逆向工程测量系统
简述逆向工程中数据测量的方法及分类。
简述逆向工程中数据测量的方法及分类。
逆向工程是指通过对一个已有的产品或系统进行分析、逆向推导出其设计原理、结构和功能的过程。
在逆向工程过程中，数据测量是一项非常重要的工作，它是指通过对目标系统或产品进行各种测量手段和方法的运用，获取其关键性能参数、特征和数据信息的过程。
下面将对逆向工程中数据测量的方法和分类进行简要描述。
数据测量方法主要包括以下几种：1. 电子测量方法：电子测量是逆向工程中常用的一种测量方法，通过使用各种电子仪器和设备，如示波器、频谱分析仪、信号发生器等，对目标系统的电信号进行采集、分析和测量，从而获取相关的电性能指标和特征信息。
2. 光学测量方法：光学测量是利用光学原理和设备对目标系统进行测量的方法。
例如，使用显微镜、激光测距仪、光谱仪等对目标系统进行观察、测量和分析，获取其光学性能参数和特征信息。
3. 机械测量方法：机械测量是通过使用各种机械设备和工具对目标系统进行测量的方法。
例如，使用卡尺、量规、测微计等对目标系统的尺寸、形状等进行测量，获取其几何参数和特征信息。
4. 热学测量方法：热学测量是利用热学原理和设备对目标系统进行测量的方法。
例如，使用热像仪、热电偶等对目标系统的温度分布、热传导等进行测量，获取其热学性能参数和特征信息。
5. 声学测量方法：声学测量是通过使用声学原理和设备对目标系统进行测量的方法。
例如，使用声级计、频谱分析仪等对目标系统的声音强度、频谱等进行测量，获取其声学性能参数和特征信息。
根据测量对象的不同，数据测量可以分为以下几类：1. 电气参数测量：电气参数测量主要是对目标系统的电性能参数进行测量，包括电压、电流、电阻、电感、电容等参数。
通过对这些参数的测量，可以了解目标系统的电路结构、电能转换效率、电磁兼容性等特征。
2. 几何参数测量：几何参数测量主要是对目标系统的尺寸、形状、位置等几何参数进行测量。
通过对这些参数的测量，可以了解目标系统的结构组成、装配方式、运动轨迹等特征。
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。
青科大先进制造技术 答案
第一章：1、制造的概念狭义：为机电产品的机械加工工艺过程广义：国际生产工程学会1990年：制造是涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。
2、四次产业革命一、第一次产业革命：1733-18781）又称为：蒸汽革命。
2）产业革命的标志：瓦特发明的蒸汽机。
3）英国的制造业孕育和实现了瓦特的发明4）制造业和瓦特的发明推动了热力学理论的诞生。
二、第二次产业革命：1879-19451）又称为：电气革命。
2）产业革命的标志：电灯（爱迪生）、电话（贝尔）、电机（西门子）等电气化产品。
3）制造业肇始了电的应用，而后才有麦克斯韦电动力学理论的诞生。
4）麦克斯韦电动力学理论推动了20世纪初开始的无线电、微波、雷达、合成孔径、微波成像、卫星通信、宇宙微波探测等技术的发展。
5）牛顿力学和电动力学又为量子力学的发展指引了道路，导致了量子场论的创立。
三、第三次产业革命：1945-19721）又称为：电子（原子）革命。
2）产业革命的标志：原子弹（1945）、电子计算机（1946）、晶体管（1948）、集成电路、微电子技术等。
3）微电子制造技术开创了全新的信息时代。
四、第四次产业革命：1973-1）又称为：高新技术产业革命。
2）产业革命的标志：众多高新技术产品，如微电子产品、电脑、新一代通信产品、新一代汽车、磁悬浮列车、新一代飞机、机器人、生物工程产品、新一代药物、绿色食品、转基因产品等等。
3）微器件制造工艺，如拉单晶、掺杂、扩散、离子注入、外延、溅射、化学沉积（CVD）、光刻、表面贴装、自动化组装、进而到纳米器件制造工艺将把高新技术产业革命推向顶峰。
3、先进制造技术的概念、体系结构、学科内容课本P12第二章：1、现代设计的概念▪现代设计：现代产品设计强调全生命周期设计，即产品设计是一个“设计-评价-再设计”的反复迭代过程。
在产品的整个生命周期中，设计定型并不意味着设计工作的结束，只要产品还在生产和销售，就必将反馈大量的用户信息和生产制造信息，并要求对产品不断进行修改。
逆向工程的现状及发展前景
逆向工程也称反求工程或者反向工程，是根据已存在的产品或者零件原型构造产品或者零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。
(1)设计前的准备工作。
设计之前应确定设计的整体思路，对实物模型进行系统的分析，划分出模型的特征区，确定模型的基本构成形状的曲面类型，这些关系到相关软件的选择和软件模块的确定。
(2)零件原形的数字化。
根据测量对象的特点确定扫描方法以及扫描设备，利用 3D 扫描测量设备来获取零件实物表面点的三维坐标值。
(3)提取零件的几何特征。
按测量数据的几何属性对其进行分割，分割方法普通可分为两类，一类是基于边界分割法，一类是基于区域分割法。
区域分割法将相似几何特征的点划为同一区域，具有明确的几何意义，是较为常用的分割方法。
(4)零件 CAD 模型的重建。
将分割后的三维数据在 CAD 系统 中分别做表面模型的拟合，并通过表面片的拼接获取零件实物表面的 CAD 模型。
(5)重建 CAD 模型的检验与修正。
由于测量得到的数据点往往 存在一些数字误差，所以需要对曲面或者曲线进行光顺处理，提高曲面 质量。
此外还要检验重建的 CAD 模型是否满足精度或者其他试验性能 指标的要求，对不满足要求的应进行适当的调整修改，直至达到零件 的标准接触式三坐标测量机(Coordinate Measure Machine ，CMM)可 谓接触式测量的代表。
接触式三坐标测量机通常是基于受力变形的原 理，通过探头测取三维几何坐标数据。
操作者事先设计规划好测量途 径与方式，三坐标测量机便会按照所指定的路径测取三维几何坐标数 据。
普通来说，接触式三坐标测量机测量较稳定，易于定位，测量精 坐标测量机非接触式机械手 坐标测量机 光学测量机 声学测量机 磁学测量机结构光法 激光三角形法 激光测距法 干涉测量法 图象分析法接触式度高，对被测物体的材质和色泽没有特殊要求。
其主要缺点是测量效率低，测量探头的半径必须进行补偿，并且有可能会浮现探头测不到的盲区。
逆向工程系统
（1）测量机与测量探头
测量机
（2）数据处理 （3）模型重建软件
1）用于正向设计的CAD/CAE/CAM软件 ； （如：Solidworks 、I-deas ) 2）集成有逆向功能模块CAD/CAE/CAM软 件 ；( 如： Pro/Engineer ) 3）专用的逆向工程软件。（如: Imageware、Paraform）
1）零件原型的三维数字化测量。
2）提取零件原型的几何特征。
CAD模型重建
（1）零件原型三维重构。
（2）CAD模型的分析及改进。 （3）CAD模型的检验与修正。
零件原型及CAD模型
产品或模具制造
根据重建的CAD模型可加工产品或模具制造。
以快速原型技术为基础快速制作的高尔夫球头模具
逆向工程系统的设备与软件
逆向工程系统
一. 逆向工程系统的组成； 二. 逆向工程系统的设备与软件。
逆向工程系统组成
逆向工程需要使用精密的测量系统来测量样
件轮廓三维尺寸，再对取得的各点数据作曲 面重建、分析及加工成型。
逆向工程系统主要由三部分组成：产品实物
几何外形的数字化、CAD模型重建和产品或 模具制造。
产品实物几何外辅助运动分析，包括机构运动分析、结构仿真、流场 及温度场分析等。常用分析软件又Ansys、Nastran、I-deas、 Moldflow、ADMAS等。
（5）CNC加工设备
（6）快速成型机 (7)产品制造设备
各种注塑成型机、冲压设备、钣金成型机等。
快速成型方法制作的模型
逆向工程与3D打印技术--课件PPT任务2 逆向工程的系统组成
柯尼卡美能达公司（日本） 北京博维恒信科技发展有限公司
北京天远三维科技有限公司
网址 www.
如何学好逆向工程技术？
道：思路
高手。拥有丰富的产品设计知识和经验，能够以设计的眼光，从整体上把握产 品的设计流程、要点、方法等，以之规划和引导逆向工程的实施，就好象在头脑 中预先完成了全部设计过程，成竹在胸。
德：理念
精英。拥有成熟的职业道德、设计理念和工作准则，并以此影响他人并指导各 种技术活动。在其工作中，技术永远是在正确的理念引导下发挥作用。
任务2 逆向工程的系统组 成
逆向工程系统组成
逆向工程系统组成
逆向工程系统构成
测量系统 设计系统
硬件 普通量具 坐标测量设备 计算机
软件 测量设备配套软件
三维CAD软件
普通量具包括：游标卡尺、塞规、R规、直尺、卷尺、厚度尺、 角度尺等。选择适合的装备对逆向工程的实施能力、品质和效率 有重要的影响。构建逆向工程系统的关键是选择适合的三坐标测 量设备和三维CAD软件。
如何学好逆向工程技术？
我们将逆向工程师的成长分为四个阶段：
器：软件功能
学员。是入门阶段，刚刚学会一种三维CAD软件的使用，对软件功能比较依赖， 总是试图去寻找一些更“强大”的软件功能，有点唯“武器论”。常常听到有人 说在“学UG”，就说明是处在这个阶段。
术：方法和技巧
工程师。积累了一定的方法和技巧，软件只是实现这些方法是技巧的工具而已， 对软件功能的依赖逐步减少。在这类工程师眼里，软件功能已经“抽象化”，即 使换用不同的软件也能快速上手，工作不会受到影响。
逆向工程技术及应用
已存在 的点创建 出曲面 ； 检查／ 修改曲线 ， 检查曲线与
点或 其它 曲线 的精确 度 、 滑 度与 连续 的相关性 。 平 （） ４ 曲面 处 理过 程 ： 定 所要 创 建 的 曲 面类 型 ， 决 可
以选 择创 建 的曲面 以精 确为 主或 以光滑 为 主 ，或两 者
计算机 辅 助系统 等对 其进 行处 理 。并 进行 修改 和优 化 设计 。 向工程 专 门为制造 业 提供 了一个 全新 、 逆 高效 的 重构 手段 ， 实现从 实 际物体 到几 何 建模 的直接 转换 。 逆
向工程技术涉及计算机图形学 、 计算机图像处理 、 微分
几何 、概 率统计 等学 科 。是Ｃ Ｄ领域 最活跃 的分支 之 Ａ
（） ２ 软件 逆 向 ： 品样 本 、 术文 件 、 计 书 、 产 技 设 使用
说明 书 、 图纸 、 关规 范和 标准 、 理规 范 和质 量 保证 有 管
居中； 由点 云或 曲线 创建 曲 面 ； 查／ 改 曲 面 ， 检 修 检查 曲 丽 与点或 其它 曲 面或特 征 的精确 度 、平滑 度与连 续 的
一
根据 测量 探 头是否 和零 件表 面接触 ．其 测量方 式
可 分两类 。
ｏ
（） １接触 式 测 量 ： 根据 测 头 的不 同 。 可分 为触 发 式 和 连续式 。应用 最 为广 泛 的三座标 测量机 是２ 世纪６ ０ ｏ 年 代发展 起来 的新 型高 效精 密测量 仪器 ，是 有很强 柔
维普资讯
第 ２期 （ 第 ８ 总 ９期） Ｎ ． （Ｕ ｏ８ ） ｏ Ｓ ＭＮ． ２ ９
机 械 管 理 开 发
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＡＬ Ｃ ＭＡＮＡＧＥ ＮＴ ＡＮＤ ＭＥ ＤＥ Ｌ ＭＥ ＶＥ ＯＰ ＮＴ
《逆向工程》课程教学大纲
《逆向工程》课程教学大纲课程代码：0803631009课程名称：逆向工程英文名称：Reverse Engineering总学时：32 讲课学时：32 实验学时：0上机学时：0 课外学时：0学分：2适用对象：机械设计制造及其自动化专业（计算机辅助制造与数控加工专业方向）先修课程：CAD/CAM一、课程性质、目的和任务本课程是机械设计制造及其自动化专业（计算机辅助制造与数控加工专业方向）的一门专业限选课程。
主要介绍逆向工程的概念、过程及实现逆向工程的具体环节等内容。
通过本课程的教学，要求学生掌握逆向工程技术，为学生在今后的工作中能应用所学知识，解决具体技术问题，实现逆向工程打下基础。
二、教学基本要求通过学习本课程，学生应达到如下基本要求：1、掌握逆向工程的定义，工作流程及应用领域；2、掌握逆向工程测量系统；3、能应用三坐标测量机进行数据采集；4、掌握数据处理的技能；5、能进行模型的三维重构。
三、教学内容及要求第一章.绪论掌握逆向工程的定义；了解逆向工程的一般工作流程,及逆向工程的应用领域。
第二章.逆向工程的测量系统1、掌握接触式测量和非接触式测量；2、了解数据测量的各种方式的比较；3、了解数据测量的误差分析；4、参观三坐标测量机。
第三章．数据预处理1、了解数据预处理的概述；2、熟悉多视点云的对齐方法；3、了解数据平滑、精简及误差点的识别和去除；4、熟悉数据分块方法。
第四章.三维模型重构1、了解曲线曲面数学模型；2、了解曲线拟合造型；3、了解曲面片直接拟合造型；4、熟悉模型质量评价。
第五章.逆向工程系统1、掌握逆向工程系统框架和特点；2、掌握逆向工程系统的各子系统；3、了解逆向工程系统与产品创新；4、熟悉基于逆向工程的产品快速开发。
第六章.Imageware或其他软件及逆向一般流程1、掌握Imageware模块；2、掌握Imageware数据处理流程；3、熟悉逆向工程的要求。
第七章.Imageware或其他软件常用命令1、掌握Edit菜单；2、掌握Create菜单；3、掌握Construct菜单；4、掌握Modify菜单；5、掌握Evaluate菜单。
简析逆向工程测量技术
简析逆向工程测量技术作者：吴小东来源：《建筑遗产》2013年第20期摘要：数据的获取、测量是逆向工程中的第一个步骤，也是逆向工程测量最关键的技术之一。
综合接触式工程测量技术和非接触式工程测量技术的实物数据获取方法，是目前众多逆向工程测量技术中针对大型的、结构复杂的测量对象最具有高效性的一种工程测量方式。
关键词：逆向工程；测量；技术一、引言数据的获取、测量是逆向工程中的第一个步骤，也是逆向工程测量最关键的技术之一。
综合接触式工程测量技术和非接触式工程测量技术的实物数据获取方法，是目前众多逆向工程测量技术中针对大型的、结构复杂的测量对象最具有高效性的一种工程测量方式。
这种方法由接触式工程测量技术获取散布在被测物体上或周围的人工标记点群的三维坐标，再以这些坐标数据作为非接触式工程测量数据拼接的依据，从而获取得到整体测量数据。
这种综合方法既具有以往工程测量技术的高效性，又消除了数据拼接时的累积误差。
二、逆向工程概述逆向工程，又称反求工程、反向工程，指通过各种测量手段和三维几何建模方法，将已有实物原型转化为计算机上的三维数字模型的过程，是工程测量技术、计算机软硬件技术的综合。
近几十年来，随着计算机技术的发展，CAD技术已经广泛地应用于工程测量工作，但由于多种因素的限制，现实世界中的很多物体形状并不能完全用CAD设计的方法进行描述。
因而，我们提出了逆向工程的概念。
这种实物数字化建模的方法如今己经发展为CAD/CAM中的一个相对独立的范畴，成为复杂工程测量的重要手段之一。
三、逆向工程测量数据获取技术研究数据获取是反求工程的关键技术，数据的获取通常是利用一定的测量设备对所测工程进行数据采样，得到的是采样数据点的（x，y，z）坐标值。
数据获取的方法大致分为两类：接触式和非接触式。
1.接触式工程测量技术接触式工程测量技术是在机械手臂的末端安装探头，通过与工程表面接触来获取表面信息，目前最常用的接触式测量系统是三坐标测量机（CMM）。
基于FARO测量系统的逆向工程实验研究
ＣＬＣ ｎ ｍｂ ｒ Ｈ１ ６ Ｔ ３ １ ｕ ｅ ：Ｔ ６ ６， Ｐ ９
Ｄｏ ｕ ｎ ｏ ｅ ｃ ｍｅ ｔｃ ｄ ：Ａ
Ａｒｉｌ Ｄ：１ ０ ｔｃｅＩ ０ ６—７ ６ （ ０ ８ ０ １ ７ ２ ０ ） ７—０ ４ ０ ９—０ ３
１ 引 言
随着计 算 机行业 的飞速 发展 以及 计算 机新 技术 的
（ ｕｏ ｂｌ Ｃ ｌ ｇ ，Ｃ ｏ ｇ ｉｇＩｓｔｔ ｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ， ｈ ｎ ｑｎ ０ ０ ０， ｈ ａ Ａｔ ｍｏｉ ｏ ｅｅ ｈ ｎｑｎ ｎｔｕｅ ｆ ｃ ｎｌ ｙ Ｃ ｏｇ ｉｇ４ ０ ５ Ｃ ｉ ） ｅ ｌ ｉ Ｔ ｏ ｎ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ａｎ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌｃ ｕ ｓ ｆｒｖ ｒｅ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｕｓ ｄ ｉ ｄ ａ ｃ ｄ ｄ ｓｇ ｎ ｎ ｆ ｃｕ ｅ ｆ ｌ ｓｐｒ ｓ ｎ ｅ ． ｔａｔ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｏ ｒｅ ｏ ｅ ｅ ｓ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｎ ａ ｖ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｉ ｄ ｗａ ｅ ｅ ｔ ｄ ｅ Ｄｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｓｎ ｒｎ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｕ ｉ ｇ ＦＡＲＯ ａ ｕｒｎ ｙ ｔｍ ｎ ｍａ ｅ ｒ ＵＧ ｏ ｄ ｓｇ ｕｏ ｐ ｒ ， ｓｕｄ ｎ ｓ ｃ ｎ ｎ ｔｏ ｌ ｐ ｍｅ ｓ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ａ ｄ Ｉ ｇ ｗａ ｅ， ｔ ｅ ｉｎ ａ ｔ ａ ｔ ｔ ｅ ｔ ａ ｏ ｎ ｙ ａ — ｐ ｅ ｅ ｄ ｔ ｕ ｃ ｏ ｕ ｔｄ ｖ ｌｐｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｑ ｉｋ ｙ， ｕ ｌｏ ｌａ ｎ ｔ ｅ ｋ ｙ ｏ ｅ ｅ ｓ ｅ ｉｎ． ｒ ｈ ｎ ｈｅ ｑ ｉｋ ｐｒ ｄ ｃ — ｅ ｅｏ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｕ ｃ ｌ ｂ ｔａ ｓ ｅ ｒ ｈ ｅ ｆｒ ｖ ｒ ｅ ｄ ｓｇ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｒ ｖ ｒｅ ｄ ｓｇ ｅ ｅ ｓ ｅ ｉ ｎ； ｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ；ＦＡＲＯ ａ ｕ ｉ ｙ ｔ ｍ ；Ｉ ｇ ｗａ ｅ ａａ ａ ｑ ｉｉｉ ｏ ｍｅ ｓ ｒｎｇ ｓ ｓｅ ｍａ ｅ ｒ
逆向工程测量技术探究
逆向工程测量技术探究一、逆向工程所谓逆向工程，是指对实体产品开展的一种逆向分析研究，将产品从设计到生产的过程重现，主要是为了对产品的结构组织、设计原理、特点性能以及技术等关键因素有更明细的了解，从而仿制出相似产品。
传统的仿制产品没有如此复杂，往往只是对事物模型的复制，即借助相关设备机器按照1：1的比例仿制出原物模具，外形无法修改，继而批量生产。
逆向工程是通过对高科技测量仪采集实物的三维坐标状况，对数据进行处理，构建曲面，而后再编辑修改，发送到CAD系统，作进一步的设计。
利用CAD软件整理出加工图纸，再借助传统的机床生产出产品零件。
从中可看出，和传统的防止工程相比，逆向工程更具体、更深入。
通过实物模型分析其设计原理，进而构造出CAD模型；对有关参数进行适当调整，来模仿原物。
二、逆向工程测量技术任何工程都要先进行测量工程，获得足够的数据，才能开展下一步工作，逆向工程也一样。
只不过，一般的测量是为了制作出完善的产品，而逆向工程是为了分解产品。
在测量中，首先借助相关测量工具，采取所测对象的三维坐标值（x，y，z）。
其测量技术通常包括以下两种。
1.接触式测量此方法主要是依靠物理接触所测物品来实现数据的采集工作。
从当前来看，三坐标测量机是应用较普遍的设备。
以前多用机械探针等触发式测量头，但其测量速度相当慢。
与其相比，三坐标测量机具有诸多优势，如要求少、精确度高、具有较高的可靠性。
其常用的扫描方式从小到大依次是点、线、面扫描，需根据具体情况而做出适当选择。
检测点样本的分布和大小的制定需遵循一定的原则，如精度一定要达到规范要求。
为缩短检测时间，尽量选择较小的样本。
三坐标测量机能够将样件的表面数据化，在测量的过程中，应注意探头的补偿。
测量必然会存在不同程度的误差，在数据采集后，应对其仔细处理，出除坏点、保持数据的平滑、补齐测量盲区的数据等，处理完毕后才能够重构曲面。
三坐标测量机有较高的可靠性，也存在着某些不足，其缺陷在于所测物体多为硬质物。
逆向工程方法
逆向工程方法
逆向工程（Reverse Engineering，RE）是对产品设计过程的一种反向研究方法。
它通过分析和研究已有的产品、系统或技术，提取其中的设计信息、原理和知识，以用于新产品的开发、改进或仿制。
逆向工程方法通常包括以下几个步骤：
1. 数据采集：通过各种手段获取目标产品的相关信息，包括物理测量、图像扫描、软件反编译等。
这一步骤的目的是获取尽可能多的关于目标产品的详细数据。
2. 数据分析：对采集到的数据进行处理和分析，以提取有用的设计信息。
这可能涉及到使用计算机辅助设计（CAD）软件、三维建模工具、数据分析算法等。
3. 知识提取：从分析得到的数据中提取关键的设计知识，如几何形状、材料特性、制造工艺等。
这些知识可以帮助工程师更好地理解目标产品的设计原理和技术实现。
4. 设计重构：利用提取的知识和信息，进行新产品的设计或改进。
这可能包括重新设计整个产品，或者对现有产品进行局部改进或优化。
5. 验证与测试：对新设计的产品进行验证和测试，以确保其满足预期的性能和功能要求。
这可能涉及到物理测试、模拟分析或实际使用环境下的测试。
逆向工程方法在许多领域都有应用，如制造业、汽车工业、电子产品等。
它可以帮助企业降低研发成本、缩短产品开发周期，并提高产品的质量和竞争力。
然而，在使用逆向工程方法时，需要遵守相关的法律法规，以确保知识产权的合法性。
逆向工程知识点总结
逆向工程知识点总结一、逆向工程的概念逆向工程是指通过分析已有的产品、设备或技术，以逆向思维和方法，重建、理解其内部结构、工作原理和制造工艺，获取相关的设计思路、技术信息和工程数据。
逆向工程通常包括软件逆向工程和硬件逆向工程两大方面。
软件逆向工程主要指对软件程序的逆向分析、解密和修改，硬件逆向工程则是对硬件产品的逆向拆解、分析和重构。
逆向工程的对象可以是各种形式的产品和技术，比如机械设备、电子产品、软件程序、通讯协议、工艺技术等。
逆向工程可以帮助企业了解市场竞争对手的产品和技术，实现产品技术更新和改进，提高产品质量和性能，降低研发成本和周期，提高市场竞争力。
逆向工程的核心思想是"解构-分析-重构”，即通过对目标产品或技术的解构和分析，理解其内部结构和工作原理，然后进行重构和创新。
逆向工程通常需要借助各种工具和方法，比如逆向工程软件、逆向工程设备、CAD/CAM技术、复制材料技术等。
二、逆向工程的原理1. 解构原理解构是逆向工程的第一步，主要是指将目标产品或技术进行拆解和分解，得到其各个组成部分、结构特征和功能模块。
这也是逆向工程的基础工作，是了解目标产品或技术的内部结构和工作原理的重要手段。
解构通常需要借助相应的工具和设备，比如拆解工具、测量仪器、成像技术等。
2. 分析原理分析是逆向工程的核心，主要是指对目标产品或技术进行深入和全面的分析研究，从结构、材料、工艺、功能等方面进行系统分析和评估。
通过分析可以理解目标产品或技术的内部运作机制、关键特征、设计思路和技术要点，帮助确定其工作原理和性能特征。
分析通常需要借助相关的知识和工具，比如数学、物理、材料学、工程学等知识，以及CAD/CAM技术、工程仿真技术、试验验证方法等。
3. 重构原理重构是逆向工程的最终目的，主要是指基于对目标产品或技术的解构和分析，进行重建、改进和创新，实现对目标产品或技术的再设计和重新制造。
重构可以包括产品改良、技术创新、新产品开发等方面，帮助企业提高产品质量和性能，降低成本和风险，提高市场竞争力。
工业测量系统之逆向工程概述
摄影测 量系 统 、室 内Ｇ ｓ Ｐ 测量 系统 ； （ ）极 坐标 测量系 ２ 统，如全站仪极坐标测量系统 、激光跟踪测量系统 、激光
扫 描 测 量 系 统 ； （ ） 空 间 支 导 线 测 量 系 统 ，如 关 节 式 坐 ３ 标 测 量 机 ； （ ）距 离 交 会 测 量 系 统 ， 如 计 算 机 视 觉 测 量 ４
ｃ ｅ ｋｎｇＴｈ ｏ ｎ ｔｔｏ ｎ ｖ ｌｐ ｅ ｔｐ ｏ ｒｓ ｆｒｖ ｒｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｒ ｘ ｏ ｎ ｅ ｒｅ ｙ ｉ ｈ ｓ ｈ ｃ ｉ ． ｅ ｃ ｎ ｏ ａｉｎ ａ ｄ ｄｅ ｅｏ ｍ ｎ ｒ ｇ ｅ ｓｏ ｅ ｅ ｓ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｗｅ ｅ ｅ ｐ ｕ ｄ ｄ ｂ ｉｆ ｎ ｔｉ ｌ ｐ ｐ ｒＭ ｅ ｎ ｉ ， ｅａ ｐｉａｉｎ ｏ ｅ ｅ ｓ ｎｇｎ ｅ ｉｇｔｃ ｎ ｌ ｇ ｔｐ ｅ ｅ ｔ ｒ ｌ ｔａｅ ａ ｅ ． ａ ｗｈｌ ｔ ｐ ｌ ｔｏ ｆ ｖ ｒ ｅｅ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙａ ｒｓ ｎ ｅｉｕｓｒ ｔｄ． ｅ ｈ ｃ ｒ ｗｅ ｌ Ｋｅ ｒ ｓＩ ｄ ｓｒ ｌ ｅ ｓ ｒｎ ｙ ｔ ｍ ； ｖ ｒｅｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇｔｃ ｎ ｌｇ ； ｙｗｏ ｄ ：ｎ ｕ ｔｉ ａ ｕ ｉｇ ｓ ｓｅ Ｒｅ ｅ ｓ ｎ ｉｅ ｒｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙＣＡＤ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａｍ ｔｃ ｎ ｌｇ
关键词 ：工业测量 系统 ；逆 向工程 ；Ｃ Ｄ 术 Ａ技
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《精密测量与逆向工程》课程标准
《精密测量与逆向工程》课程标准一、课程定位《精密测量技术》课程是机械产品检测检验技术专业的一门限选课。
本课程主要是培养学生精密测量与逆向造型设计的能力，为从事机械产品检测检验技术工作奠定基础。
本课程分为基本测量仪器及其操作、三坐标测量机及其操作，内容主要以现场实操演示教学为主，学生通过大量的练习学习精密测量的原理、方法。
二、课程目标1、知识目标（1）掌握万能工具显微镜的工作原理和测量方法；（2）掌握光切法显微镜和表面粗糙度仪的工作原理和测量方法；（3）掌握三坐标测量机的工作原理和测量方法；2、能力目标（1）能够正确使用万能工具显微镜对零件进行测量。
（2）能够正确使用光切法显微镜和表面粗糙度仪对零件表面粗糙度进行测量。
（3）能够三坐标测量机对零件进行测量；（4）能够对一般零件进行逆向三维建模。
3、素质目标（1）提高空间想象力；（2）提高主动学习能力；（3）培养冷静思考能力。
三、课程设计1、设计思想表1：学习情景表2、课时分配建议本课程课时为34课时，其中理论教学20时，实践教学14课时。
表2：课时分配表3、课程单元描述课程单元1课程单元21、《精密测量与逆向工程》课程评价及方式说明学生的成绩评定以主要根据考勤（占10%），过程任务考核（占70%）、总结性技能考核（占20%）等三方面构成。
2、《精密测量与逆向工程》课程过程考核说明（1）过程考核主要考查学生对各单元的技能点的熟练程度；（2）过程考核都在机房中进行，要求学生在规定的时间内完成布置的任务。
表1：考核标准表2：过程任务考核标准表3：总结性技能考核点五、实施建议1、授课资料编写建议授课资料是实现教学目标的重要载体，必须依据本课程标准以及机械产品检测检验技术专业培养目标为主线编写授课计划、教案和教学案例，坚持理论够用，强调知识传授的实用性。
授课资料应该多咨询企业人员，特别是技能练习实例。
2、教学方法建议教学方法：（1）任务驱动教学法；（2）情境教学法；（3）实践操作法；（4）研讨法；（5）案例教学法教学建议：（1）在教学过程中，应立足于加强学生知识运用能力的培养，采用项目教学，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。
简述逆向工程中数据测量的方法及分类。
简述逆向工程中数据测量的方法及分类。
逆向工程是指通过分析和研究已有的产品或系统来推断其设计和实现的过程。
在逆向工程中，数据测量是一种重要的方法，用于收集和分析产品或系统的数据。
数据测量可以帮助逆向工程人员了解产品或系统的特性、性能和结构，并从中获取有价值的信息。
数据测量的方法多种多样，下面将介绍其中的几种常用方法。
1. 静态数据测量：静态数据测量是通过对产品或系统进行分析和观察来获取数据。
这种方法不需要对产品或系统进行操作，只需要观察其外部特征和行为即可。
静态数据测量可以包括对产品或系统的外观、结构、接口和配置等方面的观察和分析。
2. 动态数据测量：动态数据测量是通过对产品或系统进行操作和测试来获取数据。
这种方法需要对产品或系统进行实际操作，以观察其运行状态和行为。
动态数据测量可以包括对产品或系统的功能、性能和交互等方面的测试和分析。
3. 实验数据测量：实验数据测量是通过设计和执行实验来获取数据。
这种方法通常用于对产品或系统的特定方面进行深入研究和分析。
实验数据测量可以包括对产品或系统的性能、安全性、可靠性和效率等方面的实验和测试。
数据测量的分类可以根据测量对象、测量方法和测量目的来进行。
1. 根据测量对象的分类，可以将数据测量分为硬件数据测量和软件数据测量。
硬件数据测量主要针对产品或系统的硬件部分，包括外部接口、内部结构和电子元件等方面的数据测量。
软件数据测量主要针对产品或系统的软件部分，包括代码逻辑、算法和功能等方面的数据测量。
2. 根据测量方法的分类，可以将数据测量分为定性数据测量和定量数据测量。
定性数据测量主要通过观察和描述来获取数据，不涉及具体的数值和计量单位。
定量数据测量主要通过实际测量和计量来获取数据，可以得到具体的数值和计量单位。
3. 根据测量目的的分类，可以将数据测量分为功能数据测量和性能数据测量。
功能数据测量主要用于评估产品或系统的功能是否符合设计要求，包括功能完整性、功能正确性和功能一致性等方面的数据测量。
逆向工程测量技术的研究
１ 逆 向工程测 量技 术
所谓 的逆 向工程测量技 术， 俗名反 向工程 测量 ， 即是 指利用先进 的 Ｃ Ａ Ｄ制 图工具将相关工程的设计实物模拟为几何模 型， 将 实物工程数字 化， 然 后 通 过 对 数 字 化 的 模 拟 工 程 进 行 相 关 的试 验 研 究 ， 充 分 了 解 整 体 工程 的性能 以及 各项 参数 ， 提 高对实物工程 的了解 程度 ， 及 时对设计工 程 中存 在的 问题进行 科学的处理 ， 积极反馈相 关的设计工程信 息， 进而 有效提 高建设工程 的施工质量 ， 不断提高经济效益。 在逆 向工程测量过程 中， 对相 关工程数据 的有效测量是逆 向工程 正 常进行的 的根 本前提 ， 数据测 量是逆 向工程 测量中 的第一 部， 也是最 重 要的一步， 准确的数据测 量直接 决定了整个逆 向工程测量 的质量 。在电 力工程逆 向工程数据测量 过程中 ， 通 常有两种数据测量 方式， 即接触 式 测 量 和 非 接触 式 测量 。
工程测量是一个建设工程 的最根本 的前提 ， 只要完整的工程测量才 准直来提 高线路 铺设的质量 ， 此外 ， 也可 以利用激光 不易发散的特点 ， 通 能 够 有 效 确 保 工 程 的正 常 建 设 ， 保 证 建 设 工 程 的 质 量 。在 电 力 工 程 建 设 过激 光来扫描相 关的数据信 息， 从而 有效提 高数据扫描 的精准 度 ， 提 高 过程 中， 工程测量可 以为之提供大量科 学、 有效的测量数据 ， 向电力工程 数据测量 的质量 。 施 工提供科学 的设计 图纸和 设计方案 ， 工程测 量是 电力工程 设计、 施工 １ ． ２ ． ２ 红外 测量 技 术 的重要参照， 在 电力 工程施 工过程 中， 缺少了工程测量 ， 整个 电力工程 就 难 以进行。科学的工程测 量能够有效确保建设工程 的科学性 ， 提 高电力 工 程 的 建 设 质量 。 在 电力 工 程 测 量 过 程 中 ， 常 用 的 是 逆 向工 程 测 量 技 术 。 在逆 向工程数据澳 ０ 量中 ， 也可 以利用 红外 技术来实现对工程数 据的 测量 ， 由于 红外线对温度较 为敏感 ， 因此 ，红外技术对 相关 设施进行 内部结构扫描 ， 提高测量数据的精确度 。
逆向工程的测量技术
适用于表面外形复杂，精度要求不特别高的未知曲面 的测量，
▪ 触发式测头利用电子开关机 构，当测头碰到样件表面， 由接触力控制电子机构的开 关，由电信号的通断控制坐 标值的读取。
▪ 触发式测头的触发信号由电 子开关控制，故其重复性、 准确性较高，测量精度可达 1μm甚至更高，是现代三坐 标测量机最常用头电子开关机构所用 的传感器可以将触发式测头 分为电触式测头、压电式开 关测头、应变片式测头。
2.2 接触式测量
▪桥式三坐标测量机和机械手臂式测量机
2.2 接触式测量
接触式测量方法在测量时可根据实物的特征和测 量的要求选择测量探头及其方向，确定测量点数 及其分布，然后确定测量的路径，有时还要进行 碰撞的检查。常用的接触式三坐标测量机的测量 数据采集方法多采用触发探头，触发探头又称为 开关测头，当探头的探针接触到产品的表面时， 由于探针触发采样开关，通过数据采集系统记下 探针的当前坐标值，逐点移动探针就可以获得产 品的表面轮廓的坐标数据。常用的接触式触发探 头主要包括：机械式触发探头、应变片式触发探 头、压电陶瓷触发探头。
2.1 先进检测技术
三维数据测量方法按照测量探头是否和零件 表面接触，可分为接触式数据采集和非接触 式数据采集两大类，接触式包括基于力-变形 原理的触发式和连续扫描式数据采集：而非 接触式主要有激光三角测量法、激光测距怯、 光干涉法、结构光学法、图像分析法等。另 外，随着工业CT技术的发展，断层扫描技术 也在逆向工程中取得了广泛的应用。它们各 自的特点和适用场合，
试析逆向工程测量技术的应用
试析逆向工程测量技术的应用摘要：数据的获取、测量是逆向工程中的第一个步骤，也是逆向工程测量最关键的技术之一。
本文介绍了逆向工程技术及其应用范围；对涉及到的关键技术：数据获取、数据处理与曲面重构等研究现状进行了系统地阐述。
关键词：逆向工程；数据获取；测量技术；非接触式；接触式随着现代工业的迅速发展，逆向工程开始发挥着越来越大的作用，测量作为逆向工程的第一步，对下游的步骤起着决定性的作用。
综合接触式工程测量技术和非接触式工程测量技术的实物数据获取方法，是目前众多逆向工程测量技术中针对大型的、结构复杂的测量对象最具有高效性的一种工程测量方式。
研究逆向工程测量技术，对现代工程测量技术的发展有着重要的现实意义。
1研究逆向工程测量技术的意义1.1逆向工程技术历经几十年的研究与发展，是一项开拓性、实用性和综合性很强的技术，已经成为新产品快速开发过程中的核心技术，它与计算机辅助设计、优化设计、有限元分析、设计方法学等有机组合构成了现代设计理论和方法的整体。
1.2现代逆向工程测量技术是将接触式测量技术和非接触式测量技术相融合，是实现被测工程整体测量和数据拼接的有效方法，其使用越来越广泛。
虽然关于摄影测量技术的研究几乎是自照相机发明以来就开始了，但是用于逆向测量工程的数字近景摄影测量技术仍然是一门“年轻”的技术，它继承了“摄影测量与遥感”领域的许多知识和技术，同时又发展出许多自身特有的技术和方法。
1.3随着计算机技术在各个领域的广泛应用，特别是软件开发技术的迅猛发展，基于某个软件，以反汇编阅读源码的方式去推断其数据结构、体系结构和程序设计信息成为软件逆向工程技术关注的主要对象。
软件逆向技术的目的是用来研究和学习先进的技术，特别是当手里没有合适的文档资料，而你又很需要实现某个软件的功能的时候。
也正因为这样，很多软件为了垄断技术，在软件安装之前，要求用户同意不去逆向研究。
1.4逆向工程通过各种测量手段和三维建模方法，将已有实物原型转化为计算机上的三维数字模型，工程设计模型和概念模型，并在此基础上对现有的产品进行解剖、分析、深化、重新创造的过程。
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逆向工程分类
从广义讲，逆向工程可分以下三类。
(1)实物逆向：顾名思义，它是在已有实物条件下，通过试验、测绘和分 折。提出再创造的关键；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质、 精度、使用规范等多方面的逆向。实物逆向对象可以是整机、部件、组件和 零件。 (2)软件逆向：产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关 规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。软件逆向中有三 类情况：1)既有实物，又有全套技术软件；2)有实物而无技术软件；3)无实 物，仅有全套或部分技术软件。 (3)影像逆向：无实物，无技术软件，仅有产品相片、图片、广告介绍、 参观印象和影视画面等，要从其中去构思、想象来逆向，称为影像逆向，这 是逆向对象中难度最大的。影像逆向本身就是创新过程。目前还未形成成熟 的技术。一般要利用透视变换和透视投影．形成不同透视图，从外形、尺寸、 比例和专业知识，去琢磨其功能和性能，进而分析其内部可能的结构。
正向工程:从高层抽象和独立于实现的逻辑设计到一个系统的物理实现的传 统开发过程。 逆向工程:分析目标系统，认定系统的构件及其交互关系，并且通过高层抽 象或其它形式来展现目标系统的过程。
c)再文档:主要是在同一抽象层次做语义等价描述，实际上是逆向工程的 一种简单形式; d)设计再现:利用领域知识和外部信息在较高抽象层次产生系统的等价描 述，这样要使用除了源代码外的很多信息; e)重构:在同一抽象层次把系统从一种表示方式转换到另一种表示方式， 一个重要方面是新系统和原始系统的语义行为应该一样，而且功能也不 能变; f)再工程:目的是研究系统，产生较高抽象层次描述，增加新功能到这个描 述，使用正向工程技术在原始系统的基础上开发一个新系统。
逆向工程，有的人也叫反求工程、反向工程(Reverse Engineering,RE)， 是20世纪80年代末期发展起来的一项先进制造技术，是以产品及设备的实 物、软件（图样、程序及技术文件等）或影像（图片、照片等）为研究对 象，反求出初始的设计意图。简单地说，就是指用一定的测量手段对实物 或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型 的过程,是一个从样品生成产品数字化信息模型,并在此基础上进行产品设计 开发及生产的全过程。 在软件工程领域，迄今为止没有统一的逆向工程定义。较为通用的是Elliot Chikafsky和Cross在文献中定义的逆向工程的相关术语。
(4)曲面处理过程：决定所要创建的曲面类型，可以选择创建的曲面以精 确为主或以光滑为主，或两者居中；由点云或曲线创建曲面；检查／修改 曲面，检查曲丽与点或其它曲面或特征的精确度、平滑度与连续的相关性。
(5)误差分析：应该考虑被测物对机构引起的综合轨迹误差、逆向工程设 计所依据的数据值存在的测量误差、设计中的被测物存在的加工误差、设 计中的曲线拟合存在的拟合误差等方面。
g)体系结构再现:用于从源码、性能分析信息、设计文档及专家知识等现 有信息中抽象出一个更高层次表示的技术和过程。
它们之间的关系 工 程 应 用 流 程 图
逆向工程技术流程
(1)逆向工程是以一个物理零件或模型作为开始，进而决定下游工程。 (2)点处理过程：主要包括多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云 分块等。 (3)曲线处理过程：决定所要创建的曲线类型。曲线可以设计得与点的片 段相同，或让曲线更光滑些；由已存在的点创建出曲面；检查／修改曲线， 检查曲线与点或其它曲线的精确度、平滑度与连续的相关性。
逆向工程研究方法
现有的逆向工程分析方法主要有以下4种。 (1)词法分析和语法分析 该方法主要是对程序源码进行分析，已经发展得比较成熟。通过词法分析可 以得到程序信息的多种有用表示，其中最常用的是交叉引用列表。通过语法 分析可以得到两类表示:分析树(parse tree)、抽象语法树AST(abstract syntaxtree)，其中AST是更复杂的程序分析工具基础，包含了和程序的实际 内容相关的细节。 (2)图形化方法 图形化方法包括控制流分析、数据流分析以及程序依赖图。控制流分析是在 确定程序语法结构之后进行。控制流分析有两种形式:过程内 (intraprocedural)分析、过程间(in-terprocedural)分析。过程内分析能确定子 程序内语句的执行顺序，通过构建控制流图 CFG(control flow graph)进行。 过程间分析确定程序单元之间的调用关系，用调用图(cangraph)表示。数据 流分析关注于解决程序中从定义到使用的过程的相关问题，比控制流分析要 复杂得多。程序依赖图是数据流分析的进一步改进，比数据流分析更复杂。 在程序依赖图中，控制流和数据流依赖被放在一起处理。如果同时需要控制 流图和数据流图，使用程序依赖图就很方便。程序依赖图还具有这样的结构 特性:一个程序依赖图描述了一个控制依赖的区域。
(3)程序切片 切片技术来源于数据流分析方法，己经成为很多程序理解工具的基础。 一个程序切片是由程序中的一些语句和判定表达式组成的集合。这些语 句和判定表达式可能会影响在程序的某个位置(常用行号标识)上所定义 或使用的变量的值。利用切片技术可以将关注点确定在一个较小范围而 不是关注整个程序。 (4)动态分析 静态分析是对程序源码进行分析。动态分析则是在程序运行时进行分析， 基本方法是对程序进行植入。程序植入是一种在全局范围内更改源代码 以添加额外操作的过程。这种方法的主要原理是:利用代码的结构信息， 依据固定的规则，将软件触发器添加到代码中。所谓软件触发器，是指 在源程序的相应位置添加的一些代码，运行时由这些代码按特定协议将 指定的动态信息传递到指定位置或传递给动态信息收集机制。对于使用 动态绑定和多态的面向对象系统，动态分析是必需的。
逆向工程
引言
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： 设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后利用CAD技 术建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入制造流程，完成产品的 整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称之为“正向设计”。 逆向工程则是一个“从有到无”的过程。简单地说，逆向工程就是根 据已经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据（包括设计图纸或数字模 型）的过程.随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技 术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要 对象。通过数字化测量设备（如坐标测量机、激光测量设备等）获取的物体 表面的空间数据，需要经过逆向工程技术的处理才能获得产品的数字模型， 进而输送到CAM系统完成产品的制造。