基于局部形態(tài)提取的逆向設(shè)計(jì)方法.pdf

1、逆向工程技術(shù)作為一種快速獲取實(shí)物模型表面信息數(shù)據(jù)，重構(gòu)實(shí)物三維數(shù)據(jù)模型的技術(shù)手段，逐漸成為在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，能夠靈活設(shè)計(jì)復(fù)雜曲面以及消化吸收先進(jìn)設(shè)計(jì)理念的重要設(shè)計(jì)方法。其優(yōu)勢(shì)在于基于實(shí)物無(wú)圖紙建模，有效縮短現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)周期。因此，逆向工程技術(shù)不僅在航空航天和汽車車身等復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)中得到更加廣泛的應(yīng)用，也在文物修復(fù)、醫(yī)療應(yīng)用、影像制作以及破損零件修復(fù)及再制造等方面起重要作用。
　　逆向工程技術(shù)的主要目的是重構(gòu)準(zhǔn)確、有效的 CAD模

2、型，即其核心是逆向建模技術(shù)。目前，在重構(gòu) CAD模型過(guò)程中根據(jù)分解的特征形式，可將逆向建模技術(shù)分為兩種：基于實(shí)體重構(gòu)的逆向建模方法、基于曲面重構(gòu)的逆向建模方法?，F(xiàn)如今，逆向建模方法開始針對(duì)這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，逐漸發(fā)展出混合建模方法，兼顧建模效率與模型精度。
　　另一方面，新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)要求，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法提出新的要求——設(shè)計(jì)知識(shí)重用，以減少開發(fā)周期及資金。因此，本文以現(xiàn)有方法為基礎(chǔ)，從設(shè)計(jì)知識(shí)重用角度，提出基于局部形態(tài)特征的逆向

3、建模方法。結(jié)合逆向建模方法的研究熱點(diǎn)對(duì)基于局部形態(tài)提取的逆向建模方法進(jìn)行了重點(diǎn)研究。該方法對(duì)原始測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理后，識(shí)別并提取其模型的局部形態(tài)特征，并使用正向建模方法設(shè)計(jì)實(shí)體特征。另外，通過(guò)對(duì)提取的形態(tài)特征進(jìn)行參數(shù)化定義，可精確定義特征的幾何參數(shù)及特征之間的約束關(guān)系，降低數(shù)據(jù)缺失對(duì)建模精度的影響。并以具體的設(shè)計(jì)案例對(duì)建模方法進(jìn)行驗(yàn)證分析。
　　本文最后結(jié)合新的逆向設(shè)計(jì)方法，對(duì)具有復(fù)雜形態(tài)的人體骨骼設(shè)計(jì)醫(yī)療器械。針對(duì)性地將局部形態(tài)設(shè)計(jì)