一种可并行逆向工程处理的设计模式
眼部按摩器三维模型逆向重构毕业设计
眼部按摩器三维模型逆向重构毕业设计眼部按摩器是一种常见的美容工具，它可以通过按摩眼部周围的肌肤，促进血液循环，缓解眼部疲劳和眼袋问题。
在本毕业设计中，我将使用逆向工程技术对眼部按摩器进行三维模型的重构。
一、设计背景随着现代人生活节奏的加快和工作压力的增大，越来越多的人出现了眼部问题，如黑眼圈、眼袋等。
为了解决这些问题，市场上出现了各种各样的眼部按摩器。
然而，目前市场上大多数产品都是基于传统设计理念和经验制作的，缺乏科学依据和精确度。
在本毕业设计中我将使用逆向工程技术对现有产品进行重构。
二、逆向工程简介逆向工程是一种通过扫描物体表面并分析其结构和功能来创建三维模型的技术。
它通常包括以下步骤：扫描物体表面、数据处理与分析、建立三维模型等。
三、重构目标本毕业设计的重构目标是创建一个高精度、符合人体工学原理的眼部按摩器三维模型。
通过逆向工程技术，我将对现有产品进行扫描和分析，并根据分析结果进行优化设计。
四、扫描与数据处理1. 扫描设备选择：在本毕业设计中，我将选择激光扫描仪作为扫描设备。
激光扫描仪可以通过发射激光束并测量其反射回来的时间来获取物体表面的几何信息。
2. 扫描过程：我会将眼部按摩器放置在一个固定的平台上，然后使用激光扫描仪沿着物体表面进行扫描。
扫描过程中需要注意保持扫描仪与物体之间的距离和角度一致，以获取准确的数据。
3. 数据处理与分析：得到扫描数据后，我将使用适当的软件对数据进行处理和分析。
我会对原始数据进行滤波和去噪处理，以去除不必要的干扰。
我会使用三维重建算法将点云数据转换为三维模型。
五、优化设计1. 人体工学原理：眼部按摩器应该符合人体工学原理，即适应人体的解剖结构和运动规律。
在优化设计中，我将参考眼部解剖学知识和人体工学原理，确保眼部按摩器的形状和尺寸符合人眼周围的曲线和轮廓。
2. 功能性改进：根据市场调研和用户需求分析，我将对现有产品的功能进行改进。
增加不同模式的按摩功能、加热功能等，以提高用户体验。
四大逆向工程软件简介
四大逆向工程软件简介本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March四大逆向工程软件简介Imageware 由美国 EDS 公司出品，是最著名的逆向工程软件，正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。
该软件拥有广大的用户群，国外有 BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota 等著名国际大公司，国内则有上海大众、上海交大、上海 DELPHI、成都飞机制造公司等大企业。
以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业，因为这两个领域对空气动力学性能要求很高，在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。
常规的设计流程首先根据工业造型需要设计出结构，制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能，然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止，如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。
如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型，这就需要采用逆向工程软件。
首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据，然后利用逆向工程软件(例如：Imageware surfacer)进行处理即可获得 class 1 曲面。
随着科学技术的进步和消费水平的不断提高，其它许多行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行产品设计。
以微软公司生产的鼠标器为例，就其功能而言，只需要有三个按键就可以满足使用需要，但是，怎样才能让鼠标器的手感最好，而且经过长时间使用也不易产生疲劳感却是生产厂商需要认真考虑的问题。
因此微软公司首先根据人体工程学制作了几个模型并交给使用者评估，然后根据评估意见对模型直接进行修改，直至修改到大家都满意为止，最后再将模型数据利用逆向工程软件 Imageware 生成 CAD 数据。
当产品推向市场后，由于外观新颖、曲线流畅，再加上手感也很好，符合人体工程学原理，因而迅速获得用户的广泛认可，产品的市场占有率大幅度上升。
基于逆向工程的复杂工艺品设计及快速成型
No2Apr第2期（总第225期）2021年4月机 械 工 程 与 自 动 化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION文章编号= 1672-6413（2021）02-0052-03基于逆向工程的复杂工艺品设计及快速成型櫜夏会芳，汤剑，张琳琅，苏秀芝（武汉华夏理工学院智能制造学院，湖北武汉430223）摘要：为解决复杂工艺品的逆向建模及成型问题，以兵马俑人俑工艺品为例，应用三维激光扫描设备、Geomagic Wrap 软件、Geomagic Design X 软件、Geomagic Control X 软件和3D 打印技术进行逆向设计和快速成型，实现模型的快速复制，提高了复杂型面产品的开发能力，降低了产品的研发成本。
关键词：逆向工程；工艺品；快速成型中图分类号： TP3917 文献标识码： A0 引言1. 1 扫描前处理逆向工程（Reverse Engineering ）也称反求工程或 逆向设计，是将已有产品模型（实物模型）转化为工程 设计模型和概念模型，并在此基础上解剖、深化和再创 造的一系列分析方法和应用技术的组合［1］。
逆向工程的过程大致如下：首先由数据采集设备 获取样件表面数据，其次导入专门的数据处理软件或 带有数据处理的三维CAD 软件进行前处理，然后进 行曲面和三维实体重构，在计算机上复现实物样件，并 在此基础上进行修改和创新设计，最后对再设计的对 象进行实物制造。
其中从数据采集到CAD 模型的建 立是反求工程中的关键技术。
本文以兵马俑人俑工艺品为研究对象，利用逆向 工程技术对人俑模型进行逆向建模。
1人俑三维数据采集本次扫描选用日本柯尼卡美能达三维扫描仪 RANGE7对人俑模型进行数据采集。
柯尼卡美能达 三维扫描仪属于非接触式光学扫描仪，物体表面明暗 程度会影响扫描数据的质量，另外要获得物体表面完 整的数据，需多方位扫描［］。
所以扫描前处理主要是 表面处理、贴标记点。
逆向设计
汽车逆向设计众所周知，汽车的研发需要大量资金的积累、技术的积累、人才的积累。
我国汽车业尚没有形成很强的研发能力，很多专家认为：过去多年我们走的开发思路，一是完全自主开发，一切从零开始，这种开发思路实践证明不成功，因为我们没有那么大规模支持，更没有那么多的技术、管理积累；二是图省事，简单“拿来主义”，购买技术，这样技术永远掌在别人的手里，不可能形成自主开发能力。
逆向工程技术就是迅速解决提升我们汽车车身研发水平重要手段之一。
我们提升汽车自主开发能力，赶上世界水平唯一的办法，必须采取站在巨人的肩膀上，要消化、吸收、改进、创新。
韩国、曰本都曾经走这条路，他们不是简单的把别人的车拿来装配，而是真正地消化、吸收，通过消化、吸收学习，缩短与世界水平的差距，逐步培养起自己的自主开发能力，因此成为今天的汽车开发世界强国。
逆向工程技术正是消化、吸收先进技术重要方法之一，尤其在车身开发方面，逆向工程技术是送我们走上巨人肩膀的强大武器。
我们福田公司车身开发人员正是利用这先进技术开展了欧曼重卡车身的研发，并取得了成功一.逆向设计的概念1.逆向工程（ReverseEngineering-RE）是对产品设计过程的一种描述2.在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。
这样的产品设计过程我们称为“正向设计”过程。
逆向工程产品设计可以认为是一个“从有到无”的过程。
简单地说，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。
从这个意义上说，逆向工程在工业设计中的应用已经很久了。
因此，逆向工程技术可以认为是将产品样件转化为三维模型的相关数字化技术和几何建模技术的总称。
逆向工程的实施过程是多领域、多学科的协同过程。
《逆向工程设计方法》课件
艺术品复制的逆向工程设计案例
总结词
艺术价值高、细节要求高
详细描述
在艺术品复制领域，逆向工程设计方法的应用可以帮助艺术家快速准确地复制出原作的 三维模型。通过高精度的测量和数据处理，可以获得原作中微妙的形状和纹理细节，从 而在复制过程中保持艺术品的原汁原味。这不仅有助于艺术品的保护和传承，还可以为
艺术家提供创作灵感和参考。
逆向工程软件工具的选择与使用
01
根据项目需求选择合适的逆向 工程软件工具，需要考虑软件 的功能、精度、易用性、成本 等因素。
02
在使用逆向工程软件工具时， 需要掌握一定的技术知识和操 作技巧，包括点云数据处理、 曲面建模、误差检测等。
03
在进行逆向工程设计时，需要 遵循一定的设计规范和标准， 保证设计结果的准确性和可靠 性。
模型重建精度不高 由于数据采集的限制，逆向工程 设计的模型重建精度往往受到限 制，难以达到高精度要求。
计算量大 逆向工程涉及大量的计算和优化 ，对计算资源和计算效率要求较 高，需要高性能计算机和专业的 软件支持。
逆向工程设计方法的展望
提高数据采集和处理技术
随着传感器技术和数据处理技术的发 展，未来逆向工程设计的数据采集和 处理将更加准确和高效。
总结词
详细描述
几何模型可以是用CAD软件创建的三维模 型，也可以是二维图纸或实物模型。
基于几何模型的方法需要较高的测量和建 模技术，同时也需要了解产品的制造工艺 和材料特性。
基于图像模型的逆向工程设计方法
总结词
基于图像模型的方法是通过分析图像数据来推导和优化设计的方法。
详细描述
这种方法通常用于图像处理、计算机视觉和医学影像等领域。通过分 析图像数据，设计师可以提取特征、识别模式并优化设计方案。
现代武器系统设计方法概要
现代武器系统设计的方法依赖普通化现代设计技术，是现代设计技术在武器这一领域的具体表达。
现代设计技术是过去长期的传统设计活动的延伸和开展，是传统设计的深入、丰富和完善。
随着设计实践经历的积累、设计理论的开展以及科学技术的进步，特殊是计算机技术的高速开展，设计工作包括机械产品的设计过程产生了质的飞跃。
为区别于过去常用的传统设计理论与方法，人们把这些新兴理论与方法称为现代设计。
现代设计方法就是以满足产品的质量、性能、时间、本钱、价格等综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改良、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。
现代设计不仅指设计方法的更新，也包含了新技术的引入和产品的创新。
设计是把一种方案、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程，是具有高级思维能力的人的本能。
人类为了适应生存环境和开展自身，浮现了各种精神上和物质上的需求，为了满足这些需求，人们需要通过创造性的思维产生构思，并采取一定的技术途径实现这些构思，改造世界，创造文明，创造物质财富和精神财富，这个过程就是设计。
因此，可以说从人类诞生之日，就孕育了设计的萌芽，设计活动就是人类文明的创造活动，它不管是在精神财富还是在物质财富的创造中都起到了重要作用。
人类最根抵、最主要的创造活动是造物。
设计便是造物活动发展预先的方案，可以把任何造物活动的方案技术和方案过程理解为设计。
设计的领域非常广阔，按照人与社会、自然之间的关系，将设计分为三类——产品设计、传播设计和环境设计。
(1)产品设计是指人与自然关系中为维持与开展自身、征服自然、改造自然过程中所需的工具、机器的设计，如发动机、汽车、机床的设计等。
(2)传播设计是实现人与社会之间信息的传递表达的设计，如广告设计、路标设计、印刷设计等。
(3)环境设计则是指处于自然界中的人类社会所必需的物质环境装备的设计，如城市规划，以及房屋、道路、桥梁的设计等上述三类设计的侧重点各不一样，但并非彻底别离的，而是有着密切的联系甚至重叠。
先进制造系统重点习题(答案)
第一章先进制造技术概述1.先进制造技术是什么?答: 先进制造技术(Advance Manufacturing Technology，AMT)是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术与管理科学等多学科先进技术的综合，并应用于制造工程之中所形成的一个学科体系。
2.发展趋势：精密化，柔性化，网络化，虚拟化，智能化，清洁化，集成化，全球化3.很多国家特别是美国把制定制造业发展战略列为重中之重，原因是什么?答: ①世界经济发展的趋势表明，制造业是一个国家经济发展的基石，也是增强国家竞争力的基础；②制造业是解决就业矛盾的一个重要领域，也是21世纪提高一个国家整体就业水平的重要基础；③制造业不仅是高新技术的载体，而且也是高新技术发展的动力。
1.什么是制造系统?制造技术？答: 制造过程及其所涉及的硬件包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置以及有关软件包括制造理论、制造技术(制造工艺和制造方法等)和制造信息等组成了一个具有特定功能的有机整体，称之为制造系统。
制造技术是按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物质工具，是原材料转变为产品的技术总称。
2.制造业面临着新的历史性发展机遇和更加严峻的挑战?答：(1)产品生命周期缩短。
现代科技以日新月异的速度发展，新产品层出不穷。
产品的生命周期(一个产品从开发设计到被市场淘汰所经历的时间)大大缩短。
(2)用户需求多样化。
用户追求多样化和个性化已逐渐成为世界的潮流。
(3)大市场和大竞争。
世界市场的开放程度越来越大。
随着计算机通信技术的迅速发展和信息高速公路的建立，使得全球集成制造有实现的可能。
这样可以使资源更充分地利用，原料和产品的运输距离得以更显著地缩短，交货期也能得到进一步缩短，产业分工的国际化已成为发展潮流。
(4)交货期成为竞争的第一要素。
根据客户对产品需求的变化，要求迅速作出反应，已经成为压倒一切的竞争要素。
(5)信息化和智能化。
计算机技术的发展和广泛的应用，使企业的控制进一步信息化和智能化，使企业的工作内容、对象和方法发生了根本的改变。
9个顶级逆向思维
9个顶级逆向思维1. 逆向问题解决法逆向问题解决法是一种思维方式，它要求我们从问题的反面出发，寻找解决问题的方法。
通常，我们习惯性地从正面思考问题，但逆向思维可以帮助我们发现新的解决方案。
逆向问题解决法的核心思想是：如果我们无法解决问题，那么我们就可以试着解决与问题相反的情况。
例如，如果我们面临一个销售额下降的问题，我们可以逆向思考，思考如何增加销售额。
这样一来，我们就可以找到一些新的方法和策略，例如改善产品质量、提供更好的客户服务、开展促销活动等等。
逆向问题解决法可以帮助我们打破思维定势，创造出更多的可能性。
2. 逆向思维导图逆向思维导图是一种图形化的工具，用于帮助我们进行逆向思考。
它通过将问题放在中心位置，然后从问题的反面开始，逐步展开相关的思路和解决方案。
逆向思维导图可以帮助我们整理思路，发现问题的本质，并找到解决问题的新途径。
使用逆向思维导图时，我们可以将问题写在中心位置，并在问题的反面开始展开分支。
每个分支可以代表一个可能的解决方案，我们可以继续展开更多的分支，直到找到最佳的解决方案为止。
逆向思维导图可以帮助我们全面思考问题，并找到新的思路和创意。
3. 逆向工程逆向工程是一种通过分析和解构产品或系统的方法，以了解其设计和功能。
逆向工程通常用于研究竞争对手的产品，或者解决技术问题。
逆向工程可以帮助我们了解产品或系统的工作原理，找到改进的空间，并从中获取有用的信息。
逆向工程的过程通常包括收集产品或系统的信息，分析和解构其结构和功能，然后重新构建或改进它。
逆向工程可以帮助我们发现设计缺陷、优化性能、改进安全性等问题。
逆向工程通常需要一定的技术和专业知识，但它可以带来巨大的收益。
4. 逆向创新逆向创新是一种通过转变思维方式，从不同的角度来解决问题的方法。
逆向创新要求我们打破传统的思维模式，寻找新的解决方案，并将其应用到实际的问题中。
逆向创新可以帮助我们发现新的商机，创造新的产品和服务。
逆向创新的核心思想是：从用户的需求出发，思考如何满足这些需求。
精选逆向工程及快速成型技术
光固化快速原型
• 2. 分层实体制造采用薄片材料，如纸、塑料薄膜 等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。
• 优点：
• (1)成型效率高。LOM工艺只需在片材上切割出零 件界面的轮廓，而不用扫描整个截面，因此成型 厚壁零件的速度较快，易于制造大型零件。
• (2)无翘曲变形，工艺过程中不存在材料相变，因 此没有热应力、膨胀和收缩不易引起翘曲变形：
2.4快速成型技术中的问题
• 1. 硬件问题 • 快速成型技术的设备昂贵成为了制约其
推广和应用的主要原因，尤其是中小型企 业不具备雄厚的资金。
• 2. 软件问题 • 快速成型技术中的软件分为成型系统的
控制软件和成型系统与CAD模型的接口软 件。面对比较复杂的模型时，处理的速度 和精度都不高。
• 市场上能见到的大部分逆向工程软件基 本上都是国外产的，国内的很少见，即使 有，也不具备与国外软件相竞争的实力。 比如国产的QuickForm是国内逆向工程软件 中比较好的一款，但是市场占有率较低， 唯一有优势的地方就是价格。
• 2.1 快速成型技术概论 • 2.2 快速成型技术加工方法和设备 • 2.3 快速成型技术的应用 • 2.4 快速成型技术中的问题 • 2.5 快速成型技术的发展前景
• (7)实物尺寸的三维测量技术
•
下图是三坐标测量机---CMM
• 逆向工程软件能直接接收来自测量设备的产品 数据，通过必要的编辑和功能处理，生成复杂的 三维曲线或曲面模型，匹配上标准的数据格式后， 将这些曲线、曲面数据传输到合适的CAD/CAM系 统中，经过反复修改后，完成最终的产品造型。
• 常用的你先工程软件大致可分为三类：
堆积过程
离散过程
在成型机 中进行层 片堆积
逆向工程原理及应用
逆向工程原理及应用传统以来，工业产品的开发均是循著序列严谨的研发流程，从功能与规格的预期指标确定开始，构思产品的零组件需求，再由各个元件的设计、制造以及检验零组件组装、检验整机组装、性能测试等程序来完成。
每个元件都保留有原始的设计图，此设计图目前已广用CAD图档来保存。
每个元件的加工也有所谓的工令图表，对复杂形状元件则以CAM软体产生NC加工档案来保存。
每个元件的尺寸合格与否则以品管检验报告来记录。
这些所记录的档案均属公司的智慧财产，一般通称机密(Know - how)。
这种开发模式称为预定模式(Prescriptive model)，此类开发工程亦通称为顺向工程(ForWard Engineering)。
对每一元件来说，其顺向工程的流程。
与之相反的称之为逆向工程，也称反求工程、反向工程等，其思想最初来自从油泥模型到产品实物的设计过程，但直到20世纪90年代，才开始引起各国工业界的高度重视。
随着计算机技术，特别是数字测量技术的迅猛发展，RE技术能实现已有复杂外观造型的样件或实物模型、三维测量数据、三维产品模型、产品的一体化开发全过程，为制造业提供了一个全新的、高效的产品开发方案。
除了在航空航天、汽车工业、模具行业、消费性电子产品、玩具等传统领域得到了广泛的应用外，RE技术也开始在人体工程，服装、数字化博物馆、艺术品仿制与破损修复等领域得到应用。
另外，在医学领域，如骨科颅骨修复、义耳义肢修复、假牙设计等方面都有应用。
20世纪80年代中期发展起来的快速成型（RP）技术，是指在计算机的控制和管理下，有零件CAD模型直接驱动，采用材料精确堆积复杂三维实体的原型或零件的制造技术。
RP技术彻底改变了制造业的生产技术，成为先进的CAD制造技术的重要组成部分，其最大特点在于制造的高柔性，即无需任何专用工具，可由零件的CAD模型，直接驱动设备完成零件或零件原型的成型制造。
RP技术应用几乎包括了制造领域的各个行业，同时在医疗、人体工程、文物保护等行业也获得了广泛的应用。
逆向工程建模总结
逆向工程建模总结摘要逆向工程是一种通过分析和研究已经存在的系统，来推导出该系统设计和实现的过程的方法。
在软件工程领域，逆向工程通常用于理解和修改现有的软件系统。
本文将总结逆向工程建模的基本原理和方法，并介绍在实际项目中的应用情况。
引言逆向工程一词最早出现在航空航天工业中，用于分析和理解其他国家和组织所建造的飞机和导弹等产品。
随着计算机科学的发展，逆向工程逐渐被应用于软件工程领域。
与传统的正向工程相反，逆向工程主要关注如何通过已有的系统推导出系统设计和实现的过程。
逆向工程建模是逆向工程的重要组成部分。
通过建模，我们可以获得关于软件系统的内部结构、数据流动和功能实现的深入了解。
这对于理解现有系统、重构代码、修复缺陷以及扩展功能都至关重要。
逆向工程建模过程逆向工程建模的过程可以分为以下几个步骤：1.收集信息：首先，需要收集关于目标系统的各种信息。
这包括软件的源代码、二进制文件、配置文件、数据库结构等。
通过分析这些信息，可以获取系统的整体架构和关键组件。
2.静态分析：在获得系统的基本信息后，进行静态分析，即不运行系统但仍能获得有关系统的信息。
静态分析的方法包括代码阅读、代码静态分析工具的使用等。
通过静态分析，可以了解代码的执行流程、数据结构和设计模式等。
3.动态分析：与静态分析相反，动态分析是在运行系统时获得有关系统行为的信息。
动态分析可以通过调试器、代码注入等技术实现。
通过动态分析，可以获取系统的运行时信息，如函数调用顺序、数据流动路径等。
4.建立模型：在收集和分析信息的基础上，可以开始建立模型。
模型可以是用UML表示的类图、时序图等。
模型能够更直观地表达系统的结构和行为，为进一步分析和修改系统提供基础。
5.验证模型：建立模型后，需要对其进行验证，确保模型与实际系统一致。
验证模型的方法包括与系统开发者交流、校验模型是否能生成与实际运行结果相同的代码等。
逆向工程建模的应用逆向工程建模在软件工程中有广泛的应用。
逆向工程技术在产品设计中的应用
逆向工程技术在产品设计中的应用随着科技的不断发展，各行各业的竞争变得越来越激烈，产品的创新和研发成为企业获得市场份额的关键。
而在产品设计过程中，逆向工程技术的应用越来越受到重视。
逆向工程技术是指通过对已有产品的分析、测试和研究，以及利用各种技术手段获取和重构产品的设计知识和技术资料，从而为新产品的设计与研发提供支持。
本文将从逆向工程技术在产品设计队于的具体应用，以及其优缺点进行探讨。
一、1. 产品设计在产品设计过程中，逆向工程技术提供了一种高效的手段。
逆向工程技术可以基于已有的产品或者样品，对其进行分析和测试，获取其设计知识和技术资料。
通过这些有用信息的获取，设计师可以更好地了解到产品的设计模式，制造过程以及项目资料等方面，从而为新产品的设计和研发提供有力支持。
2. 元器件分析在电子产品设计中，逆向工程技术的应用更加普遍。
在电子元器件分析上，逆向工程可以非常有效地帮助研究员对电子元器件进行分析。
通过逆向工程技术的应用，可以帮助设计人员了解到元器件的更多信息，比如其功能和特性等方面，从而为新产品的研发和设计带来帮助。
3. 产品改进逆向工程技术在产品改进方面也有重要应用。
在产品的改进过程中，逆向工程技术可以帮助企业更好地理解和回顾原产品的历史和发展过程，为制定改进计划提供有力的支持。
更具体的说，逆向工程技术可以通过分析原产品的设计和关键技术，并进一步研究产品的不足和不合理之处等，从而快速地定位增强、改善产品的核心问题，帮助企业提出更加合理的产品改进方案。
二、逆向工程技术的优缺点优点：1. 节省时间和成本通过逆向工程技术，可以有效地实现产品的重建和仿制，节省了研发时间和成本。
同时，利用逆向工程技术可以更好地理解原产品的设计和技术资料，并实现对其相关产品的设计和开发。
2. 提高设计灵活性逆向工程技术可以提高设计灵活性和创新性，以符合当前市场需求和潮流。
通过对原有产品进行分析和测试，研究员可以了解产品的设计和生产过程，并思考如何在其基础上对其进行更好的改善和创新。
汽车零部件逆向设计中的参数化建模方法研究
AUTO PARTS | 汽车零部件随着我国计算机与汽车行业的蓬勃发展，逆向工鞥技术也被广泛运用到了汽车产品开发领域中。
而所谓的逆向工程，即一种依据已经存在的产品实物模型，利用三维扫描对数据模型的形成过程予以重构，如此既能让产品的设计周期得以大幅缩短，又能对工艺产品进行改良，从而让开发设计过程变得更加高效且便捷。
基于上文所述，目前，逆向工程被广泛运用到了汽车产品的设计领域之中，且该技术对汽车新产品的研发有着极为突出的作用，尤其是在设计外车身与内饰等具有自由曲面特征的汽车零部件时，如今的解决方案已然是以遵循A级曲面标准的逆向设计为标准。
除此之外，在新车研发的竞争车型分析阶段，大多数厂商大多是基于逆向设计来建立有关车身钣金件、发动机以及底盘结构件等重要汽车零部件的参数化模型，以此为车型分析提供参考。
相较于早期以尺卡、皮尺直接测量尺寸的方式，汽车零件产品的逆向设计不仅过程简单，且能将测量的误差控制在合理的范围。
如图1所示，左侧所呈现的Geomagic Studio处理点云与参数化曲面拟合的过程，右侧所於旭扬州高等职业技术学校 江苏省扬州市 225000摘 要：由于受工作任务繁重以及CATIA软件逆向设计功能有限等现实因素的限制，致使新车研发阶段的竞争车型分析环节无法依据现实条件建立相应的参数化模型。
同样，在对其他汽车零部件的逆向设计中也受到此方面限制。
为此，汽车行业专门研究出了一套能够支持曲面拟合的自动化操作模式，能够通过对汽车零件的逆向设计来获取高精度的汽车零件参数，从而为三维模型的制作提供必要条件。
这种方式便是联合了Geomagic Studio与CATIA V5软件所实现，具体采用了EXAScan激光扫描仪对零件进行了扫描。
由此便可获取到建立参数化模型所需的相关数据，就以国内某汽车轻型发动机的汽缸盖罩逆向三维设计为例。
结合上文所述，利用激光扫描仪EXAScan对零件进行扫描，将获取到的三维数据传输至Geomagic Studio之中，经过Geomagic Studio对点云的前处理与曲面拟合，将处理结果导入到CATIA V5之中，由此便可完整整个曲面加工过程。
《先进制造技术》课程试卷(含答案)
《先进制造技术》课程试卷一、填空题（每空1分，共30分）1．制造的概念有和之分。
2．制造系统是由及其所设计的、和等组成的有机整体。
3．现代设计技术体系结构，是由、、和四个层次组成。
4．机械制造工艺是指产品从原材料经加工后获得预定的形状和组织性能的过程，由于成形过程不同，可分为和。
5．精密洁净铸造成形技术有：、、、、、。
6．连接技术包含、和等。
7．非金属材料包含、和三大类。
8．数控技术是指用信号对及其进行控制的一种自动化技术。
9．常用的机器人编程方法有和。
10．是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术。
二、判断题（每题2分，共10分）1．广义制造是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程。
（）2．现代设计技术是多学科交叉融合的产物，可以认为是有现代设计方法学、计算机辅助设计技术、试验设计技术等多种学科的交叉与融合。
（）3．光固化立体成形快速原型技术系统工作稳定，尺寸精度较高，表面质量较好，而且制作成本也相对低。
（）4．研制机器人的最终目标是为了创造一种能够综合人的所有动作和智能特征，延伸人的活动范围，使其具有通用性、柔性和灵活性的自动机械。
（）5．MRPⅡ将MRP的信息共享程度扩大，使生产、销售、财务、采购、工程紧密结合在一起，共享有关数据，组成了一个全面生产管理的集成优化模式。
（）三、单项选择题（每题2分，共16分）1．先进制造技术的核心是（）。
A、主体技术B、支撑技术群C、制造技术基础设施D、信息技术2．从多种方案中选择最佳方案的设计方法是（）。
A、CAD B.优化设计C、价值工程D、反求工程3．快速原型制造技术彻底摆脱了传统的去除加工法，而基于材料（）的制造原理。
A、分解B、堆积C、弹性D、拉伸4．不需要制造复杂的成形电级，而是利用移动的细金属丝作为工具电极，工件按照预定的轨迹运动，“切割”出所需的各种尺寸和形状的技术是（）。
A、电解加工B、电火花成形加工C、激光加工D、电火花线切割加工5．绿色制造，又称为环境意识制造和（），是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造理念和模式。
逆向工程的概念
逆向工程的概念一、引言逆向工程（Reverse Engineering）是指对一个已经存在的产品或设备进行分析、研究和测试，以便了解其内部结构、原理和功能，从而获得相关的技术信息。
逆向工程不仅可以用于产品设计和改进，还可以用于反制竞争对手的产品、维护现有设备和系统以及保护知识产权等方面。
二、逆向工程的分类根据逆向工程所针对的对象不同，可以将其分为以下三类：1.软件逆向工程：主要是针对计算机程序和系统进行分析和研究，以便了解其内部结构、代码实现方式等信息。
软件逆向工程可以帮助开发人员更好地理解代码，并且能够发现其中的漏洞和安全隐患。
2.硬件逆向工程：主要是针对电子设备、机械设备等物理产品进行分析和研究，以便了解其内部结构、原理和功能。
硬件逆向工程可以帮助设计人员更好地了解产品的性能特点，并且能够发现其中存在的问题。
3.商业逆向工程：主要是针对竞争对手的产品进行分析和研究，以便了解其内部结构、技术实现和市场策略等信息。
商业逆向工程可以帮助企业更好地了解竞争对手的产品和市场动态，并且能够制定更加有效的市场策略。
三、逆向工程的流程逆向工程一般包括以下几个步骤：1.获取目标对象：首先需要获得需要进行逆向工程的目标对象，例如软件程序、电子设备等。
2.分析目标对象：通过对目标对象进行分析，了解其内部结构、原理和功能等信息。
这一步骤包括静态分析和动态分析两种方法。
3.重构目标对象：通过对目标对象进行重构，将其内部结构、原理和功能等信息呈现出来。
这一步骤包括代码重构、电路重构等方法。
4.测试验证：通过对重构后的目标对象进行测试验证，确保其符合设计要求并且能够正常运行。
四、逆向工程的应用逆向工程在很多领域都有广泛应用，具体包括以下几个方面：1.产品设计和改进：通过对竞争对手产品进行逆向工程，可以了解其设计思路和技术实现方式，并且可以借鉴其中的优点进行产品设计和改进。
2.维护现有设备和系统：通过对现有设备和系统进行逆向工程，可以了解其内部结构和工作原理，从而更好地维护和管理。
生物逆向工程的算法和方法
生物逆向工程的算法和方法生物逆向工程是一门利用生物学领域的技术和方法，将现有生物系统的结构和功能进行分析，以便重新设计和构建出具有特定功能的生物系统的学科。
生物逆向工程在医学、农业、能源等领域具有广泛的应用前景。
其中，生物逆向工程的算法和方法是重要的研究内容之一。
一、基于数据的生物逆向工程算法随着生物学数据的大量累积，基于大数据的算法被广泛应用于生物逆向工程。
其中比较常用的算法包括：1. 基于机器学习的算法机器学习是一种从数据中提取模式的方法，它通过训练算法，从现有的大量数据中学习知识，以便在新数据集上做出预测。
在生物逆向工程中，该算法可用于预测蛋白质的结构、功能和相互作用。
2. 基于网络分析的算法网络分析是一种用于研究生物系统结构和功能的方法。
该方法通过建立生物系统的复杂网络模型，实现对网络拓扑结构、动态特性、信息传递和调控机制的分析。
在生物逆向工程中，该算法可用于构建新的生物交互网络，设计和优化生物通路。
3. 基于深度学习的算法深度学习是机器学习的一种，它通过建立多层次的神经网络模型，实现对大数据的自动学习和特征提取。
在生物逆向工程中，该算法可用于从大规模基因表达和突变数据中提取特征，预测基因表达和基因调控的模式。
二、基于模型的生物逆向工程方法在生物逆向工程研究中，基于模型的方法是一种常用的途径，其中包括牛顿-欧拉法、生物反应器建模、数值分析和优化算法等。
1. 牛顿-欧拉法牛顿-欧拉法是基于牛顿第二定律，欧拉-拉蒙方程和杆件理论来描述机械系统动力学特性的方法。
在生物系统中，该方法可用于预测生物组织的应力、应变和变形。
2. 生物反应器建模生物反应器建模是建立生物反应器行为模型的过程，其中包括物质转移、生化反应和能量传递等。
在生物逆向工程中，该方法可用于设计新型生物反应器，优化微生物培养条件，提高产率和产品质量。
3. 数值分析数值分析是一种通过数字计算方法分析科学和工程问题的方法。
在生物系统中，数值分析可用于处理蛋白质、基因和细胞模拟等问题。
caxa逆向工程技术
快速成形技术的原理
快速成型制造是一种离散/堆积的加工技术
基本过程：
是采用软件离散材料堆积的原理， 综合利用CAD技术、数控技术、激 光加工技术和材料技术，实现零件模 型到三维实体原型化制造的一体化加 工技术，其基本构思是：任何三维零 件都可以看作是许多等厚度的二维平 面轮廓沿某一座标方相叠加而成。
敏捷制造的主要特色：柔性和成员间的合作
敏捷制造的概念及特征
定义：快速响应市场的变化，在尽可能短的时间内向市场提 供适销对路的环保型产品的制造系统
利用人工智能和信息技术，通过多方面的协作，在先进的柔性 制造技术的基础上，通过企业内部的多功能项目组和企业外部 的多功能项目组，组建虚拟公司，把全球范围内的各种资源集 成在一起，实现技术、管理和人的集成，从而在整个产品生命 周期内最大限度满足用户需求，提高企业的竞争能力
激光造型装置一直以美国3D Systems公司的SLA型产品独占鳌头， 并形成垄断市场
分层实体制造法（LOM）
原理：以激光或切割刀切割工件外轮廓于被覆有热熔性黏结剂的 薄片材料上，外轮廓切割好之后经热压黏结于上一层已切割完成 之薄片材料上，如此循环直到工件完成
LOM可制作一些光造型 法难以制作的大型零件和 厚壁样件，且制作成本低 廉（约为光造型法的1/ 2）、速度高（约为木模 制作时间的1/5以下）， 并可简便地分析设计构思 和功能
✓ 在美观设计特别重要的领域。
✓ 各类模具加工企业皆积极引入逆向技术.
✓ 另一个重要的应用，如修复破损的艺术品或缺乏供应 的损坏零件等，此时不需要对整个零件原型进行复制， 而是借助逆向工程技术抽取零件原型的设计思想，指 导新的设计。这是由实物逆向推理出设计思想的一种 渐近过程。
逆向工程技术
为此，为适应现代先进制造技术的发展，需要 将实物样件或手工模型转化为CAD数据，以便利用 快速成形系统（RP）、计算机辅助制造系统(CAM)、 产品数据管理（PDM)等先进技术对其进行处理和 管理，并进行进一步的修改和再设计优化。此时， 就需要一个一体化的解决手段：样品 数据 样品。
1.3 逆向工程的工作流程
逆向工程由离散数据获取、数据处理与曲面重构、快速制 造三大部分组成（其体系结构如图1.1所示）。包含三维数据测 量、数据预处理和曲线曲面重构三大关键技术。 逆向工程的一 般过程分为样件三维数据获取、数据处理、原形CAD模型重 建 、模型评价与修正和快速制造五个阶段。
点数据
并以此为依据生成数控加工的NC代码或快速原型加工所需的数据，复制一个相同的零件。
点云分块。 非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量误差，避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产
生的伪劣点问题。 三维CAD模型的重构是逆向工程的另一个核心和主要目的，是后续产品加工制造、快速成形、工程分析和产品再设计的基础。 逆向工程起源于精密测量和质量检测，是80年代发展起来的反向的产品设计思想，是消化和吸收先进技术的一系列分析方法和应用技 术的组合，它以已有的产品或技术为研究对象，将已存在的产品模型或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已存 在的产品进行解剖、深化和再创造，是在已有设计基础上的再设计。 这种设计方法称为正向设计或顺向设计。 它改变了CAD系统从图纸到实物的传统设计模式，为产品的快速开发及原形化设计提供了一条新的途径。 特种服装、头盔的制造以使用者的身体为原始依据。 ③ 软工件、薄工件、不可接触的高精密工件可直接测量。 ① 不必做探头半径补偿，因为激光光点位置就是所采集到点的位置。 三维CAD模型的重构是逆向工程的另一个核心和主要目的，是后续产品加工制造、快速成形、工程分析和产品再设计的基础。 非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量误差，避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产 生的伪劣点问题。
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摘 要 ： 立一种可并行逆 向工程处理 的抽象机设计模 式，并通过测试说 明使 用该模式 可以减少 处理 时间。 建
维普资讯
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刘建宾 柯 亨进 ’ 王凤琴 。
Ｌｉ Ｊｉ ｕ ａｎｂｉ ｎ Ｋ Ｈｅ ｊｉ Ｗ ｇ ｅ ｎｇ ｎ ａｎ Ｆｅ ｑｉ ｎｇ ｎ
（． １汕头大学计算机系，汕头
５ ５ ６ ；２ 北京信息工程学 院计 算机 科学 与工程 系，北京 １０ ３ ． ２００ ） １０ ８
１息工程 院，南京 ．
（ ． ｅ ｔ．ｏ ｏ ｐ ｔ ｒ Ｓ ｉ ｎ ，Ｓ ａ ｔ ｕ Ｕ ｅ ｓ ｔ 。Ｓ ａ ｔ ｕ ５ ５ ６ １Ｄ ｐ ｆ Ｃ ｍ ｕ ｅ ｃ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｎｉ ｒ ｉ ｙ ｈ ｎ ｏ １ ０ ３；２．ｅ ｔ．ｏ ｏ ｐ ｔ ｒ ｃ ｅ ｃ ｎ ｖ Ｄｐ ｆ Ｃ ｍ ｕ ｅ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ
ｆ ｎｄ ｈ ｕｓ ｎｇ ｏｕ ｔ ａｔ ｉ ｔｈ ｄ ｉ ｐ ｔｅ ｃ ｉｓ ｅｓ ｇｎ ａｔ ｒｎ ａｎ ｒｅｄ ｃｅ ｈｅ ｒｏ ｓｓｉ ｇ ｕ ｔ ｐ ｃｅ ｎ ｔｉ ｍｅ．
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入。
使用抽象机文件处理器来进行大量文件的格式变换 时，
首先把要逆向处理的源文件的目录列表保存， 然后把每一个 文件都分配一个线程， 线程每处理一部分工作就把结果传递
给下一个线程进行处理，形成流水线。 在该模式 中，Ａ ｓ ｒ ｃ Ｍｃ ｉｅ 口以实现对抽象机的 ｂｔａｔａｈｎ 接 控制，使得文件机械的控制处理。Ｄ ｔ Ｓ ｃ ｉ ｎ ａ ａ ｅ ｔｏ 类是一种数 据缓冲机制，一个 线程在把 文件读取到缓冲 区的时候，另外 的线程可以处理在已经在 其它 区的数据 。ｎ ｕＳ ｃ ｉｎ Ｉｐ ｔ ｅ ｔ ｏ 类的 输入数 据为 Ｄ ｔ Ｓｃ ｉｎ ａ ａ ｅ ｔ ｏ 缓冲区的数据，过滤掉一些不相 关
信 息 ， 例 如 注 释 等 信 息 ， 然 后 保 存 为 向 量 的 形 式 Ｗ ｒＳｃｉｎ ｏ ｋ ｅ ｔ ｏ 类为抽象机的工作区，主要分析 Ｉ ｐ ｔ ｅ ｔ ｏ ｎｕＳｃｉｎ 向量 保 存 的数 据 的每 一 个 元素 ， 也 就 是一 条 程序 语 句 。 Ｏ ｔｕＳｃ ｉｎ ｕｐｔｅｔｏ 中的数据是待输 出数据的数据结构。其结 构
Ｏ 引言 逆向工程是鉴别软件组件和它们的内部关系并在—个 更
高抽象层 次上表示这些 实体 的过程 口 。该领域面 临一些问 ］
也就是抽象机设计模 式的工作方式 ， 第二是实现文件的并行 流水线处理 ， 第三节描述 了实现的方式，第四节 从理论上说 明了流水线 处理 的优点，最后给 出本文的结论 。
１ 抽象机设计模式 １ １设计原理 ．
题：信息抽取， 信息表示和速度。 已有的逆向工程环境大多
采用单线程的串行算法， 算法把读入 文件 ， 处理分析并输出 包含相应数据结构的文件顺序执行 。 本文试 图把流水线技术 应用在逆 向工程的文件处理过程 中， 希望减少某些处理 时 间。 流水线技术是计算机系统结构中常用的一种提高性能的 方法。对于重复进行的流程，它 重新设计流程，把该顺序 流 程划分 成相对独立 的 ． 耗时相当的多个步骤， 后增 加资源 然 等办法 来减少这些步骤之 间的时间或资源相关性， 得它们 使 可以实 现某 种程度 的并行，从而达到优化性能的 目的。如果 把 文件 的Ｉ操作和文件的分析处理进行并行处理， 显然是 ｏ 这 可以在某种程度上加快文件的处理 。 设计模式被用来在特定场景下解决一般设计问题的类和 相互通信的对象的描述 。 ｏ 编 著的 《ｅ ｉｎａｔｒｓ 被 ＧＦ ＤｓｇＰｔｅｎ】 》 称为一个里程碑， 此人们对设计模式 的研究上升到理论阶 从 段 ［ 模式的其 中一个设 计规则尽 量将 长的代码分派 “ ” ２ 】 。 切割 成每段，将每段再 “ 封装”起 来 （ 减少段和段之 间偶合联系 性） ，这样 ，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更 改每段 ， 不会再发生牵一动百的修改 模式的另外一个规则 就是每一段是有联系的，而且前一段的结果是后一段的输
关键宇： 抽象机设计模 式：逆 向工 程 中图分类 号 ：Ｔ ３ Ｐ １１ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ７ － ７ ２ （０ ７ １ ０ ｌ ０ ６ １ ４ ９－ ２０ ）— １ － ２ ５
Ａｂ ｔ ｃ：Ｐ ｏ ｏ ｅ ｅ ｉ ｎ Ｐ ｔ ｅ ｎ ｆ ｒ ｅ ｅ ｓ ｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ，ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｏ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｍ ｎ ｓ ｗ ｓｒ ｔ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ Ｄ ｓ ｇ ａ ｔ ｒ ｏ Ｒ ｖ ｒ ｅ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ａ ｃ ｏ ｄ ｎ ｔ ｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ， ｅ
Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ， Ｂ ｉ ｉ ｇ Ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ Ｉ ｓ ｉ ｕ ｅ Ｂ ｉ ｉ ｇ １ ０ ０１ ３． ｏ ｍ ｎｉ ａ ｏ ｎ ｎ ｏ ｍ ｔ ｏ ｎｉｅｒｎ ｅｊｎ ｎｏｍｔｏ ｅｈｏｏｙ ｎｔｔｔ ． ｅｊｎ ０１ ； Ｃ ｍ ｕ ｃ ｔｉ ｎ ａ ｄ ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ