逆向工程应用现状及研究方向

合集下载

逆向工程技术的发展趋势及应用研究

逆向工程技术的发展趋势及应用研究

逆向工程技术的发展趋势及应用研究逆向工程技术是指通过对已有产品或零件进行逆向分析和研究,以获取其设计、原理或制作工艺等相关信息的技术。

逆向工程技术的发展历程可以追溯到60年代末期的美国航空航天工业,当时普及的CAD/CAM软件促进了该领域的发展。

之后,逆向工程技术在汽车、医疗、航空等行业中得以广泛应用。

逆向工程技术的发展趋势和应用研究,也逐渐成为了许多领域的热点和关注焦点。

一、逆向工程技术的发展趋势1.数字制造的加速推动逆向工程技术的发展随着数字制造技术的发展,逆向工程技术已经成为数字制造的一个重要组成部分。

数字化的设计、制造和产品生命周期管理,必须在一定程度上依赖于逆向工程技术。

传统加工和质量控制方式的局限性,以及全局竞争环境的使命和挑战,也促使制造公司采用数字化技术和逆向工程技术来减少制造成本、更快地实现生产和降低产品的开发风险。

现代逆向工程技术具有快速和准确的特点,它们可以在短时间内获取需要的设计数据和物理特性,并将它们应用于增量制造、售后服务、维修和改进之中。

同时,逆向工程技术还可以促进产品开发和设计,提高公司在竞争市场中的优势和独特性。

2.机器学习和人工智能技术的不断发展,重新定义了逆向工程的应用随着机器学习和人工智能技术的日益成熟,并在许多领域发挥重要作用,逆向工程技术也可以应用这些新技术。

在传统的逆向工程过程中,需要通过计算几何和三维模型来获取产品的物理特性。

但是,机器学习和人工智能技术可以通过对物理和材料属性的自动识别和分类来提高逆向工程技术的效率和准确性。

例如,机器学习可以在原始数据中自动分类和识别不同的材料和部件,从而切实提高逆向分析和应用研究的效率。

由于逆向工程技术的特殊性质,相应的人工智能和机器学习模型需要依据实际应用场景进行设计和构建,并在实践中不断迭代和调整。

这一趋势以自适应人工智能和机器学习技术的应用研究为代表,将会在未来逐渐占据逆向工程技术的主导趋势。

二、逆向工程技术的应用研究1.逆向工程技术在汽车制造中的应用汽车制造是逆向工程技术的重要应用领域之一。

逆向工程的现状及发展前景

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。

逆向工程技术的应用及国内外研究的现状及发展趋势

逆向工程技术的应用及国内外研究的现状及发展趋势

逆向工程技术的应用及国内外研究的现状及发展趋势作者:祖文明来源:《价值工程》2011年第21期Application of Reverse Engineering Technology and Internationaland Domestic Research Status and Development TrendZu Wenming(Kunming University of Science and Technology Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,Kunming 650000,China;Yunnan Vocational College of Mechanical and Electrical Technology,Kunming 650203,China)摘要:随着世界工业制造及设计技术的进步及各国经济相互影响日趋加大,人们对产品的各方面要求也越来越高。

产品不仅要有方便实用的先进功能,还要具备美观的造型和个性的外观。

而且外观和造型的好坏已成为产品的重要竞争因素。

逆向工程技术广泛的应用在设计和制造中。

Abstract: With the development of world's industrial manufacturing and design in technology and the increasing interaction of national economies, people's requirements are also increasing in all aspects of the product. Products have not only convenient and practical advanced features, but also beautiful styling and the appearance of personality. Appearance and styling of products have become an important competitive factor. Reverse engineering techniques are widely used in the design and manufacturing.关键词:逆向工程技术应用Key words: reverse engineering technology;application中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)21-0030-020引言2008年的世界金融危机,对我国产生了很大的影响。

《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文

《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术是一种通过分析已有产品或系统的性能、结构、功能等,以获取其设计原理、制造工艺、技术参数等关键信息的技术手段。

随着科技的不断进步和市场竞争的日益激烈,逆向工程技术越来越受到关注和重视。

本文将对逆向工程技术的研究现状和工程应用进行深入探讨。

二、逆向工程技术的概述逆向工程技术是相对于正向工程技术而言的。

正向工程主要是根据产品的需求、功能等进行设计和制造,而逆向工程则是从已有产品出发,通过对产品的反求分析,了解其内部结构、设计原理、制造工艺等关键信息。

逆向工程技术的应用领域非常广泛,包括机械制造、电子设备、航空航天、生物医学等领域。

三、逆向工程技术的关键环节逆向工程技术的实施主要包括以下几个关键环节:1. 样品获取:通过购买、租赁、借阅等方式获取目标产品或系统。

2. 样品分析:运用各种手段对样品进行拆解、检测、分析等操作,以获取其内部结构、设计原理、制造工艺等关键信息。

3. 数据处理:将样品分析得到的数据进行整理、加工和提取,以形成可供分析和研究的数据集。

4. 建模与仿真:根据处理后的数据,建立样品的模型或仿真系统,以更好地了解其性能和特点。

5. 技术重现:在建模与仿真的基础上,重新设计和制造类似的产品或系统。

四、逆向工程技术的优点和挑战逆向工程技术的优点在于能够快速获取已有产品的关键信息,为新产品的设计和制造提供有力支持。

此外,逆向工程技术还可以帮助企业实现技术引进和消化吸收,提高企业的技术水平和创新能力。

然而,逆向工程技术也面临着一些挑战。

首先,样品分析需要专业的技术和设备支持,对操作人员的技能要求较高。

其次,由于不同产品的设计和制造工艺存在差异,逆向工程技术的应用需要针对具体情况进行具体分析。

最后,逆向工程技术的实施需要遵守相关法律法规和知识产权保护规定。

五、逆向工程技术在工程应用中的实例分析以汽车行业为例,逆向工程技术被广泛应用于汽车设计和制造过程中。

逆向工程技术研究

逆向工程技术研究

逆向工程技术研究:技术发展趋势与应用价值随着科技的不断进步,逆向工程技术也越来越发展成为一门新型技术,为企业和研究机构提供了重要的技术支持。

逆向工程技术是指对物体进行分析和破解的过程,使人们能够了解物体设计和构造的方式,再根据这些了解解决现实问题。

在逆向工程技术中,我们通常需要从实物、数字化物体甚至混合物中提取出有价值的信息。

本文将介绍逆向工程技术的发展趋势和应用价值。

一、逆向工程技术的发展趋势随着科技的不断发展,逆向工程技术在工业、制造业和研究领域中的应用越来越广泛和深入。

在逆向工程技术的发展过程中,随着技术的不断更新和改进,也出现了一些新的发展趋势:1. 多学科复合集成逆向工程技术是一种多学科复合的综合性技术,需要多学科的知识融合。

如,机械、电子、物理、计算机等多学科的集成。

然而,传统的多学科复合技术难以解决逆向工程的复杂问题,因此,我们需要更多的学科与技术的融合和创新,以应对逆向工程技术的新的发展需求。

2. 非接触式测量技术随着激光测量技术和视觉测量技术的进步,非接触式测量技术已经成为逆向工程技术中的一种趋势。

采用非接触式测量技术的逆向工程技术能够提高物体的测量精度和速度,减少了测量过程中对物体的影响,提升了逆向工程技术的实用价值。

3. 大规模数字化建模技术在逆向工程技术中,数字化建模是非常重要的一个环节。

近年来,随着三维扫描技术的普及和迅猛发展,数字化建模过程的自动化程度有了很大的提高。

同时,应用了机器学习等人工智能技术,大规模数字化建模技术也逐渐成为逆向工程技术的一个发展趋势。

大规模数字化建模技术可以极大地提高数字建模精度,从而加速逆向工程技术的应用和推广。

二、逆向工程技术的应用价值逆向工程技术主要是应用在制造业、复制业、检测评价等领域。

逆向工程技术对制造业和复制业具有良好的应用价值,因为他们能通过逆向工程技术获取和重现优秀的产品,降低了产品研发和生产成本。

同时,逆向工程技术在检测和评价方面也能有显著的应用价值,能够实现有效的反向分析和数据评价,从而提升质量控制和产品合格率。

逆向工程在工程设计中的应用研究

逆向工程在工程设计中的应用研究

逆向工程在工程设计中的应用研究在现代工程设计中,逆向工程已经成为一个重要的手段。

逆向工程是将已有产品或者部件进行逆向分析,以便于更好的了解其组成和结构,从而重新设计、改进或者反复加工以满足新的要求。

逆向工程在工程设计中的应用研究,对于提高产品的质量和效率,改善生产方式和管理模式,具有重要的意义。

1. 逆向工程的概念及应用逆向工程是一种全过程工程分析方法,是将已有的产品部件或系统进行全面详细的解剖、分离、测量、恢复、仿效和模拟,最终获得其所有的结构、物性、特征和参数的一种方法。

逆向工程的核心技术是三维数字化技术,可以精确得到产品的各种数据,如三维模型、CAD 模型、机械加工程序等等。

逆向工程广泛应用于汽车、机械、电子、医疗器械、工艺品等众多领域。

2. 逆向工程在汽车设计中的应用汽车设计是逆向工程应用的一个重要领域。

传统的汽车设计方式是由设计师进行手绘或者三维建模。

但是,汽车的设计流程往往是较长的,且中途可能会出现各种各样的问题。

当出现问题时,设计师往往需要进行一些修正和重构,这样会浪费很多时间和精力。

逆向工程可以通过对已有的汽车进行逆向分析,得到其部件的三维模型和CAD文件,从而推导出汽车的机械结构和工作原理,提升汽车的设计效率。

3. 逆向工程在机械制造中的应用在机械制造领域中,逆向工程技术的应用最为广泛。

逆向工程可以帮助机械制造企业降低制造成本和提高设计效率。

机械制造企业经过逆向工程分析后,可以快速得到产品的立体模型,从而进行仿真分析、模拟加工、数控编程和机床加工。

通过三维数字化的技术,可以保证零件的尺寸精确,提高机械零件的质量和精度,降低制造成本和提高生产效率。

4. 逆向工程在医疗器械中的应用逆向工程在医疗器械领域中的应用也非常广泛。

医疗器械的精度和尺寸非常重要,逆向工程可以针对医疗器械进行准确测量,并且得到三维模型。

帮助制造商提高医疗器械的制造质量,减少医疗器械的制造成本。

同时,逆向工程也可以进行植入体的医学影像分析,互相比对植入体是否与模型匹配,确定植入体的位置和尺寸。

逆向工程技术的研究与工程应用

逆向工程技术的研究与工程应用

逆向工程技术的研究与工程应用一、引言逆向工程技术是一种通过对已有对象进行解析和推导,以获取其设计原理、功能特性以及制造工艺等信息的方法。

该技术广泛应用于多个领域,包括制造业、工程设计、安全评估以及产品维修等方面。

本文将重点探讨逆向工程技术的研究进展和工程应用,并探讨其对相关领域的影响和前景。

二、逆向工程技术的研究进展逆向工程技术的研究主要包括几个方面的内容:扫描和建模、数据处理和分析、逆向设计和制造等。

其中,扫描和建模是逆向工程的基础。

通过光学扫描、计算机断层扫描(CT)、三维激光扫描等技术,可以将实物对象转化为数字化的数据。

在这一基础上,通过数据处理和分析,如点云数据处理、曲面重建、数据拟合等操作,可以进一步提取对象的几何形状、曲面参数、尺寸和位置等信息。

逆向设计和制造是逆向工程技术的核心内容之一。

通过对已有对象的分析和推导,可以了解其设计原理和技术要求。

在此基础上,可以进行产品改进、优化设计、设计验证等工作。

逆向工程技术还可以应用于制造过程的优化和控制。

通过对产品的逆向分析,可以获得其制造工艺和工艺参数等重要信息,从而实现制造过程的优化和控制。

逆向工程技术的研究还包括逆向工程软件开发、算法改进和数据分析等方面。

随着计算机技术和数学建模方法的不断发展,逆向工程技术在数据处理和算法改进方面取得了很大进展。

逆向工程软件的开发和应用也得到了广泛的关注和应用。

三、逆向工程技术在制造业中的应用逆向工程技术在制造业中有着广泛的应用。

首先,逆向工程技术可以帮助企业进行竞争对手产品的分析和评估。

通过对竞争对手产品的逆向分析,企业可以了解其产品设计、工艺和性能等信息,为自身产品的优化和升级提供参考。

其次,逆向工程技术可以帮助企业改进和优化现有产品的设计和制造过程。

通过对现有产品的逆向分析,可以发现产品的设计缺陷、制造工艺的不足等问题,并提出相应的改进措施。

再者,逆向工程技术还可以帮助企业进行产品的快速开发和模型制造。

逆向工程技术的应用与研究

逆向工程技术的应用与研究

逆向工程技术的应用与研究一、绪论逆向工程技术是指对现有的、已经成型的某一种器件或系统进行解剖、研究和分析,以便了解其构造和工作原理的技术方法。

近年来,随着信息技术的飞速发展,逆向工程技术在各领域的应用越来越广泛,逆向工程的研究也逐步深入,成为当今领域研究的热点。

二、逆向工程技术的分类逆向工程技术较为复杂,依据其应用范围和技术手段的不同,可将其分类为以下几类:1.鼠标逆向工程技术鼠标逆向工程技术是指逆向工程技术在计算机鼠标方面的应用。

通过对鼠标进行分析和研究,可以掌握它们的核心技术和构造原理,并得到更好的产品设计。

2.汽车逆向工程技术汽车逆向工程技术是指对现有汽车进行分析和研究,以分析汽车的结构、功能、参数等信息并进行再设计,进而实现自主研发、生产。

3.电子产品逆向工程技术电子产品逆向工程技术是指对电子产品进行分析和研究,以揭示其制造工艺和传感装置原理,为产品的再设计提供机会。

4.生物逆向工程技术生物逆向工程技术是指通过对生命体细胞和生命过程进行研究,以推理细胞结构和生命机制,进而实现纳米操作和组织薄膜化。

三、逆向工程技术的研究与应用逆向工程技术的推广和应用对科技创新、产业升级具有重要意义,以下从几个角度分析其研究与应用:1. 逆向分析软件的研究逆向分析软件是逆向工程技术的重要组成部分,通过对软件的进行反编译,可以揭示出程序的原始码、数据空间以及函数之间的关系等信息。

2. 制造业中的逆向工程技术在制造业中,逆向工程技术常常应用于产品的设计和改进。

通过分装原有产品的结构和功能,可以分析出在成本、质量、性能方面的优缺点,根据分析结果再重新设计,进而实现自主研发和提高可靠性。

3. 外观设计中的逆向工程技术在外观设计方面,逆向工程技术也发挥着重要作用。

通过对已有外观设计进行逆向反推,可以更好地理解设计者的构思和美学思想,实现更好地翻新。

四、逆向工程技术的前景与困境尽管逆向工程技术已经发展了很多年,但领域内的研究和探索仍然存在不少困境,例如:1.数据安全问题在逆向工程技术的研究和应用中,有不可避免的数据安全问题。

逆向工程关键技术研究及应用

逆向工程关键技术研究及应用

逆向工程关键技术研究及应用摘要:逆向工程是一项计算机辅助设计的新技术,它是在现有产品数字化基础上进行设计创新的,其关键技术主要包括:实物数字化、数据预处理、三维模型重建等。

本文总结了国内外的逆向工程技术研究现状,对其关键技术进行了研究,并概括了目前逆向工程在设计中的应用情况,最后对逆向工程存在的问题进行了讨论。

一、绪论计算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称CAD。

在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等各项工作。

在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。

CAD能够减轻设计人员的劳动,缩短设计周期和提高设计质量。

作为计算机辅助设计的一项具体应用,逆向工程是近些年发展起来的消化、吸收先进技术的一系列分析方法及应用价值的组合。

传统的正向设计从实际需求出发得出产品的概念,进一步建立与之相符的CAD模型,通过一系列手段得到产品的实物模型。

相对于传统正向设计,逆向工程的过程采用了通过测量实际物体的尺寸并将其制作成CAD模型的方法,真实的对象可以通过如三坐标测量仪(Coordinate Measure Machine,CMM),激光扫描仪,结构光源转换仪或者x射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测量,然后通过后续处理进而得到3D模型。

概括地说,逆向工程是由产品样件到数字化模型的过程,相比于传统的正向设计,1它极大地缩短了产品的开发周期,提高了经济效益。

二、研究现状逆向工程是20世纪80年代初由日本名古屋研究所、美国3M公司和美国UVP公司提出并研制开发的[1]。

逆向工程的现状及发展前景

逆向工程的现状及发展前景

逆向工程的现状及发展前景逆向工程也称反求工程或反向工程,是根据已存在的产品或零件原型构造产品或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。

逆向工程设计实施步骤如下:(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,分割方法一般可分为两类,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,所以需要对曲面或曲线进行光顺处理,提高曲面质量。

另外还要检验重建的CAD模型是否满足精度或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1.1接触式测量系统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。

一般来说,接触式三坐标测量机测量较稳定,易于定位,测量精度高,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,并且有可能会出现探头测不到的盲区。

使用自动测量还有较多的参数必须决定,包括探头形状和大小、扫瞄间隔、步进距离、误差容许量、扫瞄速度、扫瞄方向等,这些都过分依赖操作者的经验,特别是在测量复杂产品零件时,确定最优的米样策略和路径较困难。

逆向工程及应用技术研究

逆向工程及应用技术研究

逆向工程及应用技术研究逆向工程是指将一个工件或产品进行分析,以了解其设计、制造、性能和质量等方面的信息,以实现类似或改进的复制。

它主要包括逆向工程的相关技术和方法、逆向工程技术的应用以及逆向工程在产业和社会中的应用等方面。

近年来,随着科技的不断发展和信息时代的到来,逆向工程与相关应用领域的研究也有了长足的进步。

一、逆向工程的相关技术和方法逆向工程主要采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程分析(CAEA)等计算机技术和相关软件实现。

在逆向工程的分析过程中,首先需要对工件进行三维扫描和建模,然后进行特征提取和分析,最终得到产品的设计和制造信息。

逆向工程的相关技术和方法主要包括三维数字化、几何造型重构、特征提取、特征匹配、CAD模型重构等方面。

三维数字化技术是将物体的表面点云数据进行采集和处理,再用计算机进行重构和分析。

几何造型重构技术是将物体的点云数据转换为CAD模型,即由点云数据构建连续的、封闭的、完整的三维物体表面几何模型。

特征提取技术主要指从由点云数据重构得到的CAD模型中提取物体的面、边和角点等特征信息。

而特征匹配技术则是对比两个或多个物体的CAD模型中的特征信息,以实现物体的配对、检测和分析,其中最常用的算法是ICP(Iterative Closest Point)。

CAD模型重构技术则是将点云数据或其他表示法转换成形状模型以便CAD进行后续的处理。

逆向工程的相关技术和方法的发展与进步,不仅能够提高生产效率和产品质量,还有助于解决产品维修和改进等问题。

二、逆向工程技术的应用逆向工程技术在工业、医学、文化遗产、环保、艺术等方面都有着广泛的应用。

在工业领域中,逆向工程技术可用于快速生产原型、产品模拟、修改或创新产品设计等。

例如,汽车行业产品的逆向工程技术可用于提高设计设计效率和产品精度,同时也可用来解决配件的生产、维修和改造等问题。

在文化遗产保护方面,逆向工程技术可用于数字化保护和传播文化遗产。

逆向工程技术的研究现状及发展趋势

逆向工程技术的研究现状及发展趋势

*逆向工程技术的研究现状及发展趋势一、引言逆向工程也称反求工程或反向工程,是根据已存在的产品或零件原型构造产品或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,是对已有设计的二次设计。

从广义讲,逆向工程可分以下三类:(1)实物逆向:它是在已有产品实物的条件下,通过测绘和分折,从而再创造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。

实物逆向的对象可以是整机、零部件或组件。

(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。

软件逆向有三类:既有实物,又有全套技术软件;只有实物而无技术软件;没有实物,仅有全套或部分技术软件。

(3)影像逆向:设计者既无产品实物,也无技术软件,仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等,设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品,该种逆向称为影像逆向。

目前,国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何形状的逆向,即重建产品实物的CAD,称为“实物逆向工程”。

逆向工程示意图如下:二、逆向工程数据测量技术数据测量是通过特定的测量设备和测量方法获取产品表面离散点的几何坐标数据,将产品的几何形状数字化。

其测量原理是:将被测产品放置于三坐标测量机的测量空间内,可以获得被测产品上各个测量点的坐标位置,根据这些点的空间坐标值,经过计算机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等,经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其它几何量数据。

高效、高精度地获取产品的数字化信息是实现逆向工程的基础和关键。

现有的数据采集方法主要分为两大类:(1)接触式数据采集方法接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集、磁场法、超声波法。

接触式数据采集通常使用三坐标测量机,测量时可根据实物的特征和测量的要求选择测头及其方向,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。

逆向工程技术的应用及国内外研究的现状及发展趋势

逆向工程技术的应用及国内外研究的现状及发展趋势

逆向工程技术的应用及国内外研究的现状及发展趋势逆向工程技术是一种实用的技术,用于解析软件和硬件系统、设备等的功能或架构。

它结合了软件工程的一些基本技术,如模型分析、静态分析和动态分析等,可以帮助开发者更好地了解应用的行为、发现代码错误,并可以让开发者重新使用和修改相关的程序、数据库和元数据,特别是通过使用转换工具,来加快在替代技术之间的迁移和更新。

随着软件和硬件系统在不断发展,国内外研究者正在努力发展不同的领域的逆向工程技术。

从一般性的角度来看,逆向工程技术的发展趋势和应用可以归纳为以下几点:首先,逆向工程技术在软件重构、改进性能等方面得到了广泛的应用。

从技术的角度来看,逆向工程的技术把软件工程的方法应用于软件重构,帮助开发者以可视化的方式了解软件的架构,以及重构、体系结构优化等。

其次,广泛的基于现有系统的应用和重用就变得更容易了,这We使得应用软件开发的效率显著提高,同时还开发了一些技术用于实现现有功能的重构,这有助于软件更好地实现功能,而且优化、更新和重新部署的过程也变得更加容易。

第三,近几年来,研究人员发现了一些测试方法,可以通过性能考核,找出一些软件系统中的局部问题,以及发现相关的安全漏洞,帮助系统改进性能和其安全性。

最后,近年来国内外科研机构也在探究利用逆向工程技术,在智能汽车或者细胞机器人等实时系统中进行实践应用。

通过研究实时系统中的硬件和软件,能够更实时、更准确地对系统进行分析,从而为实时系统的可靠性和安全性进行完善。

总之,逆向工程技术的发展和应用有着广泛的发展趋势,为软件、硬件等信息系统的优化、重构及安全性提供了可能。

未来,逆向工程技术的发展前景是非常广阔的,仍将受到越来越多的研究专家和开发者的广泛应用、开发和探讨。

逆向工程发展现状研究

逆向工程发展现状研究

逆向工程发展现状研究逆向工程是指通过分析已有产品或系统的结构、功能和设计原理,以获取相关信息并重新构建或改进产品的过程。

它广泛应用于软件开发、网络安全、产品设计等领域。

本文将研究逆向工程的发展现状,探讨其在各个领域的应用,并展望未来的发展趋势。

逆向工程在软件开发领域发挥着重要作用。

通过逆向工程,开发人员可以分析已有软件的代码结构和算法,从而更好地理解其设计思路和实现方法。

这有助于提高软件开发人员的编码水平,促进软件的改进和优化。

同时,逆向工程还可以帮助开发人员从竞争对手的产品中获取灵感,提高自己的创新能力。

在网络安全领域,逆向工程被广泛应用于恶意软件分析和漏洞挖掘。

黑客们常常通过逆向工程来分析病毒、木马等恶意软件的代码,以了解其传播和攻击方式,从而开发相应的防护措施。

此外,逆向工程还可以帮助安全研究人员挖掘软件或系统中存在的漏洞,为其提供补丁或解决方案,保障网络的安全稳定。

逆向工程还在产品设计和市场调研中发挥着重要作用。

通过逆向分析竞争对手的产品,设计师可以了解其产品的特点和优势,从而优化自己的产品设计。

逆向工程还可以帮助企业了解市场需求,发现潜在的商机和竞争优势。

通过对市场上产品的逆向分析,企业可以更好地把握市场动态,提高产品的竞争力。

随着技术的不断发展,逆向工程也在不断演进。

首先,随着人工智能和机器学习的发展,逆向工程可以更加智能化和自动化。

通过机器学习算法,计算机可以自动分析软件的代码结构和功能,提取有用的信息,从而加快逆向工程的速度和效率。

其次,逆向工程也将与3D打印技术结合,实现虚拟模型的快速建立和原型制作,从而加快产品设计和改进的速度。

此外,逆向工程还将与虚拟现实技术结合,为产品设计和市场调研提供更加直观的体验。

然而,逆向工程也面临着一些挑战和问题。

首先,逆向工程可能涉及到知识产权和法律问题。

在逆向分析竞争对手的产品时,需要确保不侵犯其知识产权和商业机密,遵守相应的法律法规。

其次,逆向工程需要投入大量的人力和物力资源,成本较高。

逆向工程的应用与发展

逆向工程的应用与发展

逆向工程的应用与发展逆向工程是一项利用特定技术手段,对已有的产品、系统或软件进行逆向分析、解剖、研究、修改及模仿而创造新产品的过程。

其应用和发展在现代的科学技术领域中占据重要地位。

一、逆向工程的应用范围逆向工程技术主要应用在以下领域:1.自动化制造业逆向工程技术可以应用于机械设计、3D打印等自动化制造领域。

使用逆向工程技术,可以快速获取物体的三维模型,帮助设计师更快捷地进行产品设计。

2.软件开发逆向工程技术可以应用在软件开发领域。

通过对软件进行逆向分析,可以帮助开发人员了解软件的内部结构,找出其中的安全漏洞和性能瓶颈,并进行优化。

3.产品质量控制逆向工程技术可以应用于产品质量控制领域。

通过对已有产品进行解剖和分析,可以了解该产品的设计及制造过程,找出其中的缺陷和不足,进一步提高产品质量。

二、逆向工程的发展历程逆向工程技术最早源于军事领域。

二战期间,美军发现德军的加密通信设备非常先进,难以破译。

于是,美军把这些设备带回本国,进行了逆向工程研究,最终破译加密算法,有效地打击了敌人。

20世纪70年代初期,逆向工程技术开始应用于商业领域。

在这个时期,逆向工程主要应用于机械加工、电子、软件开发等领域。

随着计算机技术和互联网技术的发展,逆向工程技术得到了更广泛的应用。

特别是3D打印技术的出现,使逆向工程技术得到了进一步发展。

三、逆向工程技术的现状和趋势目前,逆向工程技术已经发展成为一个完整的学科体系,涵盖了多个领域。

逆向工程技术不断扩大其在产业界的应用范围。

其中,数字化制造、智能家居、虚拟现实等技术,都能够通过逆向工程技术进行更准确的设计及研发。

未来,逆向工程技术的趋势将聚焦于以下方向:1.借助先进计算机技术,实现逆向工程技术的数字化、智能化和自动化。

2.通过云计算、大数据等技术,实现逆向工程技术的全球化协作。

3.深入研究逆向工程技术的理论基础,为其应用提供更加可靠的理论支持。

4.开发逆向工程技术相关的新材料、新工艺、新设备等技术手段,提升逆向工程技术的应用效果。

逆向工程技术的发展现状与未来趋势分析

逆向工程技术的发展现状与未来趋势分析

逆向工程技术的发展现状与未来趋势分析引言:逆向工程一直是科技领域的重要研究方向。

通过分析、拆解和重新构建技术产品,逆向工程帮助人们更好地理解和改进现有技术。

本文将探讨逆向工程技术的现状和未来趋势。

一、逆向工程技术的当前应用在当前的数字化时代,逆向工程技术的应用范围越来越广泛。

在工业制造方面,逆向工程可以帮助企业复制竞争对手的产品并进行改进;在产品维修方面,逆向工程可以帮助工程师理解复杂设备的内部结构并提供解决方案;在数字娱乐领域,逆向工程可以帮助游戏开发者分析竞争对手游戏的机制,并进行创新。

二、逆向工程技术的发展趋势1. 传感器技术的发展随着物联网的兴起,各类传感器技术得到了广泛应用。

逆向工程技术将会越来越多地与传感器技术结合,使得逆向工程可以更精确地获取数据和信息。

2. 三维扫描技术的进步三维扫描技术在逆向工程中起到了关键作用。

随着三维扫描技术的不断进步和成本的降低,逆向工程的应用场景将更加多样化和普及化。

3. 人工智能的融合人工智能技术的快速发展为逆向工程提供了更加强大的分析和处理能力。

通过机器学习和深度学习等技术,逆向工程可以更快速、准确地分析和识别产品的结构和功能。

4. 虚拟现实与增强现实的应用虚拟现实和增强现实技术将为逆向工程带来新的突破。

通过虚拟现实技术,工程师可以在虚拟环境中进行产品分析和修改,大大缩短开发周期。

而增强现实技术则能在现实场景中提供关于产品内部结构的实时信息,提高工作效率。

5. 法律和伦理问题的挑战逆向工程技术的快速发展也带来了一些法律和伦理问题。

例如,逆向工程可能侵犯知识产权,需要制定相应的法律保护措施。

此外,逆向工程也可能被用于恶意攻击和非法活动,需要采取相应的安全措施。

结论:逆向工程技术的发展一直在不断推动科技进步和产业创新。

未来,逆向工程技术将继续与其他领域的技术结合,为各行业带来更多的应用场景和机遇。

然而,我们也要注意逆向工程的法律和伦理问题,确保其在合法、道德的框架下发展,为人类社会的进步做出积极贡献。

逆向工程应用现状及研究方向

逆向工程应用现状及研究方向

逆向工程应用现状及研究方向[摘要] 近年来, 逆向工程作为一种新的产品设计思想和方法越来越广泛地用于工业领域, 并取得了不少成果。

本文全面地总结了反向工程的环节、目前的研究应用状况及现有系统的不足之处, 进一步提出了今后逆向工程的研究方向。

[关键词] 逆向工程几何建模集成系统引言随着科技的发展和市场竞争的日益激烈,对产品的设计提出了更高的要求,即产品多样化、外形美观、更新换代周期短;同时也促进了产品制造过程的发展。

近年来,许多产品的设计、制造要求基于现有的原型或实物,由此产生了逆向工程的概念。

逆向工程是指根据实物模型测定的数据,构造出CAD模型的过程。

逆向工程为客户和制造者在并行工程环境下应用快速原型技术提供了强有力的工具,是缩短产品开发周期的有效途径,特别是形状复杂的物体或自由曲面组成的物体,例如:流线型物体、人体器官、雕塑品、模具等。

这种技术在工程上正得到越来越广泛的应用。

1.逆向工程建模过程由实物产生CAD设计模型的过程称为逆向工程的几何建模,是逆向工程的关键技术,也是逆向工程的研究重点,此过程分两个阶段:数据采集;CAD模型的建立。

1.1 数据采集数据采集是由实物测量出数据点的过程,根据测量方式不同,数据采集方法分为接触式和非接触式测量两大类。

接触式测量方法是通过传感器测头与样件的接触而记录样件表面点的坐标位置。

非接触式测量方法主要是基于光学、声学、磁学等领域中的基本原理,将一定的物理模拟量通过适当的算法转换为样件表面的坐标点。

使用的测量方法及测量设备不同,得到的测量数据组织方式也不同。

数据采集是逆向工程准确建模的基础,采集的质量受很多因素影响, 主要有以下几方面: 测量方法本身的精度、仪器的校准、测量范围的限制、定位的准确性、多视图问题、数据的局部丢失、被测表面的光洁度、零件数据的统计性分布等。

由于以上原因, 测量数据需要进行预处理,包含多视拼合、噪声处理及数据精简等多方面的工作。

经过预处理的数据才可进行曲面拟合及CAD 模型的建立。

逆向工程的现状及应用

逆向工程的现状及应用

逆向工程的现状及应用逆向工程的现状及应用逆向工程是近年来发展起来的消化、吸收和提高先进技术的一系列分析方法以及应用技术的组合,其主要目的是为了改善技术水平,提高生产率,增强经济竞争力。

世界各国在经济技术发展中,应用逆向工程消化吸收先进技术经验,给人们有益的启示。

据统计,各国百分之七十以上的技术源于国外,逆向工程作为掌握技术的一种手段,可使产品研制周期缩短百分之四十以上,极大提高了生产率。

因此研究逆向工程技术,对我国国民经济的发展和科学技术水平的提高,具有重大的意义。

逆向工程的应用领域大致可分为以下几种情况:(1)在产品仿制中的应用有时,拟合制作的产品没有原始的设计图档,而是由委托单位交付样品或实物模型,请制作单位复制。

传统的复制方法是用立体雕刻机或三轴仿形铣床以1: 1的比例制作模具,再生产产品。

这种方法属于模拟型复制,其缺点是无法建立工件尺寸图档,因而也无法用现有的CAD软件对其进行修改,故已渐为新型的数字化逆向工程系统所取代。

在这种情况下,在对零件原形进行三维反求的基础上形成零件的设计图纸或CAD模型,并以此为依据生成数控加工的NC代码,加工复制出一个相同的零件。

(2)在新产品设计中的应用随着工业技术的发展以及经济的发展,消费者对产品的要求越来越高。

为赢得市场竞争,不仅要求产品的功能先进,而且要求外形美观。

而在造型中针对产品外形的美学设计,已不是传统训练下的机械工程师所能胜任的。

一些具有美工背景的设计师们可利用CAD技术构想创新的美观外形,再以手工方式塑造出模型,如木模、石膏模、粘土模、胶模、工程塑胶模、玻璃纤维模等,然后再以三维测量的方式建立曲面模型。

在美学设计特别重要的领域,例如汽车外型设计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果,而不采用在计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法,此时需用逆向工程的设计方法。

(3)在旧产品改进中的应用在对旧产品改进时,有时并没有零件的CAD模型,因此需要利用逆向工程技术建立产品的几何模型,然后再利用传统的CAD软件对原设计进行改进。

逆向工程技术的应用和发展

逆向工程技术的应用和发展

逆向工程技术和其发展现状【摘要】本文介绍了逆向工程的基本概念,重点分析的逆向工程技术过程,阐述了现代制造业中逆向工程的的发展前景以和逆向工程技术的重要应用领域。

本文对于我们正确认识逆向工程技术有一定的意义。

【关键词】逆向工程反向一、引言在国外,逆向工程已经作为一种先进的设计方法被引入到新产品的设计开发工作中。

我国也有许多企业应用逆向工程技术,对竞争对手的产品进行改进,以避开艰苦的原型设计阶段,这是一种产品的再设计过程。

所谓产品再设计,就是通过观察和测试某一种产品,对其进行初始化,然后拆开产品,逐一分析单个零件的组成、功能、装配公差和制造过程。

这些工作的目的就是要充分理解产品的制造过程,并以此为基础在子系统和零件层面上,优化设计出一种更好的产品。

美国的许多工程学院开设了逆向工程课程,教授学生用再设计代替原型设计,作为解决设计问题的一种方法。

近年来,在汽车、电子产品等领域人们越来越多地采用逆向工程技术,来部分替代使用多年的原型设计方法。

二、逆向工程的概念逆向工程(,)是对产品设计过程的一种描述。

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,进而输送到系统完成产品的制造。

因此,逆向工程技术可以认为是“将产品样件转化为模型的相关数字化技术和几何模型重建技术”的总称。

逆向工程技术现状及发展前景

逆向工程技术现状及发展前景

逆向工程技术现状及发展前景概念逆向工程也称反求工程或反向工程,是根据已存在的产品或零件原型构造产品或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,是对已有设计的二次设计。

分类从广义讲,逆向工程可分以下三类:1)实物逆向:它是在已有产品实物的条件下,通过测绘和分折,从而再创造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。

实物逆向的对象可以是整机、零部件或组件。

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。

软件逆向有三类:既有实物,又有全套技术软件;只有实物而无技术软件;没有实物,仅有全套或部分技术软件。

3)影像逆向:设计者既无产品实物,也无技术软件,仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等,设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品,该种逆向称为影像逆向。

工艺过程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、产品或模具制造。

逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。

(1) 数据采集:数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据, 影响到重构的CAD 实体模型的质量, 并最终影响产品的质量。

(2) 数据处理:对于获取的一系列点数据在进行CAD 模型重建前, 必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。

(3) 模型重建:将处理过的测量数据导入CAD系统, 依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD 模型。

逆向工程技术过程图解:存在的问题尽管经过多年的发展,逆向工程研究领域取得了上述的研究成果,但在应用方面、理论方面仍然很不成熟,还有若干问题有待于解决(1)缺乏统一的逆向工程的概念、标准术语。

导致了研究人员在交流上的困难,不利于工具的研制,也不利于逆向工程技术的应用(2)缺乏统一的逆向工程机制的分类框架。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

逆向工程应用现状及研究方向[摘要] 近年来, 逆向工程作为一种新的产品设计思想和方法越来越广泛地用于工业领域, 并取得了不少成果。

本文全面地总结了反向工程的环节、目前的研究应用状况及现有系统的不足之处, 进一步提出了今后逆向工程的研究方向。

[关键词] 逆向工程几何建模集成系统引言随着科技的发展和市场竞争的日益激烈,对产品的设计提出了更高的要求,即产品多样化、外形美观、更新换代周期短;同时也促进了产品制造过程的发展。

近年来,许多产品的设计、制造要求基于现有的原型或实物,由此产生了逆向工程的概念。

逆向工程是指根据实物模型测定的数据,构造出CAD模型的过程。

逆向工程为客户和制造者在并行工程环境下应用快速原型技术提供了强有力的工具,是缩短产品开发周期的有效途径,特别是形状复杂的物体或自由曲面组成的物体,例如:流线型物体、人体器官、雕塑品、模具等。

这种技术在工程上正得到越来越广泛的应用。

1.逆向工程建模过程由实物产生CAD设计模型的过程称为逆向工程的几何建模,是逆向工程的关键技术,也是逆向工程的研究重点,此过程分两个阶段:数据采集;CAD模型的建立。

1.1 数据采集数据采集是由实物测量出数据点的过程,根据测量方式不同,数据采集方法分为接触式和非接触式测量两大类。

接触式测量方法是通过传感器测头与样件的接触而记录样件表面点的坐标位置。

非接触式测量方法主要是基于光学、声学、磁学等领域中的基本原理,将一定的物理模拟量通过适当的算法转换为样件表面的坐标点。

使用的测量方法及测量设备不同,得到的测量数据组织方式也不同。

数据采集是逆向工程准确建模的基础,采集的质量受很多因素影响, 主要有以下几方面: 测量方法本身的精度、仪器的校准、测量范围的限制、定位的准确性、多视图问题、数据的局部丢失、被测表面的光洁度、零件数据的统计性分布等。

由于以上原因, 测量数据需要进行预处理,包含多视拼合、噪声处理及数据精简等多方面的工作。

经过预处理的数据才可进行曲面拟合及CAD 模型的建立。

1.2 CAD 建模由数据点产生CAD模型的方法有很多种,按照数据的组织方式、模型的产生过程不同,分以下几类:(1) 基于特征的建模方法。

该方法的原理是操作者首先通过对采集的数据点和拟合曲面的形状特征的提取(即区域划分及分类),确定曲面局部拟合区域,然后对这些拟合曲面基于合适的拓扑关系进行求交运算。

曲面产生后,在人工的干预下,通过几何拓扑关系构造出CAD模型。

目前使用的逆向工程系统区域划分大多是交互或半交互方式。

(2) 基于切片数据的建模方法该方法中,物体表面上的数据点是通过沿着物体长度方向上切分得到的轮廓线来表达,这些信息通常可以用计算机化的X射线断层照相法获得。

此类数据具有特殊的分布方式, 数据分布于一组平行的截面线上。

模型产生有两种方法,第一种是连接相邻截面线上的点,形成G0连续的CAD 模型;另一类方法先拟合截面线, 再用蒙皮的方式产生曲面模型, 是交互系统中常用方法之一。

(3) 基于可变形模型的建模方法该方法是采用可变形的模型来描述物体,开始定义一个具有形状和拓扑关系的变形体,它既可以完全包容给定的描述体,也可以被描述体所包容。

成本函数与两个物体有联系,并且在满足一定的条件下,进行最小化,其结果是变形体既可以围绕描述体由大到小收缩变形,也可以由小到大膨胀变形。

基于物理的建模方法是此类方法的特例。

由于可变形模型建模的复杂性,模型往往具有针对性,所以,虽然有不少研究, 但难以达到实用、通用。

(4) 整体的自动建模方法:以上三种方法对于由复杂雕塑面或大型的自由曲面产生的散乱数据难以达到精确或自动的拟合,近年来出现了一些针对散乱点的整体曲面重构方法。

此类方法用三角面片或光滑曲面片表示整个实体。

代表性的研究如文献[4]。

综上所述,目前已有多种来自坐标点的建模方法,每种方法都有它的特点和适用范围,从以上分类比较可看出:特征建模能够表达产品的设计意图,适合大多数的工程零件,单个特征进行拟合,拟合速度高,但由于其交互式的进行区域分割、面片相交,降低了建模的整体速度,特别是对于包含复杂曲面的物体建模,其交互操作往往费时又难以保证精度;曲面整体建模方法虽避免了区域划分和相交处理, 但由于用一种面表示整个实体, 对于工程零件, 没有表达出产品设计意图;可变形建模方法对于具有简单轮廓或者凸面几何形状的物体非常适用,但有关工程上应用的报道却很少。

该方法中的特征信息没有包含反向工程中制造所需要的面、边等信息,因此不适用于逆向工程系统。

逆向工程几何建模的理想系统是可适用任意数据分布、可对任意形状物体建模的自动化通用建模系统。

作者目前正开发的系统结合特征建模和曲面整体建模的优点,进一步完善了面片分割的算法,对于分割产生的具有不规则边界的自由曲面,利用样条曲面细分技术进行整体拟合,提高了特征建模的自动化程度。

2.逆向工程系统及应用情况目前研究或应用中的系统可分以下几类:(1) 针对具体应用开发的系统文献[5]开发了一种针对机械零件识别的逆向工程系统,此系统只能识别由平面组成的零件。

文献[6]开发了基于微机的逆向工程系统主要用于仿制空军部门淘汰的零件。

(2) 专用曲面拟合软件系统曲面拟合是逆向工程的关键过程,文献[7]开发了拟合3D 激光扫描数据的软件包,数据点被交互的划分区域,拟合曲面输入通用CAD 系统进行相交、延伸、过渡、建立完整的CAD 模型。

此系统只处理标准的二次曲面。

(3) 与商用CAD 系统的结合有些系统直接把数字化系统与商用CAD 系统结合, Kwok 开发的系统将CMM与AutoCAD 结合起来,每测一个点的坐标,自动转化为IGES 格式,系统具有实时可视化功能。

(4) 测量与拟合的集成以上系统中数字化与曲面拟合是两个分离的过程,为了提高测量精度,用拟合结果指导测量,减少测量数据,出现了测量与拟合的集成系统。

L iang-Chia [8]提出的集成系统,首先由用户交互地划分测量边界, 每个面片的测量中实时进行B2样条曲面拟合,用拟合结果进行下一个测量点的位置预测,用实测值与预测值的误差控制测量精度和拟合精度。

(5) 与快速原形制造的结合缩短产品制造的周期是逆向工程的目的之一,近年来出现了数字化系统直接用于制造的逆向工程与快速制造的集成系统,Jones C[9]开发了由激光扫描结果产生螺旋线数控加工路径的系统。

3.逆向工程的发展方向及关键技术3.1 现有系统的不足之处当前使用的逆向工程系统存在以下不足之处:(1) 大多数系统是针对具体的应用而开发,数据处理往往针对特定的测量设备、测量对象, 通用性差。

(2) 曲面拟合系统大多是对于代数二次曲面,对自由曲面,特别是由大数据量散乱点拟合自由曲面, 系统一般没有此功能;(3) 数据区域分割往往要交互操作,降低了CAD 建模的速度,自动化程度低;(4) 系统集成化程度低,有些系统只侧重与曲面的拟合,有些系统只侧重于与特定制造技术的结合,系统只包含简单几何数据,不符合现代设计制造的并行思想。

3.2 发展方向及关键技术几何建模是逆向工程的关键环节,同时也是影响逆向工程速度的瓶颈问题,因此,提高逆向工程几何建模的自动化程度和通用性是目前逆向工程研究的一个重点方向。

作者提出了一种逆向工程几何建模自动化系统,具有体现设计意图的特征建模的特点,数据点的组织方式不限, 输出的B- rep 模型与现有商用CAD 系统完全兼容。

系统的关键技术在于特征的自动提取、组合自由曲面的光滑连接。

提高系统的集成性, 有些情况CAD 模型并不是必需的, 或者为了最快的制造产品, 需要数字化系统与CMM 的直接结合;另外,有些产品(例如注塑模、注塑件的设计)需要多次进行CA E 分析,由数据点直接产生CA E 模型,可极大地提高产品的设计、分析过程, 在上一节已有一些集成系统的应用实例,大多是根据具体情况的部分集成,邢渊[10]提出了完整的逆向工程集成系统框架,具有CAD、CA E、CAM 多个数据接口, 采用了面向对象的集成方法。

关键技术是通用、开放的产品数据库结构。

4.结束语逆向工程是随着科技发展、产品设计的需要而产生的一种新的产品设计制造过程, 是一种交叉的技术, 涉及测量、图像、图形、先进制造多个领域, 也将随着各项支撑技术和理论的发展得到进一步完善。

参考文献:[1]栗全庆等.实物反求工程的关键技术分析[J].机械设计,1999,(6).[2]张畅. 快速造型技术中的反求工程[J]. 中国机械工程,1997, 8 (5).[3]陈志杨等. 反求工程中的曲面重构技术[J].汽车工程,2000,(6).[4]Charles Loop.Smooth Sp line Surface over Irregular Meshes [A].S IGGRA PH 94[C],24~29.[5]Evans M.Robotics Based Part Inspect ion and Reverse Engineering System[A].P roc .39th conf.Remote Systems Techno logy[C],1991:189~193.[6]Dvorak,P,et al. Keeping Old Birds Air born [J]. Machine Des, 1990,162 (24):22~27.[7]Bradley C,et al.Reverse Engineering of Quadric Surface Employing Three2 dimensional Laser Scanning [J].J.of Engineering Manufacture: Part B, VO l .208, pp21~27.[8]Chen L iang-Chia,et al.An Integrated Reverse Engineering Approach to Reconstruct ions Free2 form Surface [J].Computer Integrated Manufacturing System s, 1997,10(1):49~60.[9]Jones C,et al. Laser Scanning and Q uasi2 helical Too l Path Def init ion of Arbitrary Curved Surface Models [J].Computers ind, Eng,1994,26(2):349~357.[10]邢渊等.集成反向工程系统研究[J]机械工程学报,1998,34.。

相关文档
最新文档