CAD AI助手

HiCAD 2025的本地AI助手,通过自然语言控制实现CAD操作自动化,具备零成本运行和智能上下文理解功能。

  • by CADcoLabs
  • Python
  • 本地部署
  • 更新于
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使用说明

HiCAD人工智能助手(CAD_MCP)

HiCAD 2025的本地首个人工智能助手,具有零成本运行时间,由Qwen3模型和模型上下文协议(MCP)提供支持。


概述

CAD_MCP通过本地AI助手实现HiCAD 2025的自然语言控制。用户可以发出“创建300mm高的工字梁”等命令,并让HiCAD自动执行。

主要特点:

  • 零成本运行时:通过LM Studio进行本地LLM推理(无API成本)
  • 自然语言CAD控制:HiCAD操作的直观命令
  • 智能上下文:具有HiCAD API知识的RAG数据库
  • 安全自动化:验证工作流程和操作确认
  • 可扩展架构:易于添加新的HiCAD功能

项目结构

CAD_MCP/
├── docs/                          # Documentation and research
│   ├── research/                  # API discovery documentation
│   ├── architecture/              # Design documents
│   ├── guides/                    # User guides
│   └── task_completion_reports/   # Task validation reports
├── hicad_mcp_server/              # HiCAD MCP Server (main product)
│   ├── server.py                  # MCP server entry point
│   ├── connection_manager.py      # HiCAD connection handling
│   ├── tools/                     # MCP tool implementations
│   └── prototypes/                # Connection test scripts
├── qwen_agent_config/             # Qwen-Agent configuration
│   ├── agent_config.py            # Agent initialization
│   ├── rag_config.json            # RAG database settings
│   └── system_prompt_*.txt        # System prompts
├── rag_data/                      # RAG knowledge base
│   ├── api_schemas/               # HiCAD API schemas
│   ├── official_docs/             # HiCAD documentation
│   └── code_examples/             # Curated code examples
├── examples/                      # Reference implementations
│   ├── c_sharp/                   # C# HiCAD examples
│   └── python/                    # Python integration examples
├── tests/                         # Test suite (target: ≥85% coverage)
├── tools/                         # Development tools
│   └── lm_studio_delegate/        # Multi-agent workflow tool
├── DELETED/                       # Archive for removed files
├── project_genesis.md             # Project charter (immutable)
├── AI_coding_standards.md         # Coding standards for AI agents
├── DELEGATION_STRATEGY.md         # AI task assignments
├── research_plan_improved.md      # 6-phase implementation plan
└── README.md                      # This file

系统架构

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         USER                                 │
│            (Natural Language Commands)                       │
└─────────────┬───────────────────────────────────────────────┘
              │
              ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              QWEN-AGENT FRAMEWORK                            │
│  ┌────────────────────┐         ┌───────────────────┐       │
│  │  Qwen3-7B-Thinking │◄────────┤   Built-in RAG    │       │
│  │  (LM Studio)       │         │   Database        │       │
│  │  Local GPU         │         │   (HiCAD Context) │       │
│  └────────┬───────────┘         └───────────────────┘       │
│           │                                                  │
│           │ Tool Selection & Parameters                     │
│           ↓                                                  │
│  ┌──────────────────────┐                                   │
│  │   MCP Client         │                                   │
│  │   (Native)           │                                   │
│  └────────┬─────────────┘                                   │
└───────────┼──────────────────────────────────────────────────┘
            │
            │ MCP Protocol (JSON-RPC)
            ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│         HICAD MCP SERVER (Python - Custom Built)             │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │  Tool Registry (15+ tools):                          │   │
│  │  • hicad_get_version()                               │   │
│  │  • hicad_create_beam(profile, height, ...)          │   │
│  │  • hicad_query_parts(filter_criteria)               │   │
│  │  • hicad_traverse_assembly(assembly_id)             │   │
│  │  • hicad_export_file(format, path)                  │   │
│  └──────────────────┬───────────────────────────────────┘   │
│                     │                                        │
│  ┌──────────────────▼───────────────────────────────────┐   │
│  │  Connection Manager                                   │   │
│  │  • pythonnet or comtypes (TBD Phase 1)               │   │
│  │  • Singleton connection pool                         │   │
│  │  • Health checks & reconnection                      │   │
│  └──────────────────┬───────────────────────────────────┘   │
└────────────────────┼────────────────────────────────────────┘
                     │
                     │ .NET/COM Interop
                     ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│            HICAD 2025 APPLICATION                            │
│            (.NET API / COM Interface)                        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

技术栈

核心技术

  • 计算机辅助设计软件:HiCAD 2025(ISD集团)
  • 本地法学硕士:Qwen3-7B通过LM工作室思考
  • 人工智能框架:Qwen Agent 0.1.0+(支持MCP和RAG)
  • MCP服务器:使用FastMCP的Python 3.10+
  • HiCAD集成:pythonnet(用于.NET)或comtypes(用于COM)

Python依赖关系

qwen-agent[gui,mcp,rag]>=0.1.0
pythonnet>=3.0.0 or comtypes>=1.2.0
fastmcp>=0.1.0
httpx>=0.27.0
pytest>=7.4.0

硬件要求

  • 图形处理器:NVIDIA RTX 5070 Ti(16GB VRAM)或类似产品
  • 随机存取存储器:推荐32GB
  • 操作系统:Windows(安装了HiCAD 2025)

安装

先决条件

  1. HICAD 2025年 已安装并获得许可
  2. Python 3.10+ 安装
  3. LM 工作室 安装Qwen3-7B思维模型
  4. Git 安装

快速开始

# Clone the repository
git clone https://github.com/CADcoLabs/CAD_MCP.git
cd CAD_MCP

# Create virtual environment
python -m venv venv
source venv/bin/activate  # On Windows: venv\Scripts\activate

# Install dependencies
pip install -r requirements.txt

# Copy environment template
cp .env.template .env
# Edit .env with your settings

# Run tests (when available)
pytest tests/

项目状态

当前阶段:第0阶段-基础(第1周)

阶段 状态 描述
阶段0 🟢 进行中 项目基础和文件
第1阶段 ⏳ 待定 API发现和连接原型
第二阶段 ⏳ 待定 模式生成和数据准备
第3阶段 ⏳ 待定 MCP服务器实施
第4阶段 ⏳ 待定 融合和RAG人口
第5阶段 ⏳ 待定 测试和改进

时间线:6周(42天) 预算:100-120美元的开发成本,0美元的运行时间成本


开发工具

LM工作室代表

位于 tools/lm_studio_delegate/,这是一个用于Claude Code和LM Studio之间的多代理工作流的开发元工具。

特征:

  • Claude Code与LM Studio之间的双向通信
  • 带完成报告的结构化任务委托
  • 基于文件的任务持久性,用于审计跟踪
  • 自动验证工作流

用途:

# In Claude Code
delegate_query("Write a Python function to parse JSON")
delegate_task("Create a simple HTTP server script")

看 tools/lm_studio_delegate/README.md 了解详情。


文档

核心文件

其他资源


参考项目

本项目建立在以下基础上并从中学习:


贡献

AI代理指南

所有参与此项目的AI代理必须:

  1. 阅读 project_genesis.md 和 AI_coding_standards.md 开始工作前
  2. 遵循中的任务委派矩阵 DELEGATION_STRATEGY.md
  3. 生成 task_completion_report.md 对于所有任务
  4. 从不删除文件(移动到 DELETED/ 改为文件夹)
  5. 在测试后用户批准之前,没有作者署名
  6. 保持≥85%的测试覆盖率

代码规范

  • python:PEP 8,类型提示,谷歌风格的文档字符串
  • C:Microsoft惯例、XML文档注释
  • Git:常规提交(feat:,fix:,docs:,test:,重构:)
  • 测试:pytest覆盖率≥85%

安全与隐私

  • 本地优先:所有LLM推理都在本地运行(没有数据发送到云端)
  • 代码中没有凭据:使用 .env 配置文件
  • HiCAD数据保护:所有HiCAD数据都保留在本地计算机上
  • 山宁泰原木:从日志中编辑敏感路径和用户名

许可证

MIT许可证 -有关详细信息,请参阅LICENSE文件。


支持与联系

问题: GitHub 问题 讨论: GitHub讨论 文档:参见 docs/ 文件夹


路线图

短期(第1-2周)

  • ✅ 项目文件和基础
  • ⏳ 环境设置和Qwen代理安装
  • ⏳ HiCAD API发现和连接原型

中期(第3-4周)

  • ⏳ 使用核心工具实现MCP服务器
  • ⏳ API架构生成和文档编制

长期(第5-6周)

  • ⏳ RAG数据库填充
  • ⏳ Qwen Agent集成与测试
  • ⏳ 端到端验证和优化

成功指标

技术指标:

  • ✅ 零成本运行时(本地LLM)
  • 🎯 15+HiCAD MCP工具可操作
  • 🎯 RAG数据库中的200多种API方法
  • 🎯 <简单操作的5秒响应时间
  • 🎯 ≥保持85%的测试覆盖率
  • 🎯 ≥95%的工具调用成功率

用户体验目标:

  • 🎯 ≤30分钟安装时间
  • 🎯 ≥85%的自然语言命令成功率
  • 🎯 <5%的操作导致HiCAD崩溃
  • 🎯 用户满意度:“这很有用,节省时间”

致谢

基于以下方面的见解构建:

  • 阿里云Qwen Agent框架
  • 基于Anthropic的模型上下文协议
  • RickdeM的HicadCommunity项目
  • 更广泛的CAD自动化和AI代理社区

状态: 🟢 主动开发(阶段0) 最后更新: 2026-01-14 版本:0.1.0-α


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