以人為原型的產(chǎn)品逆向工程研究與開發(fā).pdf

1、創(chuàng)新是人類本身和人類社會得以進步和發(fā)展的原動力，也是設(shè)計的根本，更是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的生命源泉。創(chuàng)新促使一代又一代的設(shè)計師不斷為人類創(chuàng)造出許多優(yōu)秀的產(chǎn)品，并改善了人類的生存方式，提高了人們的生活品質(zhì)。西方發(fā)達國家在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展歷程表明，產(chǎn)品逆向工程是發(fā)展中國家實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)進步的有效途徑。 本文在調(diào)研了國內(nèi)外現(xiàn)有反求技術(shù)和理論基礎(chǔ)上，將“創(chuàng)新”提到更為顯著的位置，強調(diào)在反求的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，提出了以人為原型的產(chǎn)品逆向工程。

2、本文指出當(dāng)前的研究大多集中于零件的三維重構(gòu)和快速成型方面，多關(guān)注于零件級別的外形細節(jié)反求上，而較少關(guān)注如何還原產(chǎn)品的設(shè)計思想和人的原始需求，而這恰恰是要實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的關(guān)鍵。針對上述問題，我們提出了以人為原型的產(chǎn)品反求技術(shù)的概念和理論框架，并進行了系統(tǒng)的研制和開發(fā)。 以人為原型的產(chǎn)品反求本質(zhì)是通過尋找產(chǎn)品的功能原型進而實現(xiàn)產(chǎn)品需求原型的再現(xiàn)，最大程度上吸收原產(chǎn)品的設(shè)計思想和關(guān)鍵技術(shù)。本文對產(chǎn)品設(shè)計過程進行了分析，從設(shè)計過程的一

3、般性模型開始，在介紹了分解重構(gòu)原理，廣義定位原理，功能表面概念的基礎(chǔ)上，對功能表面分類進行了擴展，提出了基于功能表面分解重構(gòu)的設(shè)計過程模型，并對功能表面的內(nèi)涵進行擴展，進而提出了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)生長型設(shè)計，這些相關(guān)的研究表明了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程的有規(guī)律可循，為以人為原型的產(chǎn)品反求奠定了理論基礎(chǔ)。 接下來，我們通過采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，實現(xiàn)了對功能表面的描述和表達，從而實現(xiàn)了功能零件的表達，并建立了基于功能表面的產(chǎn)品反求數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；從功能和

4、定位的角度出發(fā)，從實現(xiàn)相同功能的零部件中抽象出由功能表面集組成的功能模式，分別為執(zhí)行模式，傳動模式，結(jié)構(gòu)模式和原動件。在這基礎(chǔ)上，利用三維造型內(nèi)核ACIS平臺進行了面向創(chuàng)新設(shè)計的產(chǎn)品反求系統(tǒng)Pre－D的開發(fā)，研制了產(chǎn)品反求系統(tǒng)框架和關(guān)鍵技術(shù)模塊，包括產(chǎn)品快速造型與裝配，產(chǎn)品功能原型提取，產(chǎn)品反向求解模塊以及產(chǎn)品功能表面擴展等。 最后，闡述了系統(tǒng)的功能、模塊設(shè)置、系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)和運行環(huán)境。并以手動壓力機和洗衣機為例，詳細介紹了產(chǎn)品原