apolo-cad

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Genix Apolo CAD

面向工业机械的参数化 3D CAD，旨在由 AI Agent 驱动。
Agent 通过 MCP 像工程师一样设计，并交付完整成果： 经过验证的 3D 模型、施工图、计算报告、含成本的 BOM 和装配手册。

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项目简介

Apolo 是一款无头参数化 CAD（通过 build123d 使用 OpenCascade），配有 FastAPI 服务和 three.js Web 查看器。每项操作都是对同一个 HTTP API 的命令；AI Agent、Web UI 和 MCP 服务都是该 API 的平等客户端。

目标不是在按钮操作上与 SolidWorks 或 Inventor 看齐。这些工具围绕用户点击操作而构建；Apolo 则围绕 Agent 构建，力求达到称职的工程设计团队交付的相同成果：

• 可制造且能稳定支撑自身的 3D 模型（检查紧固方式、载荷路径、间隙和重力，而非想当然）；
• 施工图、引用相关标准的计算报告、含成本的 BOM 和报价，以及分步骤的装配手册；
• 从 V8 开始，还包括机器的控制面板、PLC 程序和气动系统，并在制造之前通过虚拟调试运行完成测试。

Agent 默认运用工程判断：可拆卸部件采用螺栓连接，防护罩有支撑并固定；只要仍有部件悬空、碰撞或缺少明确的紧固方式，设计就不会被判定为完成。

效果展示

500 L 搅拌罐 — AISI 304 不锈钢，配有齿轮电机、斜叶轮、联锁式检修舱口，以及带 PLC、驱动器和安全继电器的控制面板。通过发布门槛。	200 L 桨叶混合机 — 配有气动卸料门（FRL、5/2 阀、气缸）、盖板和容器联锁，以及带 PLC 的控制面板。
4 m 包裹带式输送机 — 基准测试的参考项目，完全参数化。	双扇折叠门 — 木质和玻璃材质；同一引擎也可用于机械以外的领域。

运动与物理仿真。双层箱式升降机（如图未安装外罩）运行其命名运动研究：平台悬挂于两条两端固定的滚子链上，链条会随平台在每个姿态下移动。系统会扫描运动研究的整个行程，检查碰撞；MuJoCo 可模拟重力、跌落测试以及动力关节、皮带和传感器。 本页所有图像均由 Apolo 自身渲染，使用的引擎与 Agent 查看自身作品时相同（render_view、motion_gif、drawing）。

### 3D 控制面板

Agent 声明电路（带端子的设备、电线、导体），layout_tablero 据此构建面板：外壳、DIN 导轨、线槽、设备，以及带操作器件的门。 Apolo 执行电气规则检查（短路、电压交叉、未受保护的电机、接地）， 将面板加入 BOM 和成本核算，并让 PLC 程序在真实端子上运行。

使用一个模型即可获得

交付物	内容
图纸集（PDF、DXF；使用 ODA 生成 DWG）	装配图纸，含零件清单和气泡标注；每个零件一张图纸，含孔位标注、ISO 286 配合、公差基准和 GD&T、ISO 2768-mK、ISO 1302 粗糙度、ISO 2553 焊接符号、切割清单、紧固件明细表，以及含锚固载荷的安装图纸
计算报告（A4 PDF）	设计依据、公式、代入计算，以及每项检查的安全系数；每项均注明所依据的标准（CEMA、ISO、DIN、EN、AISC），并附带网格收敛的 FEA 结果
BOM、成本核算和报价单	物料清单（机械、电气和气动）、切割清单、排样，以及每项成本都注明来源的报价单
装配手册	按载荷路径从地面向上排列的步骤，并为每步提供紧固扭矩和扳手规格
气动原理图	根据声明的气路生成的 ISO 1219 图纸（示例）
验证	干涉、重力与稳定性、公差叠加（最坏情况和 RSS）、线性静态 FEA，以及两个关卡：delivery_check（绿色 / 琥珀色 / 红色）和更严格的 publication_gate

快速开始

pip install "apolo-cad[physics,fea]"   # extras: MuJoCo physics, linear static FEA
apolo --open                            # API + web UI on http://127.0.0.1:8000

支持 Python 3.11–3.13；CI 在 Linux 和 Windows 上运行。项目存储在 ~/.apolo/ （可通过 APOLO_HOME 更改）。如果没有发布 wheel，apolo-cad[sketch] 会强制使用 PlaneGCS 草图求解器；否则草图工具会回退到 SciPy。

通过 MCP 连接 Agent

保持 apolo 运行，并在任意 MCP 客户端（Claude Code、Claude Desktop，……）中注册 stdio 服务：

{
  "mcpServers": {
    "apolo-cad": {
      "command": "apolo-mcp",
      "env": { "APOLO_URL": "http://127.0.0.1:8000" }
    }
  }
}

该服务也已列入官方 MCP 注册表，名称为 io.github.mariorojasmz/apolo-cad。 然后用自然语言提出需求：

“设计一台 4 m × 600 mm 的皮带输送机，用于输送 1–15 kg 的包裹，配备空心轴减速电机和带急停按钮的控制面板。检查是否有碰撞或倾倒风险，并提供图纸集和计算报告。”

Agent 以循环方式工作：使用 run_batch 建模（原子批次：一次重新生成、一个撤销步骤；还可选择添加契约，在间隙或干涉断言失败时回滚整个批次），使用 render_view 和 measure 查看，使用 check_interference、gravity_test、engineering_check 和 delivery_check 验证，并使用 drawing_set、calc_report、quotation 和 assembly_manual 生成文档。

写入核心精简（run_command、run_batch、edit_command、edit_batch、撤销/重做）， 覆盖整个命令注册表；其余 92 个工具用于读取、测量、模拟和生成文档。Agent 执行的所有操作都会作为命令记录在日志中：可编辑、可撤销，并可在浏览器中实时查看。

工作原理

   AI agent (MCP) ──┐        ┌── web UI (React + three.js)      equal clients
                    ▼        ▼                                  of one HTTP API
               core/apolo/api      FastAPI · REST + WebSocket · jobs
                    │
   doc        document = command log (event-sourced, undo/redo, KB-sized .apolo files)
   commands   command registry + JSON Schemas: UI, dialogs and agent tools from one source
   kernel     build123d / OpenCascade: B-rep, rendering, measurement, picking
   library    standards-based catalog, BOM, costing, engineering rules
   assembly   joints, mates, constraints, connectivity
   drawing    HLR drawings, drawing sets, calculation report, manual
   physics    MuJoCo: gravity, drop test, dynamics          fea   gmsh + scikit-fem
   plc        Structured Text compiled to safe Python       cosim electrical + PLC + mechanics

• 文档是一份命令日志。 几何数据从不存储：打开文件时会重放日志，因此文件只有几 KB 大小，而且每条历史命令都可以编辑。
• 由架构驱动。 添加到注册表中的命令会自动显示在工具栏、对话框、属性面板和 Agent 的工具中，无需编写其他代码。
• 处处支持表达式。 任何数值字段都接受基于项目变量的 "=expression"；更改变量即可重新生成模型。
• 使用声明式选择器选择边和面（方向、面、长度、邻近度），而非脆弱的拓扑名称。
• 机器模板是超级命令（create_belt_conveyor、create_roller_conveyor、create_hoist_chain、create_pneumatic_cylinder、layout_tablero，……）：它们继承参数化编辑、撤销、BOM 和 Agent 调用能力。
• 包含 469 个条目的目录，按标准尺寸（ISO、DIN、EN、ASTM）构建：轴承、型材、紧固件、齿轮电机、电气和气动设备。

活生生的机器（V8）

当前路线图为每台机器配备真实的控制系统：

• 电气模型：包含端子、导线和导体的设备；ERC；电气 BOM 和成本核算。
• 3D 控制面板：导轨、线槽、设备和柜门，线长、线槽填充率、散热（IEC 60890）和电缆格兰头。
• PLC：程序使用结构化文本（Structured Text，IEC 61131-3）编写，并编译为安全、确定性的扫描程序，带有看门狗。
• 协同仿真：电源为面板供电，PLC 读取传感器并驱动接触器和驱动器，电机带动 MuJoCo 物理模型运动，每个测试场景都会显示绿色或红色结果。在查看器中按下控制面板上的按钮，即可观察机器的响应。
• 气动系统：FRL、阀门、气缸和软管；气缸以自身推力推动，速度由流量设定，并消耗压缩空气；提供 ISO 1219 原理图。

状态

V1–V7 已完成：建模、装配、工程图、交付物、稳健性和性能。 V8「活生生的机器」正在开发中：电气模型、物理仿真、协同仿真和实时查看器已完成；3D 面板、气动系统和起重链正在完成中。 详情请见路线图。

成熟度以交付物而非功能衡量：将 Apolo 生成的同一台机器的交付包，与手工完成的交付包进行对比评分，评分标准公开 （基准测试）。

交付机器之前，第二个 Agent 会使用车间检查清单进行盲审 （审查提示词）；每个确认的问题都会转化为一条规则。

刻意不纳入范围：CAM、接触或非线性 FEA、多用户云端功能和生成式设计。

从源代码运行

python -m venv .venv
.venv\Scripts\python -m pip install -e "core[dev,physics,fea]"
cd ui ; npm ci ; npm run build ; cd ..
.\start-apolo.ps1                                   # API + UI on http://127.0.0.1:8000
.venv\Scripts\python -m pytest tests -q -n auto    # 6641 tests

此代码库为源码检出版本提供 .mcp.json。Web UI 还内置了一个可选聊天功能，默认关闭（APOLO_CHAT=1 和 ANTHROPIC_API_KEY）。

贡献

欢迎贡献。请先阅读 CONTRIBUTING.md：了解哪些贡献会被接受、如何运行测试和构建，以及提交风格。提交首个拉取请求时，系统会通过 CLA Assistant 请你签署一次贡献者许可协议。报告安全问题，请遵循 SECURITY.md。

许可证

MIT © 2026 Mario Rojas。

基于自由软件构建：OpenCascade（LGPL）、 build123d（Apache-2.0）、 FastAPI（MIT）、three.js（MIT）、 MuJoCo（Apache-2.0）、gmsh（GPL，可选 fea 额外组件）以及 scikit-fem（BSD）。