过分割、旋转、重复等设计手法设计演变而来的；在保持书桌外框结构特点的前提下，根据实际使用需要相应改变书桌长宽高，使书桌适应实际使用需求。所述折叠板位于书桌外框上方，可通过180°旋转将折叠板与书桌外框桌面保持在同一水平线上，达到桌面延长的效果。所述固定支架一端固定于折叠板的边缘，支架可绕此边缘旋转180°，支架的另一端结构是依据二维Hilbert分形曲线设计的，使支架既起到支撑作用、又符合整体家具的形式美感。所述两个180°合页固定于折叠板与书桌外框连接边缘，两侧各装有一个，保证折叠板可旋转180°，并在折叠板旋转后与书桌外框保持在同一水平线上，使多功能家具的桌面加长一倍。所述两个180°可固定转轴位于固定支架与折叠板连接处，两侧各装有一个，转轴嵌于折叠板内部，同时与支架端点相连接，转轴在旋转180°后可固定在当前位置，并可以通过旋转回到原位置。所述四个万向带刹车脚轮位于书桌外框底部，对称分布在书桌外框底部的四个角，脚轮可在地面上任意旋转推移，同时配备有刹车装置，脚蹬开关可以使脚轮固定，方便家具的移动和固定。所述的具有Hilbert曲线结构的多功能组合家具，所述两个坐凳外观结构由三维Hilbert分形曲线设计演变而来，并根据实际需要调整坐凳长宽高，使坐凳适合使用需要。两个坐凳从外观上看，嵌于所述书桌外框内部结构中，在不使用的情况下，可以收进所述书桌外框中，节省家具占用空间。所述的具有Hilbert曲线结构的多功能组合家具，所述收纳书柜单元在外观上由三维Hilbert分形曲线设计演变而来，根据收纳书柜的使用需求对其结构进行调整，可容纳几十本书的空间。收纳书柜单元嵌于所述坐凳内部结构中，在不使用的情况下，可以节省占用空间。两个收纳书柜单元结构独立，也可以将其取出置于家中其他地方。在没有装书的情况下，将两个收纳书柜旋转90°，同样也可作为坐凳使用。所述的具有Hilbert曲线结构的多功能组合家具，所述家具外框均为圆角状。本专利技术Hilbert曲线多功能组合家具的优点与效果：1、受分形曲线的自相似结构以及形态特点启发，专利技术了Hilbert曲线多功能组合家具，参照分形曲线结构进行家具的造型、结构和功能设计，将模块化与多功能两种现代产品设计理念相结合，使本专利技术家具不局限于单一特定功能，满足家具使用所需功能。2、本专利技术家具结构灵活，安装有万向脚轮，可随处移动，具备可移动性，满足年轻群体或住宿大学生的需求。3、本专利技术家具是可变形的，在伸展和收缩的过程中实现空间的扩大和缩小，且不同状态下各个家具模块可充当多种功能，如收纳书柜既可用来放书，也可作为坐凳。附图说明：图1为本专利技术家具所用二维分形曲线的迭代示意图；图2为本专利技术家具所用三维分形曲线生成元的提取示意图；图3为本专利技术家具所用三维分形曲线的迭代示意图；图4为本专利技术家具由三维曲线向整套家具设计过程示意图；图5为本专利技术家具由收起到展开状态示意图；图6为本专利技术家具收起状态示意图；图7为本专利技术家具展开状态示意图；图8为本专利技术家具三视图及标识图；图9为本专利技术家具整体效果图；图10为本专利技术家具可折叠书桌俯视图；图11为本专利技术家具可折叠书桌正视图；图12为本专利技术家具可折叠书桌效果图；图13为本专利技术家具坐凳俯视图；图14为本专利技术家具坐凳正视图；图15为本专利技术家具坐凳效果图；图16为本专利技术家具收纳书柜单元俯视图；图17为本专利技术家具收纳书柜单元正视图；图18为本专利技术家具收纳书柜单元效果图；图中1-可折叠书桌、2-坐凳、3-收纳书柜单元，1-1-书桌外框、1-2-折叠板、1-3-固定支架、1-4-180°合页、1-5-180°可固定转轴、1-6-万向带刹车脚轮。具体实施方式：下面结合附图所示实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术以经典的分形曲线---Hilbert曲线的结构特点为依据，从Hilbert曲线的构造过程和结构形式上获得启示，设计了具有Hilbert曲线结构特点的多功能组合家具。本专利技术的Hilbert分形曲线涉及二维和三维两个维度的曲线，二维Hilbert曲线首先把一个正方形等分成四个小正方形，依次从西南角的正方形中心出发往北到西北正方形中心，再往东到东北角的正方形中心，再往南到东南角正方形中心，这是一次迭代。如果对四个小正方形继续上述过程，往下划分，反复进行，最终就得到一条可以填满整个正方形的曲线，这就是二维Hilbert曲线，其过程如图1所示。根据二维Hilbert曲线的生成原理，推理出三维曲线的迭代原理，依次迭代的三维Hilbert曲线构造方法为:将一立方体等分成八个小立方体,把八个小立方体的中心按序连接成一条线，即为三维Hilbert曲线的生成元。如图2所示，取各个小正方体的中心，并依次连接，提取生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Hilbert多功能组合家具，基于分形曲线设计，其特征在于：所述多功能家具包括可折叠书桌、坐凳、收纳书柜单元；可折叠书桌包括书桌外框、折叠板、固定支架、两个180°合页、两个180°可固定转轴、四个万向带刹车脚轮；书桌外框的外观及内部结构依照三维Hilbert分形曲线通过分割、旋转、重复状态设计而成；书桌外框在保持书桌外框结构特点的前提下，根据实际使用需要相应改变书桌长宽高，使书桌适应实际使用场景；书桌外框的折叠板位于书桌外框上方，通过180°旋转将折叠板与书桌外框桌面保持在同一水平线上，使之桌面延长；书桌外框的固定支架一端固定于折叠板的边缘，支架绕此边缘旋转180°，支架的另一端结构依据二维Hilbert分形曲线设计，增加支架的受力面积，使支架起到支撑作用，符合整体家具的形式美感；书桌外框180°合页嵌于折叠板与书桌外框之间，旋转180°，当合页旋转到180°时，折叠板与书桌外框处于同一水平线上，合页连接处不会再向大于180°的方向转动，起固定作用；书桌外框的180°固定转轴位于折叠板与固定支架连接边缘，两侧各装有一个，保证固定支架旋转至180°，转轴内部设有卡槽结构，使支架固定于180°的位置，起到进一步固定折叠板的作用；书桌外框的万向带刹车脚轮位于书桌外框底部，四个脚轮对称分布在书桌外框底部的四个角，脚轮设置有刹车装置，通过脚蹬控制刹车装置开关，使家具随时固定在某一位置；坐凳外观结构由三维Hilbert分形曲线的基本单元提取结构设计而来，并根据实际需要调整坐凳长宽高，使坐凳适合使用需要；两个坐凳从外观上看，嵌于所述书桌外框内部结构中，在不使用的情况下，收进书桌外框中；收纳书柜单元在外观上由三维Hilbert分形曲线的基本单元结合收纳书柜的实际使用需要而设计，根据收纳书柜的使用场景对其结构进行调整，可容纳几十本书的空间；收纳书柜单元嵌于坐凳内部结构中；两个收纳书柜单元结构独立，或将其取出置于其他地方；在没有装书的情况下，将两个收纳书柜旋转90°，同样也可作为坐凳用。...

【技术特征摘要】
1.一种Hilbert多功能组合家具，基于分形曲线设计，其特征在于：所述多功能家具包括可折叠书桌、坐凳、收纳书柜单元；可折叠书桌包括书桌外框、折叠板、固定支架、两个180°合页、两个180°可固定转轴、四个万向带刹车脚轮；书桌外框的外观及内部结构依照三维Hilbert分形曲线通过分割、旋转、重复状态设计而成；书桌外框在保持书桌外框结构特点的前提下，根据实际使用需要相应改变书桌长宽高，使书桌适应实际使用场景；书桌外框的折叠板位于书桌外框上方，通过180°旋转将折叠板与书桌外框桌面保持在同一水平线上，使之桌面延长；书桌外框的固定支架一端固定于折叠板的边缘，支架绕此边缘旋转180°，支架的另一端结构依据二维Hilbert分形曲线设计，增加支架的受力面积，使支架起到支撑作用，符合整体家具的形式美感；书桌外框180°合页嵌于折叠板与书桌外框之间，旋转180°，当合页旋转到180°时，折叠板与书桌外框处于同一水平线上，合页连接处不会再向大于180°的方向转动，起固定作用；书桌外框的180°固定转轴位于折叠板与固定支架连接边缘，两侧各装有一个，保证固定支架旋转至180°，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宁，张杰，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21