基于反求技術(shù)的工藝品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法探究

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1、基于反求技術(shù)的工藝品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法探究摘要：反求技術(shù)（ReverseEngineering,RE）,已普遍用于產(chǎn)品的復(fù)制及創(chuàng)新設(shè)計(jì)。利用此技術(shù)，可以直接對(duì)已有的國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集、模型重構(gòu)和再優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文通過對(duì)一款工藝品（趣味臺(tái)燈）的反求設(shè)計(jì)，具體探討了其創(chuàng)新設(shè)計(jì)的主要方法關(guān)鍵詞：反求技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集模型重構(gòu)中圖分類號(hào)：TP391.72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9416（2011）12-0115-011、三維數(shù)據(jù)采集我們要進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量的工藝品是一款小孩兒形體的趣味臺(tái)燈（圖1）。由于在數(shù)

2、據(jù)采集過程中，為了防止物體反光造成的誤差，對(duì)臺(tái)燈本身均勻噴涂了一層薄薄的顯像劑采用的測(cè)量設(shè)備是三維光學(xué)坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)（圖2）,其特點(diǎn)是測(cè)速快，完成一幅照片掃描只需10秒左右，每幅掃描照片可獲得工件表面多個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并以點(diǎn)云的形式以多種格式輸出，供CAD/CAE/CAM使用；測(cè)量精度高，每幅掃描照片精度達(dá)±0.02mm通過三維測(cè)量得到多視點(diǎn)云，多視點(diǎn)云就是完成整個(gè)物體測(cè)量，常把物體表面分成多個(gè)局部相互重疊的子區(qū)域，從多個(gè)角度獲取零件不同方位的表面信息，從各個(gè)視覺分塊測(cè)量得到多個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)云。對(duì)多視點(diǎn)云進(jìn)行數(shù)

3、據(jù)拼接，得到了完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)(圖3)2、三維數(shù)據(jù)處理Imageware軟件為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段--從開始的設(shè)計(jì)思路到生產(chǎn)出符合產(chǎn)品質(zhì)量的表面，直到對(duì)后續(xù)工程和制造所需的全3D零件進(jìn)行檢測(cè)，都提供了一個(gè)較為全面的進(jìn)行3D造型和檢測(cè)的方法。采用Imageware軟件將測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行如下處理(圖4)：(1)雜點(diǎn)和噪聲點(diǎn)的去除。由于測(cè)量過程中受到各種人為因素的影響產(chǎn)生的，影響曲面重構(gòu)及曲面質(zhì)量的點(diǎn)。需要進(jìn)行點(diǎn)云的光順，以得到精確的模型和抽取準(zhǔn)確的特征線(2)數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)。數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)包括等間距縮減、倍率縮減、等量縮

4、減等(3)數(shù)據(jù)的分塊。將屬于同一子曲面類型的數(shù)據(jù)成組后續(xù)的曲面模型重建時(shí)，先分別擬合單個(gè)曲面片，再通過曲面的過渡、相交、倒圓將多個(gè)曲面“縫合”成一個(gè)整體(4)曲線、曲面的重構(gòu)。先將據(jù)點(diǎn)通過插值或逼近擬合成曲線，再利用造型工具，完成曲面片造型，再通過延伸、剪裁和過渡等曲面編輯，得到完整的曲面模型3、臺(tái)燈的創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，是確保企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、維持企業(yè)生存與成長(zhǎng)的重要機(jī)能。其特點(diǎn)是：(1)縮短產(chǎn)品創(chuàng)新構(gòu)思到新產(chǎn)品上市之間的周期，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，壓縮時(shí)間；(2)提高新產(chǎn)品的創(chuàng)新程度、可制造性、宜人性和綠色度，

5、擴(kuò)展活動(dòng)空間；(3)充分利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和快速原型技術(shù)的潛力，避免反復(fù)試制產(chǎn)品實(shí)物原型的過程，節(jié)省新產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用。采用UG軟件，對(duì)此款臺(tái)燈的創(chuàng)新設(shè)計(jì)如圖5：4、結(jié)語(yǔ)反求技術(shù)使設(shè)計(jì)著以直觀方式體會(huì)設(shè)計(jì)的感覺，感性而迅速地驗(yàn)證和檢查所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和外形，本文通過對(duì)一款工藝品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，重點(diǎn)闡述反求技術(shù)的應(yīng)用大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)的周期，加快了產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，降低了企業(yè)投資新產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)參考文獻(xiàn)[1]許志龍.逆向工程中多視角點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合技術(shù)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2006.[2]許文全

6、，何文學(xué)，陳國(guó)金?反求工程技術(shù)及其應(yīng)用[J]鑄造,2005,(08).[3]劉云生.反求工程技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.[1]王霄?逆向工程技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.