逆向设计开题报告ppt
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逆向工程设计方法课件
逆向的内容则包括功能逆向、性能逆向、方案、 结构、材质、精度、使用规范等众多方面的逆 向。
逆向工程设计方法
12
实物逆向
实物逆向有两项基本工作，即逆向分析与逆向设计。
其一般过程如图所示。
部件、总装简图
部件、总装图
原型 实物
性能测试
校对、审核、工艺 审查、标准化审查
功能原理分析
分解
绘制草图
设计思想逆向
材料、技术条件逆向
审核 工艺分析 绘制零件图
测量并确定尺寸及公差
装配图审查
评价
逆向产品方案， 技术设计及评价
产品试制
逆向工程设计方法
试验与反馈
新产品
13
实物逆向
在实物逆向中，试验、测绘和逆向设计是 重要工作，需要精心设计和仔细进行。
1.试验方案和试验方法 2.测绘 3.逆向设计
逆向工程设计方法
14
逆向工程设计方法
15
测绘
测绘中应注意以下问题：
① 尺寸、精度 一般产品出厂前要经磨合试验和性 能试验。试验后零件的尺寸、形状、边面状态等会 有变化，要逆向其原始状态（装配前的状态）。
② 无损检测 对样机的零件测绘一般不允许有损伤， 因此应尽量使用无损检测方法，如用激光技术、光 谱技术、三维全息照相显示技术等。
日本政府和企业普遍认为对别国先进产品和先进 技术的引进、消化、吸收、改进和挖潜，是自身发展 的一条捷径。观点很快被事实验证，由此引发了逆向 设计（Reverse Design）的概念。
逆向工程设计方法
4
逆向工程的出现和发展
明确提出逆向工程（Reverse Engineering）这 个术语并作为一门学问和实用技术进行系统研究则 是近30年的事情。
逆向工程设计方法
12
实物逆向
实物逆向有两项基本工作，即逆向分析与逆向设计。
其一般过程如图所示。
部件、总装简图
部件、总装图
原型 实物
性能测试
校对、审核、工艺 审查、标准化审查
功能原理分析
分解
绘制草图
设计思想逆向
材料、技术条件逆向
审核 工艺分析 绘制零件图
测量并确定尺寸及公差
装配图审查
评价
逆向产品方案， 技术设计及评价
产品试制
逆向工程设计方法
试验与反馈
新产品
13
实物逆向
在实物逆向中，试验、测绘和逆向设计是 重要工作，需要精心设计和仔细进行。
1.试验方案和试验方法 2.测绘 3.逆向设计
逆向工程设计方法
14
逆向工程设计方法
15
测绘
测绘中应注意以下问题：
① 尺寸、精度 一般产品出厂前要经磨合试验和性 能试验。试验后零件的尺寸、形状、边面状态等会 有变化，要逆向其原始状态（装配前的状态）。
② 无损检测 对样机的零件测绘一般不允许有损伤， 因此应尽量使用无损检测方法，如用激光技术、光 谱技术、三维全息照相显示技术等。
日本政府和企业普遍认为对别国先进产品和先进 技术的引进、消化、吸收、改进和挖潜，是自身发展 的一条捷径。观点很快被事实验证，由此引发了逆向 设计（Reverse Design）的概念。
逆向工程设计方法
4
逆向工程的出现和发展
明确提出逆向工程（Reverse Engineering）这 个术语并作为一门学问和实用技术进行系统研究则 是近30年的事情。
ppt手机外壳的逆向设计
点云数据清理 进行点数据处理是进行曲面重构的第一步。在松下60 手机外形的点云数据被三维激光扫描设备扫描后，把 所获得的原始的云数据另存为IGS格式。然后在逆向工 程软件Imageware12中打开。
该点云数据中存在很多的不需要的点，为了后面处理 方便首先需要把点云中明显的不需要的点删除掉。以 及明显的噪声点。处理后如图
扫描 有了以上的建模思路，就可以进行手机点云数 据的扫描。 在建模时，是通过半边曲面组的镜像操作来进 行最终的建模的。因此也只用到半边的点云。 在采集点云数据时只需要采集手机的半边点云 就可以了。在手机的两个按键孔上粘合同样大 小的钢球。这样以后对称面的建立就可以通过 两个球心之间连线的中点和垂直该连线来现。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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、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。
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。早期的船舶工业中常 用的船体放样设计就是逆向工程的很好实例。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，需要利用逆向工程技术建立产品的三维 模型，进而利用CAM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三维模型相 关数字化技术和几何建模技术的总称。
《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。
产品的正向设计和逆向反求 PPT
3)绘制扫描截面 草绘轨迹定义完后,在自动进入的草绘工作区中绘制扫描
截面并标注尺寸(注:位置尺寸的标注必须以轨迹起点的十字 线的中心为基准)。
4)预览或完成 扫描剖面绘制完成后,单击 按钮退出草绘模式,然后单击
对话框中的 【预览】按钮预览扫描特征的创建效果或 【确 定】按钮完成扫描特征的创建。
注意:在轨迹选取时,当扫描特征的轨迹线为开放状态,同时与已 有特征相交时,系统将显示如图所示的属性菜单管理器,通过选取 【合并终点】或【自由端点】选项能够产生两种不同的特征结合 状态。
概念可视化( Idea Visualization ):
设计师的工作便是将市场的语言(即商品企划) 转换成可可视化的具体形态,通常是透过图面(2D Drawing)或模型(3D Mock up),将概念表达设计出 来;设计的想法是否能符合目标客户的需求,捉住消 费流行的趋势,用“眼见为凭”的图面或模型是作 为其它部门进行沟通与评选最方便的方法,还能够 再透过市场调研的方法,将这些具象的结果直截了 当询问目标客户以收集消费者的喜爱反应,再将这 些所进行的调查,评选结果加以统计分析,作为最终 决策的依据！
二)建立旋转特征 1)单击【新文件选项】对话框中的【确定】按钮,进入三维 零件建模环境,在主菜单中选择【插入】/【旋转】选项或者 在工具栏单击按钮 ,系统将显示旋转特征操控板,如图所示。
2)选择【位置】选项,单击【定义】按钮,在弹出的草绘对话框 中, 选取FRONT基准面为草绘平面,接受系统默认的参照与 方向,单击 【草绘】按钮,进入草绘模式。
十三)保存文件 选择【文件】/【保存】或单击工具栏 按钮, 然后单击按钮并接受系统默认的文件名zhizuo、PRT。
二 产品的反向设计
汽车仪表板反向工程测量与CAD建模
基于逆向工程的C51变速器设计-开题报告
毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车工程学院专业、班级指导教师姓名职称副教授从事专业车辆工程是否外聘□是□√否题目名称基于逆向工程的C51变速器设计一、课题研究现状、选题目的和意义1 课题的研究现状C51变速器是丰田的一种典型变速器，针对其进行逆向设计，可到一种实用化的设计成果，具有一定的实际应用价值。
为了缩短新产品的开发周期、提高产品的设计和制造质量、增强企业对市场的快速响应能力，一系列新的产品快速开发技术应运而生，如CAD，CAM/CAE技术、反求工程技术、快速成型技术、快速模具技术、虚拟设计技术以及并行工程等。
其中，反求工程ReverseEngineering，RE)技术历经几十年的研究与发展，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。
世界各国在机械行业中．应用反求工程消化吸收先进技术和经验，给了人们很多有益的启示。
据统计，各国70％以上的技术源于国外。
反求工程作为掌握新技术的一种手段，可使产品研制周期缩短40％以上。
随着计算机、数控和激光测量技术的飞速发展，反求工程技术在新产品快速开发中已得到广泛应用。
在这一方面日本是一个成功的范例。
战后日本制订了“吸收性战略”的基本国策，应用反求工程对其引进的技术进行消化吸收和创新，给第二次世界大战后的日本国民经济注入了新的活力，推动了日本经济的高速发展，使日本国民经济从20世纪50年代落后先进国家20-30年状态，到20世纪70 80年代成为世界第二经济强国。
随着计算机、数控和激光测量技术的飞速发展，反求工程不再是对已有产品简单的复制的过程，其内涵与外延都发生了深刻变化，成为航空、航天、汽车、船舶和模具等工业领域最重要的产品创新设计方法，是工程技术人员通过实物样件、图纸等快速获取工程设计概念和设计模型的具体技术手段。
现代反求工程指的是针对已有产品原型，消化吸收和挖掘蕴含其中的涉及产品设计、制造和管理等各个方面的一系列分析方法、手段和技术的综合。
逆向设计开题报告ppt
[8]董锦菊. 逆向工程中数据测量和点云处理研究.硕士学位论 文.2007 [9] 赵宇明,张国忠,于哲峰.逆向设计中点云处理的应用技术研究. 机械制造.2005年第7期 [10] 胡鑫,习俊通,金烨．基于图像法的点云数据边界自动提 取．上海交通大学学报.2002 [11] Milky M J．Bradley C-Vickers G W．Segmentation of A Wrap-Around Model Using An Active Contour．2002 [12] Huang J，Menq C H．Automatic Data Segmentation for Geometric Feature Extraction from Unorganized 3D Coordinate Points．2001 [13] 刘胜兰,周儒荣,张丽艳．三角网格模型的特征线提取．计算 机辅助设计与图形学学报．2003 [14] Yang M，Lee E．Segmentation of Measured Data Using A Parametric Quadric Surface Approximation．Computer Aided Design．2002 [15]钱锦锋.逆向工程中的点云处理.浙江大学硕士学位论文.2005
在adams中的import选择文件类 型，指向文件，因导入的是组
件所以选model name，在后面 的空格里单击右键model， 再选create
把.x_t改为.xmt_txt
在adams中编辑各个零件 的属性，添加各种约束 然后进行运动仿真。
以一个交叉臂式的玻璃升降器ADAMS建模为例
根据玻璃升降器几何尺寸及运行要求，为使建立的玻璃升降器运动学模型 符合实际工作状态，首先对ADAMS工作环境进行设定： (1) 更改各零件属性 (2) 设定计量单位 (3) 设定重力方向 (4) 设定网格方向 (5) 设定坐标系 (6) 设定视图方向
逆向教学课题开题报告
逆向教学课题开题报告一、研究背景随着教育领域的不断发展，传统的教学方式已经不能满足学生的需求。
在传统的教学中，教师通常是知识的源泉，学生则是被动接受知识的对象。
这种单向的传授模式往往导致学生缺乏主动性和创造性，对知识的掌握程度有限。
逆向教学作为一种新颖的教学方法，逐渐被教育界所关注。
逆向教学强调学生的主动学习和问题解决能力的培养，通过让学生在课前自主学习相关知识，课堂上通过真实场景模拟、讨论、合作等方式进行深入学习和实践。
逆向教学的目标是激发学生的学习兴趣和动力，提高学生的学习效果和能力。
二、研究目的本课题旨在探究逆向教学在教育领域中的应用效果，以及该教学方法对学生学习成果和学习动力的影响。
通过对逆向教学的理论研究和实践探索，全面了解逆向教学的特点和优势，为教育实践提供科学依据。
三、研究内容1.理论研究：对逆向教学的定义、起源、原理和相关研究进行综述。
通过对国内外相关文献的梳理和分析，了解目前对逆向教学的研究现状和存在的问题。
2.教学实践：设计逆向教学的教学方案，选择适当的课程内容和教学方法，并在实际教学中应用。
通过观察、记录和分析学生的学习情况和表现，评估逆向教学对学生学习成果和学习动力的影响。
3.效果比较：将逆向教学与传统教学进行比较，分析两种教学方法在学生学习绩效、学习动力和课堂互动方面的差异。
通过定量和定性数据的统计和分析，评估逆向教学的效果和优势。
四、研究方法1.文献研究法：对逆向教学的相关文献进行梳理和分析，了解目前对逆向教学的定义、起源、原理和应用情况。
2.实践观察法：设计逆向教学的教学方案，选择适合的课程内容和教学方法进行实践。
通过观察学生的学习情况和表现，收集有关数据并进行分析。
3.问卷调查法：通过问卷调查的方式，收集学生对逆向教学的意见和体验，评估逆向教学对学生学习动力和学习成果的影响。
五、预期成果通过本课题的研究，预计可以得出以下几方面的成果：1.对逆向教学的定义、原理和应用进行全面的梳理，准确把握逆向教学的特点和优势。
逆向选择条件下基于索赔次数的保险契约设计-开题报告
&
Chwen-Chi Liu Per-Claim
Karamychev. V Jia-Hsing Yeh Deductible
逆向选择条件下基于索赔次数的保险契约设计
逻辑思路
低
风
险
投
保
人
多阶段 数
免赔额 索赔次数
量 不 变
有意愿伪装的高风险投保人逐渐减少
—低风险 —高风险
逆向选择条件下基于索赔次数的保险契约设计
出
提高L保费
—低风险人 —高风险人
利 润 损 失
—保险公司
逆向选择条件下基于索赔次数的保险契约设计
文献综述
High—Full Rothschild. M &
Low—Partial Stiglitz. J
马本江 和
谭春桥
低赔期
Dynamic
Janssen. M Chu-Shiu Li Increasing
逆向选择条件下
汇报人： 导 师： 副教授
逆向选择条件下基于索赔次数的保险契约设计
问题提出——背景及目的 文献综述——既有研究介绍 逻辑思路——模型构建框架
论文结构——具体章节内容
逆向选择条件下基于索赔次数的保险契约设计
问题提出
风险水平增加
低
风
高伪装低 选择L
-H，低风险-L
论文框架
1.绪论
背景、目的、意义 研究现状 内容和框架
2.相关理论概述
逆向选择 委托代理理论 机制设计理论
3. 基于索赔次数的单 期保险契约
4. 索赔次数与免赔额 结合的单期保险契约
5. 基于索赔次数的多 期保险契约
6. 结论与展望
谢谢观看
反求设计(第5章)PPT
量。
降低工艺成本
通过反求设计和优化，可以降低生产 过程中的能耗和原材料消耗，从而降
低生产成本。
工艺参数优化
利用反求设计，可以对工艺参数进行 优化，实现更高效、更稳定的生产过 程。
提高工艺可靠性
通过反求设计和分析，可以发现和解 决工艺中的潜在问题，提高工艺的可 靠性和稳定性。
新产品开发
快速产品开发
利用反求设计，可以在短时间内完成新产品 的设计和开发。
反求设计(第5章)
• 反求设计概述 • 反求设计的基本原理 • 反求设计的实践应用 • 反求设计的工具与技术 • 反求设计的挑战与解决方案 • 反求设计案例研究
目录
01
反求设计概述
定义与特点
定义
基于实物模型
数据驱动
创新性
反求设计，也称为逆向设计， 是一种从实物模型到数字模型 的设计方法。它通过测量和解 析现有产品或实体的物理特征 ，然后使用这些信息来创建新 的设计。
通过快速原型制造，设计者可以及时发现和修正设计方案中的问题，提高产品的可靠性和可制造性。
03
反求设计的实践应用
产品设计
产品设计 反求设计在产品设计中应用广泛， 通过逆向工程，设计师可以快速 获取产品的三维模型，进而进行 优化和创新设计。
提高设计精度 反求设计过程中，可以利用先进 的测量和数据处理技术，提高获 取的三维模型精度，进而提高设 计精度。
详细描述
汽车覆盖件模具是汽车生产中的重要组成部分，传统的模具制造方法周期长、成本高。通过反求设计 技术，对已有的模具进行测量和数据处理，生成三维模型，再利用快速原型制造技术进行模具制造， 大大缩短了制造周期，提高了生产效率。
案例二：复杂机械零件的反求建模与优化
降低工艺成本
通过反求设计和优化，可以降低生产 过程中的能耗和原材料消耗，从而降
低生产成本。
工艺参数优化
利用反求设计，可以对工艺参数进行 优化，实现更高效、更稳定的生产过 程。
提高工艺可靠性
通过反求设计和分析，可以发现和解 决工艺中的潜在问题，提高工艺的可 靠性和稳定性。
新产品开发
快速产品开发
利用反求设计，可以在短时间内完成新产品 的设计和开发。
反求设计(第5章)
• 反求设计概述 • 反求设计的基本原理 • 反求设计的实践应用 • 反求设计的工具与技术 • 反求设计的挑战与解决方案 • 反求设计案例研究
目录
01
反求设计概述
定义与特点
定义
基于实物模型
数据驱动
创新性
反求设计，也称为逆向设计， 是一种从实物模型到数字模型 的设计方法。它通过测量和解 析现有产品或实体的物理特征 ，然后使用这些信息来创建新 的设计。
通过快速原型制造，设计者可以及时发现和修正设计方案中的问题，提高产品的可靠性和可制造性。
03
反求设计的实践应用
产品设计
产品设计 反求设计在产品设计中应用广泛， 通过逆向工程，设计师可以快速 获取产品的三维模型，进而进行 优化和创新设计。
提高设计精度 反求设计过程中，可以利用先进 的测量和数据处理技术，提高获 取的三维模型精度，进而提高设 计精度。
详细描述
汽车覆盖件模具是汽车生产中的重要组成部分，传统的模具制造方法周期长、成本高。通过反求设计 技术，对已有的模具进行测量和数据处理，生成三维模型，再利用快速原型制造技术进行模具制造， 大大缩短了制造周期，提高了生产效率。
案例二：复杂机械零件的反求建模与优化
设计 风扇叶逆向设计课件
•
•
感想
• 感谢学院多年的培养，并给我提供了毕业
设计的机会。感谢老师在百忙之中对我毕 业设计细心的指导。使我在以前仅限于理 论基础的的技术面前和时间中通过实践提 高自己的能力。通过本次毕业设计，使我 增长了对逆向工程知识的理解并重温了一 下以前学过的知识。同时更提高了我对 Imageware，和proe软件的使用。
行，整个时钟主要是用拉伸命令完成，边 缘部位倒圆角。 • 然后在PRO/E组件环境下进行连接装配制作 动画效果。 • 其中遇到的问题
失败的台灯制作
• 台灯主要也是用拉伸的方法完成。 • 问题：PRO/E里灯的制作欠缺，灯光的渲染
还没掌握，所以画不出灯的 效果；由于厚 度比较小，影响了后期的支架抽壳。所以 这里应该是制作的败笔之处了。
参考文献
• [1] 姜元庆，刘佩军 《Imageware逆向工程
培训教程》 清华大学出版社。 • [2] 胡鑫，习俊通，金烨.《逆向工程中散乱 点云数据的自动分割与曲面重构[J]》.上海 交通大学学报，2004，38（1）. • [3] 詹友刚主编的《 Pro/ENGINEER高级应 用教程》. 中国机械工程 , 2006.1
（四）、曲线造型
• 先把点云分割成 •
两部分，然后才 提取点生成曲线。 用命令： Modify/Extract/ Circle-SelectPoints完成点云 的分割。
分割后的一部分点云
• 1、数据导入 • 将IGS数据导入
proe中，虽然在 Imageware中已 经建立起基本曲 线。但是由于曲 面模型的修改以 及快速制造都比 较困难，因此需 要把这些曲线特 征转化到PRO/E 里，然后再进行 曲面模型的绘制。 及曲面缝合及模 型实体化。
逆向工程毕业设计开题报告
3)构建物体三维模型：利用PRO/E软件,把分割后的三维数据作表面模型的拟合，得出实物的三维模型。
4)检验修正三维模型.
四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明
[1] 祖文明。逆向工程技术的应用及国内外研究的现状及发展趋势［J］。价值工程。2011。
［2] 尚广庆等. 基于逆向工程的注塑模具快速设计[J］.机械设计与制造。2011。10
我国对逆向工程的研究和国外比起来起步较晚,经费投入也较少，创新性的研究也很少。直到20世纪90年代中期。逆向工程才在我国得到了迅速的发展与推广。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”.国内在逆向工程软件方面的研究主要集中在高校,产品主要是高华CAD、Re—sofe和QuickForm等。其中QuickForm是国内开发的较好的逆向工程软件.随着逆向工程快速发展,我国在数据处理、曲面片拟合、几何特征识别、商用专业软件和坐标测量机的研究开发上也有很大进步。我国在数据测量方面发展面向逆向工程的专用测量设备,能够高速、高精度的实现产品几何形状的三维数字化，并能进行自动测量和规划路径；在数据的预处理方面，针对不同种类的测量数据，开发研究一种通用的数据处理软件,完善改进目前的数据处理算法； 能够控制曲面的光顺性和能够进行光滑拼接；在测量技术、模型重建技术、基于网络的协同设计和数字化制造技术等集成技术也日渐突破。
3.逆向工程技术研究方法
逆向工程由3大模块组成:数据测量、数据处理和曲面建模，3大模块构成逆向工程的整个过程。
1)数据测量的方法分为接触测量方法和非接触测量方法，其中，接触式测量方法又分为触发式和连续式.非接触式测量方法分为光学式测量和非光学式测量方法。其中，光学式测量方法包括三角形法，结构光法，计算机视觉法和激光干涉法。
4)检验修正三维模型.
四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明
[1] 祖文明。逆向工程技术的应用及国内外研究的现状及发展趋势［J］。价值工程。2011。
［2] 尚广庆等. 基于逆向工程的注塑模具快速设计[J］.机械设计与制造。2011。10
我国对逆向工程的研究和国外比起来起步较晚,经费投入也较少，创新性的研究也很少。直到20世纪90年代中期。逆向工程才在我国得到了迅速的发展与推广。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”.国内在逆向工程软件方面的研究主要集中在高校,产品主要是高华CAD、Re—sofe和QuickForm等。其中QuickForm是国内开发的较好的逆向工程软件.随着逆向工程快速发展,我国在数据处理、曲面片拟合、几何特征识别、商用专业软件和坐标测量机的研究开发上也有很大进步。我国在数据测量方面发展面向逆向工程的专用测量设备,能够高速、高精度的实现产品几何形状的三维数字化，并能进行自动测量和规划路径；在数据的预处理方面，针对不同种类的测量数据，开发研究一种通用的数据处理软件,完善改进目前的数据处理算法； 能够控制曲面的光顺性和能够进行光滑拼接；在测量技术、模型重建技术、基于网络的协同设计和数字化制造技术等集成技术也日渐突破。
3.逆向工程技术研究方法
逆向工程由3大模块组成:数据测量、数据处理和曲面建模，3大模块构成逆向工程的整个过程。
1)数据测量的方法分为接触测量方法和非接触测量方法，其中，接触式测量方法又分为触发式和连续式.非接触式测量方法分为光学式测量和非光学式测量方法。其中，光学式测量方法包括三角形法，结构光法，计算机视觉法和激光干涉法。
逆向工程开题报告--逆向工程中基于知识的测量缺失数据恢复技术研究
4）第16–18周：毕业论文的撰写及答辩准备
6参考文献
[1] Varady T,Martin R R,Cox J.Reverse engineering of geometric models–an introduction[J].Computer Aided Design,1997,29(4):255~268
2研究内容
逆向工程是设计人员快速获得实体的三维模型的重要方法。任何方法都不是完备的，通过逆向工程得到的实体模型也不尽完美。由于收物体自身的特点以及测量方法的限制，通常难以直接得到完整的物体表面测量数据。主要包括以下情况：1）光学测量设备视角限制形成的测量盲区；2）物体自遮挡形成的孔洞；3）考虑对称性等物体特点的情况下仅仅测量了物体的部分部位。此种情况下，如何快速地修补这些测量缺失部位，以得到完整合理的实体模型，便是逆向工程后序处理的重要问题。
逆向工程技术在产品三维重构、文物仿制恢复、不可接触实物测量、医学心血管病变诊断及治疗等诸多方面都具有广泛的应用。通过逆向工程可以快速、方便地将真实世界的形体信息转化为计算机可以直接处理的数字信号，为真实世界的数字化提供了一种高速有效的手段。如果说我们的时代是数字化世界，逆向工程就是打开这个世界大门的钥匙。
4拟采取的措施
1）分析因为数据缺失而产生的孔洞边界的特点，根据边界特点将孔洞分类。
2）针对不同的孔洞，研究不同的修补算法。
3）将修补算法用VC++编程实现。
4）在此基础上，实现毕业论文的编写。
5研究进度
1）第6–8周：阅读文献，外文资料翻译，熟悉C++语言
2）第9–10周：算法设计
3）第11–15周：编程实现
机电学院本科毕业设计开题报告评议表
6参考文献
[1] Varady T,Martin R R,Cox J.Reverse engineering of geometric models–an introduction[J].Computer Aided Design,1997,29(4):255~268
2研究内容
逆向工程是设计人员快速获得实体的三维模型的重要方法。任何方法都不是完备的，通过逆向工程得到的实体模型也不尽完美。由于收物体自身的特点以及测量方法的限制，通常难以直接得到完整的物体表面测量数据。主要包括以下情况：1）光学测量设备视角限制形成的测量盲区；2）物体自遮挡形成的孔洞；3）考虑对称性等物体特点的情况下仅仅测量了物体的部分部位。此种情况下，如何快速地修补这些测量缺失部位，以得到完整合理的实体模型，便是逆向工程后序处理的重要问题。
逆向工程技术在产品三维重构、文物仿制恢复、不可接触实物测量、医学心血管病变诊断及治疗等诸多方面都具有广泛的应用。通过逆向工程可以快速、方便地将真实世界的形体信息转化为计算机可以直接处理的数字信号，为真实世界的数字化提供了一种高速有效的手段。如果说我们的时代是数字化世界，逆向工程就是打开这个世界大门的钥匙。
4拟采取的措施
1）分析因为数据缺失而产生的孔洞边界的特点，根据边界特点将孔洞分类。
2）针对不同的孔洞，研究不同的修补算法。
3）将修补算法用VC++编程实现。
4）在此基础上，实现毕业论文的编写。
5研究进度
1）第6–8周：阅读文献，外文资料翻译，熟悉C++语言
2）第9–10周：算法设计
3）第11–15周：编程实现
机电学院本科毕业设计开题报告评议表
逆向工程 ppt课件
• 对三维曲面的测量，探头测量到的点是探头的球心位置，欲求得物体真 实外型需要对探头半径进行补偿，因而可能引入修正误差。
接触式测量
15
优点 • 不必作半径补偿，因为激光光点位置就是工件表面的位置。 • 测量数度非常快，不必像接触式探头那样逐点进出测量。 • 软工件、薄工件、不可接触的高精密工件可直接测量。
22
当测量数据过密，不但会影响曲面的重构速度，而且在重构曲面的曲率 较小处还会影响曲面的光顺性。因此，在进行曲面重构前，需要建立数据的 空间邻域关系和精简数据。
在均匀精简方法中，通过以某一点定义采样立方体，求立方体内其余点 到该点的距离，再根据平均距离和用户指定保留点的百分比进行精简。
保留每个子立方体中距中心点 最近的点。
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
✓ 1、问题的提出
✓ 由于零件形状十分复杂，很难准确地在CAD软件上设计出实体 模型
✓ 通过手绘或手工捏塑来设计产品，其原型很难完全在CAD软件 中体现
✓ 在没有图样和参数情况下，用传统方法仿制产品困难也不够 准确
✓ 计算机模型比实体模型缺少“真实感”和可“触摸性” ✓ 市场上的许多三维CAD软件可能对某些产品造型设计而言，并
产品 实物
数字 测量
数据 处理
三维 重构
坐标 配准
误差 分析
设计 数据
CAD 模型
20
✓ 1、原因
✓ 产品外形数据是通过坐标测量机来获取的，一方面，无论是接 触式的数控测量机还是非接触式的激光扫描机，不可避免地会 引入数据误差，尤其是尖锐边和产品边界附近的测量数据，测 量数据中的坏点，可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面。 另外，由于激光扫描的应用，曲面测量会产生海量的数据点， 这样在造型之前应对数据进行精简。
反求设计(第5章)PPT
文物由于年代久远或保存不当，常常会出现损坏或残缺。通过反求设计技术， 可以获取文物的原始形状和尺寸，为文物修复提供精确的数据支持，同时也有 助于文物的复制和保护。
案例三：人体骨骼的反求设计在医学中的应用
总结词
医学领域中的人体骨骼反求设计
详细描述
在医学领域，反求设计技术常用于人体骨骼的逆向建模。通过医学影像技术获取人体骨骼的三维数据，可以构建 出精确的人体骨骼模型，为医学研究、手术模拟和个性化治疗提供有力支持。
三维扫描技术获取的数据 需要进行预处理，如去除 噪声、填充孔洞等，以便 于后续的CAD建模。
三维扫描技术的发展趋势 是提高扫描速度和精度， 同时降低成本，使其更加 普及化。
CAD建模软件
CAD建模软件是实现反求设计的关键 工具之一，它能够将三维扫描数据转 化为精确的CAD模型。
在CAD建模过程中，需要考虑模型的 精度、质量和可制造性等因素，以确 保最终产品的质量和性能。
随着数据规模的增大，数据处理和分析的复杂度也随之增加，需要 高效的算法和强大的计算能力来处理大规模数据。
数据噪声
数据中的噪声和异常值可能对反求设计的精度产生负面影响，需要 进行有效的数据清洗和预处理。
技术与工具的局限性
技术成熟度
反求设计技术尚未完全成熟，仍存在一些技 术难题和挑战，需要不断研究和改进。
03
原型制作有助于验证设计模型的可行性和正确性， 为后续产品开发和生产提供依据。
创新设计
01
反求设计不仅仅是仿制和复制，更是一种创新设计的
ห้องสมุดไป่ตู้
过程。
02
在反求设计中，通过对原有产品的分析、评价和改进
，可以发现产品的优点和不足，从而进行创新设计。
案例三：人体骨骼的反求设计在医学中的应用
总结词
医学领域中的人体骨骼反求设计
详细描述
在医学领域，反求设计技术常用于人体骨骼的逆向建模。通过医学影像技术获取人体骨骼的三维数据，可以构建 出精确的人体骨骼模型，为医学研究、手术模拟和个性化治疗提供有力支持。
三维扫描技术获取的数据 需要进行预处理，如去除 噪声、填充孔洞等，以便 于后续的CAD建模。
三维扫描技术的发展趋势 是提高扫描速度和精度， 同时降低成本，使其更加 普及化。
CAD建模软件
CAD建模软件是实现反求设计的关键 工具之一，它能够将三维扫描数据转 化为精确的CAD模型。
在CAD建模过程中，需要考虑模型的 精度、质量和可制造性等因素，以确 保最终产品的质量和性能。
随着数据规模的增大，数据处理和分析的复杂度也随之增加，需要 高效的算法和强大的计算能力来处理大规模数据。
数据噪声
数据中的噪声和异常值可能对反求设计的精度产生负面影响，需要 进行有效的数据清洗和预处理。
技术与工具的局限性
技术成熟度
反求设计技术尚未完全成熟，仍存在一些技 术难题和挑战，需要不断研究和改进。
03
原型制作有助于验证设计模型的可行性和正确性， 为后续产品开发和生产提供依据。
创新设计
01
反求设计不仅仅是仿制和复制，更是一种创新设计的
ห้องสมุดไป่ตู้
过程。
02
在反求设计中，通过对原有产品的分析、评价和改进
，可以发现产品的优点和不足，从而进行创新设计。
车用发动机齿轮泵逆向设计-开题报告
Pro/ E 是美国参数化技术公司( Parametric Tech2nology Corporation ,简称 PTC)的软 件产品。Pro/ E 具有全参数化和全相关的造型技术和独立的逆向工程模块 ,对扫描数据 在人工干预的情况下 ,运用丰富的曲线、曲面、实体造型功能和方便的编辑功能 ,可将 点云数据拟合成光顺、完美的曲面。接口上 ,Pro/ E 软件具有 igs、 set、 vda 等多种
在飞机、汽车、工艺美术品和模具等行业的设计和制造中，通常是由复杂的自由 曲面拼接而成，因此在概念设计阶段难以用严密、统一的数学语言来描述，这些产品 的初始模型是通过对事先制造出的木制或泥制模型来实现数字化产生的。近年来在产 品造型设计中逐渐走向成熟形成逆向设计法。
由于产品造型的逆向设计有起点高、成本低、周期短、易改型、易创新的特性， 自出现以来便受到了现代工业设计师的关注。目前该技术在下面几方面得到了广泛应 用：用于汽车、摩托车等具有较复杂曲面外型产品的修复与改型设计中； 用于设计与 制造个性化的产品，如人体拟合、太空服装设计、假肢设计等； 根据客户样件进行模 具设计时，该项技术可使自动化程度大大提高； 在样件缺少图形文在快速原形件时， 可用逆向设计来生成图形文件；制造中逆向设计可实现原形产品的快速准确建模并进 行重新设计。 4．在 PRO／E 软件中的模型重建 1) 导入测量数据文件 2) 根据数据文件建立轮廓曲线 3) 绘制基准点 4) 曲线重建 5) 曲面重建 基于 Pro/ E 软件的逆向设计方法
3.数据采集 在反求工程中,数据采集是关键的第一步 ,只有获得测量数据 ,才能进行复杂曲面的 反求 ,如建模、误差分析、制造等。根据数字化设备的数据采集方式可分为接触式和 非接触式两类。以三坐标测量机 CoordinateMeasuringMachine,简称 CMM 为代表的接 触式测量方式虽然效率不如非接触式 ,但精度高 ,智能化程度高 ,对被测样件的材 质、色泽、光照条件等没有特殊要求 ,因此应用很广泛。 产品逆向设计的产生与应用
在飞机、汽车、工艺美术品和模具等行业的设计和制造中，通常是由复杂的自由 曲面拼接而成，因此在概念设计阶段难以用严密、统一的数学语言来描述，这些产品 的初始模型是通过对事先制造出的木制或泥制模型来实现数字化产生的。近年来在产 品造型设计中逐渐走向成熟形成逆向设计法。
由于产品造型的逆向设计有起点高、成本低、周期短、易改型、易创新的特性， 自出现以来便受到了现代工业设计师的关注。目前该技术在下面几方面得到了广泛应 用：用于汽车、摩托车等具有较复杂曲面外型产品的修复与改型设计中； 用于设计与 制造个性化的产品，如人体拟合、太空服装设计、假肢设计等； 根据客户样件进行模 具设计时，该项技术可使自动化程度大大提高； 在样件缺少图形文在快速原形件时， 可用逆向设计来生成图形文件；制造中逆向设计可实现原形产品的快速准确建模并进 行重新设计。 4．在 PRO／E 软件中的模型重建 1) 导入测量数据文件 2) 根据数据文件建立轮廓曲线 3) 绘制基准点 4) 曲线重建 5) 曲面重建 基于 Pro/ E 软件的逆向设计方法
3.数据采集 在反求工程中,数据采集是关键的第一步 ,只有获得测量数据 ,才能进行复杂曲面的 反求 ,如建模、误差分析、制造等。根据数字化设备的数据采集方式可分为接触式和 非接触式两类。以三坐标测量机 CoordinateMeasuringMachine,简称 CMM 为代表的接 触式测量方式虽然效率不如非接触式 ,但精度高 ,智能化程度高 ,对被测样件的材 质、色泽、光照条件等没有特殊要求 ,因此应用很广泛。 产品逆向设计的产生与应用
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[8]董锦菊. 逆向工程中数据测量和点云处理研究.硕士学位论 文.2007 [9] 赵宇明,张国忠,于哲峰.逆向设计中点云处理的应用技术研究. 机械制造.2005年第7期 [10] 胡鑫,习俊通,金烨．基于图像法的点云数据边界自动提 取．上海交通大学学报.2002 [11] Milky M J．Bradley C-Vickers G W．Segmentation of A Wrap-Around Model Using An Active Contour．2002 [12] Huang J，Menq C H．Automatic Data Segmentation for Geometric Feature Extraction from Unorganized 3D Coordinate Points．2001 [13] 刘胜兰,周儒荣,张丽艳．三角网格模型的特征线提取．计算 机辅助设计与图形学学报．2003 [14] Yang M，Lee E．Segmentation of Measured Data Using A Parametric Quadric Surface Approximation．Computer Aided Design．2002 [15]钱锦锋.逆向工程中的点云处理.浙江大学硕士学位论文.2005
玻璃升降器的运动学建模
1 运动副间约束 的创建
2 自由度的计算
以一个交叉臂式的玻璃升降器ADAMS建模为例
预期能达到 的仿真效果。
技术路线
课题分阶段进度计划：
序号 1 2 3 起止日期 第1周 第2 周 第3 周 阶段成果 完成外文翻译 修改翻译，收集大量中 收集资料，写开题报告 外资料，并编写文献综 述 研究设计方案、论证 完成开题报告 工 作 内 容 翻译专业资料
4
5 6 7 8 9 10
第4周
第5 周 第6 周 第7 周 第8 周 第9 周 第10周
学习CATIA点云处理功能 完成对车门点云预处理
深入学习CATIA曲面模块功 完成车门内板的完整 能 CAD模型建模 学习CATIA零件设计和钣金 完成玻璃升降器零部件 设计模块 的绘制 完成玻璃升降器零部件 学习CATIA装配设计模块 的装配 学习ADAMS软件基本操作及 将玻璃升降器的CAD模 运动仿真功能 型导入ADAMS软件 学习ADAMS软件的环境设定、完成ADAMS运动仿真的 学习施加载荷和驱动 前期准备工作 完成玻璃升降器的运动 学习ADAMS描述式仿真功能 仿真
[16]林志浩.逆向工程中曲面重构技术的研究与实现.苏州 大学硕士学位论文.2006 [17]冉险生,黄泽好,林立.基于CATIA V5的ATV曲面逆向设 计.重庆理工大学学报（自然科学版）.2010年4期 [18]赵柳,纪丽婷. 逆向工程中点云数据的曲面重构方法 研究.电子测试.2010 [19]徐家川.李迪.李旭.汽车车身A级曲面的表示与次数选 择.材料工艺设备.2010 [20]秦伟昌.绳轮式轿车电动玻璃升降器机构及设计要点 分析.上海实业交通电器有限公司.2000 [21]韩杰.绳轮式电动汽车玻璃升降器的设计与开发.山东 大学硕士学位论文.2012 [22]姜志公.汽车门玻璃升降器的设计与仿真.哈尔滨工业 大学硕士学位论文.2008
车门是车身的重要组成部 分，对于汽车的舒适性有十 分重要的意义，而玻璃升降 器作为汽车车门组成的重要 部件，对车门玻璃的密封性 能及乘坐的舒适性具有较大 影响，随着顾客需求的不断 提升，提高玻璃升降器的运 行平稳性和使用舒适度日益 成为汽车车门设计的重要目 标
Bei Jing
背景
目的
利用所掌握的基础理论知识和 专业知识，通过资料搜集与分析， 全面了解当前不同车型所采用的 车门的类型及特点并进行比较， 选择一款微型纯电动汽车，进行 车门内板和玻璃升降器建模。
基于逆向工程的研究方法，利用CATIA软件进行车 门的逆向设计同时对玻璃升降器进行仿真设计，可以减 少实验设计的工作量，从而提高产品设计的速度，降低 设计成本，节约大量的时间和节省制造产品样件的昂贵 费用。有利于设计优化，仿真样件易于修改，可以把不 同方案进行综合比较进行优化设计，实现拟实制造。
意义
谢谢
制作 2014年3月23日
汽车车门设计及布置
内板、玻璃升降器部分
学生姓名： 专业班级： 指导老师：
课题的背景、目的及意义 近年来国内外研究现状
方案可行性分析及预期目标
技术路线
课题分阶段计划、参考文献
目录
发激烈和日趋白热化，汽车制造 业迫切要求缩短产品开发周期，减少产品开发费用，同时提 供给用户更高质量、更好的服务，因此基于逆向工程的汽车 车身设计得到了很大的发展。
技术路线
（6） 玻 璃 升 降 器 的 选 择 与 布 置
ART
（7）玻璃升降器的几何建模
技术路线
技 术 路 线
（8）将玻璃升降器几何模型导入ADAMS进行仿真
使用solidworks将CATIA模型导入ADAMS
在solidworks中把零件或组件另存为parasolid 格式，文件名和保存路径不能出现中文字符
技术路线
采集得到的车门的点云数据有时会有异常点（误差点） 和数据的重叠、缺失，尤其是尖锐边和边界附近的测量 数据，所以要对原始点云数据进行预处理。
（1）对车门点云数据进行预处理
（2）三维模型的重建
采用CATIA V5 R21软件先对数据 处理后的车身点 云进行铺面处理 形成三角网格化 模型，然后再对 网格化模型进行 曲面的拟合和修 改，最终得到较 为精确的车门的 模型。
11
第11周
记录仿真结果，根据车 通过优化使玻璃升降 门内板的模型对玻璃升 器和车门内板能够配 降器模型进行修改和优 合在一起且无运动干 化 涉 将装配好的车门内板与 在优化后能让玻璃运 玻璃升降器进行运动仿 动至理想的上下止点 真并进行优化 完成车门内板与玻璃 优化玻璃升降器的布置 升降器的总体设计， 记录仿真结果 编写设计说明书 检查设计说明书，论文 内容查缺补漏 完成设计说明书整体 框架 完成设计说明书
技术路线
技术路线
（3）点云的铺面处理
对点云进行 铺面处理， 即形成点云 的三角网格 化图像，主 要是为了提 高点云的可 视性，以便 于提高曲面 造型的效率。
（4）构建完整CAD模型
（5）曲面的精度分析
在CATIA V5 的QSR模块中， 通过对车身模 型曲面法向距 离分析，可以 分析出点云与 车身重构曲面 的偏差，以此 来控制误差， 在允许的范围 内满足精度要 求。
可行性分析与预期目标 可行性分析：
（1）针对车身及车门的设计查阅了大量的文献，学 习过车身设计等专业课程，有一定的理论基础； （2）具有一定的Catia建模基础，同时可以通过学 习掌握ADAMS的使用方法完成玻璃升降器的仿真； （3）有导师的严格要求及细心指导。
预期目标：
利用Catia对车门的点云分析构建完整的CAD模 型并对车门的模型进行优化，使曲面质量更高，完 成对玻璃升降器的几何建模并成功导入ADAMS进 行运动仿真，通过优化得到较理想的仿真结果。
Meaning
研究现状
Research Status
逆向工程的研究已经日益引人注目， 在数据处理、曲面片拟合、几何特征 识别、商用专业软件和坐标丈量机的 研究开发上已经取得了很大的成绩。 但是在实际应用当中，整个过程仍需 要大量的人机交互工作，操纵者的经 验和素质直接影响着产品的质量，自 动重建曲面的光顺性难以保证。
研究现状
RapidForm( 韩国INUS公司 开发)逆向工程 软件
国内在逆向工程软件方面的研究。主要集中在高等学校(如清 华大学、浙江大学、南京航空航天大学)，也有软件产品出现， 但是由于系统稳定性、可操作性等原因，这些研究性软件还没 具备与国外商业化软件竞争的条件。
@
玻璃升降器
近年来, 玻璃升降器的技术发 展很快，产品的智能化、集 成化得到空前发展，电子控 制模块大量应用于批量装车， 有关玻璃升降器系统的结构 的新思想不断被各国专利局 所接受。
把.x_t改为.xmt_txt
在adams中的import选择文件类 型，指向文件，因导入的是组 件所以选model name，在后面 的空格里单击右键model， 再选create
在adams中编辑各个零件 的属性，添加各种约束 然后进行运动仿真。
以一个交叉臂式的玻璃升降器ADAMS建模为例
根据玻璃升降器几何尺寸及运行要求，为使建立的玻璃升降器运动学模型 符合实际工作状态，首先对ADAMS工作环境进行设定： (1) 更改各零件属性 (2) 设定计量单位 (3) 设定重力方向 (4) 设定网格方向 (5) 设定坐标系 (6) 设定视图方向
ART 目前逆向工程技术的常用软件中，最为著名的 均是由国外开发的软件，主要包括：
(1)Geomagic(美国 RainDrop公司的) 逆向工程软件
研究现状
研究现状
ART
CopyCAD(英国 DELCAM公司系 列产品)
UG NX中提供的 Imageware逆向工 程造型软件
Research Status
12
第12周
13
第13周
14 15
第14周 第15周
16
第16周
准备答辩资料答辩
准备答辩资料答辩
参考文献
[1]乐玉汉.轿车车身设计[M].北京：高等教育出版社.2000 [2]原井天.汽车车门设计流程及方法.农业装备与车辆工 程.2013,3 [3]张文建，张琦.基于CATIA V5的汽车车身逆向设计.机 械.2010,7 [4] 刘伟军,孙玉文.逆向工程原理、方法及应用[M].机械工业 出版社,2009 [5]郭颖,钱渊.逆向工程的应用研究和发展.信息与电子工 程.2004,2 [6]蔚敬斌. 逆向工程技术及应用.《机械管理开发》.2006年2 期 [7]罗大兵,高明,王培俊.逆向工程中数字化测量与点云数据处 理. 机械设计与制造.2005年9期