硕士论文-逆向工程中的cad建模方法与应用研究

广东工业大学硕士学位论文逆向工程中的CAD建模方法与应用研究姓名：黄一心申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：成思源20091018逆向工程中的CAD建模方法与应用研究作者：黄一心学位授予单位：广东工业大学相似文献(10条)1.会议论文袁平.张宇内燃机气道模型的反求和加速成型探讨2001进排气道形状对发动机性能影响很大.本文对发动机气道模型的逆向工程做了一些探求,着重介绍了光学测量过程,并提出了在逆向工程中结合正向设计重构气道模型的一种方法.最后通过气道模型的逆向工程与快速成型相结合,获得较满意的产品.2.学位论文袁平逆向工程技术的研究与工程应用2002在逆向工程及快速成型的过程中,要考虑到很多因素.包括逆向工程中的数据测量、数据处理、曲面重构以及快速成型的原理、分类、特点等,以及RE和RP的集成.该文主要是对逆向工程及快速成型技术做了一些分析和探讨.在数据处理方面,该文主要详细分析了测量输出后的几种数据文件格式,针对这些数据文件作了一些研究,利用现有的开发工具和软件,作了一些尝试.在分析STL格式文件的基础上,该文给出了三角网格中顶点V棱边E三角片F的关系三维模型,提出了它们之间的关系式(V,E,F).为了拓宽逆向工程的应用,考虑到短期内很多企业无法购买较贵的专用软件,该文还根据('*.asc)数据文件编写了面向AutoCAD的接口程序,实现了点云数据及三角网格数据在最通用软件AutoCAD的可视化.3.会议论文袁平.张宇内燃机气道模型的反求和快速成型探讨2001进排气道形状对发动机性能影响很大.本文对发动机气道模型的逆向工程做了一些探求,着重介绍了光学测量过程,并提出了在逆向工程中结合正向设计重构气道模型的一种方法.最后通过气道模型的逆向工程与快速成型相结合,获得较满意的产品.4.学位论文徐红兵三维扫描系统点云数据拼合研究2007近年来，随着计算机、传感器、控制等技术的发展，非接触式光学测量方法被公认为是逆向工程中最有前途的不规则曲面测量方法，它不仅具有测量速度快的显著优点，而且能很好地适应RPM的需要。本文就是以德国GOM公司研发的ATOSⅡ流动式光学扫描仪为主要设备，研究其工作原理，探索其三维数据拼合技术。由于国外先进技术的保密性，许多关键技术不能知晓，为了更好地使用该设备，吸收和消化该设备中的先进技术，本人选择了三维扫描系统点云数据拼合研究为课题，对开发我国的三维扫描测量设备，具有一定的参考价值和实用价值。本文概述了逆向工程技术和用途，阐述了现代测量方法，查阅资料得出ATOS流动式光学扫描仪的工作原理是：立体视觉摄影测量和结构光光栅投射法原理；探索立体视觉摄影测量的相机标定问题，建立成像数学模型：应用标定板和十字架作为标定物，对ATOSⅡ扫描头的标定过程进行了实践；研究ATOSⅡ扫描头标定后三维扫描系统点云数据的采集方法、系统点云数据拼合理论：得出ATOS扫描系统数据拼合理论是ICP(Iterativeclosedpoint)算法和最小二乘法拟合的理论；ATOS扫描系统数据拼合实现是通过公共参考点进行点云数据拼合转换的，并应用实例对多种扫描数据拼合方法进行了实践；对于无公共参考点的薄壁零件，提出了一种“搭桥”建立公共点的方法，并通过实践证实了“搭桥”方式的可行性，该“搭桥”方式的拼合过程充分体现了ICP算法步骤；借助于横向课题汽车扫描，讲述了对于大型实物的扫描，需应用TRITOP(高分辨率的数码相机)在TRITOP系统中，先生成定位文件，此定位文件相当于全球卫星定位系统，再由ATOS系统单幅扫描，扫描数据自动合并在TRITOP系统的定位文件下。5.期刊论文吴栋华.应柏庆.崔耀坤.袭强俊.黄靖.WuDonghua.YingBaiqing.CuiYaokun.XiQiangjun.HuangJingATOS光学测量系统与三坐标测量仪在摩托车整车开发中的应用研究(1)-摩托车技术2009,(12)JC110-19A摩托车整车逆向工程充分利用了ATOS光学测量系统和三坐标测量仪的各自优点,对摩托车整车覆盖件进行数据采集,极大地提高了数据采集速度和摩托车整体数据精度,更有利于下游的CAD数据建模,减少设计过程中的反复修改和协调时间,缩短了整车的开发周期.不使用ATOS系统对摩托车整车数据采集需要1个多月的时间,而使用ATOS系统仅需要1周左右时间,同时可节约设计中的协调时间近1个月,共计缩短摩托车整车开发时间2～3个月,大大提高了新品上市周期,提高了产品开发工作效率.6.学位论文孔俊灰理论在CMM数据测量中的应用2007做为逆向工程中的一项关键技术，数据采集直接决定了逆向工程后续处理结果的精确性。本文研究了接触式测量中灰预测理论的应用，利用灰色预测对三坐标测量机的移动路径点进行计算，生成自动测量的机器文件。测量路径的自动生成是现代三坐标自动测量机软件系统的一个重要功能。测量路径即测量机执行测量任务时的运动轨迹，由测量点、定位点和触测方向的序列组成。本文在研究已有几种路径规划算法的基础上，提出了一种基于光学测量的CMM二次测量路径规划算法，该算法在已有光学测量零件点云数据的基础上建立邻近点信息，运用点云之间曲率、距离特征信息提取采样点以生成CMM的测量路径。数据处理是逆向工程中的另外一项关键技术，本文主要研究了光学测量点云的后续处理问题。对于海量点云数据的简化处理做了几种简化结果分析，提出了一种新的简化算法思想，同时本文还研究了扫描线类型的点云数据简化，分析了几种简化结果。研究了不同扫描顺序的光学测量点云的排序处理，扫描线类型的数据分段，点云数据的切片算法以及自适应切片算法，实现了一种全新的基于灰色关联的点云自适应切片算法。该算法摆脱了曲率切片算法仅能应用于回旋体零件的约束，相对于面积切片算法提高了切片精度。本文进一步实现了灰色系统理论与逆向工程的融合，在灰色系统理论的支持下开辟了数据测量和数据处理上新的的研究方法。本文分析了灰色序列的生成作用于逆向工程中点云坐标的预测程序，实现了基于灰预测的CMM自动测量；分析了不同的GM(1，1)模型对于点云坐标的预测优劣性。实现了基于灰关联的点云切片算法，提出了完整的叶片CMM测量规划。7.学位论文王建兵基于面结构光投影的回转式三维测量系统研究与开发2007精确的物体型面几何参数的获取，随着各学科技术的发展与融合，已经在诸如逆向工程领域，生物医学工程领域，计算机视觉、虚拟现实领域，以及文物修复方面得到了广泛的应用。结构光投影测量方法由于具有非接触、无损伤、精度高、速度快等优点，是目前研究的一个热点。在用光学方法进行物体表面三维测量时，由于光学条件本身的限制，每次测量得到的只是被测物体某一个视角的三维点云数据，因此，存在着不同视角测量点云的坐标归一化问题。针对有回转特征或可回转测量的物体，本文开发出一套基于面结构光投影的回转式三维测量系统。本文首先从光学测量三角法原理出发，分析比较了三维轮廓测量中格雷码方法、相移法和格雷码相移综合方法，同时对基于回转轴线的坐标归一化方法进行了阐述，并进行了实验验证。其次，对测量设备的硬件进行设计，包括系统中的投影拍摄模块和旋转台模块。在设计图像采集系统与光栅投影系统过程中，详细分析研究了各硬件的性能参数。对旋转台的驱动方式及电机的选择进行分析，设计出了精确稳定的测量转台。选择PLC控制方案对测量系统进行控制设计，同时采用MSComm控件实现PLC与PC机的串口通信。最后，通过工程应用实例，验证了所开发的测量系统的性能与稳定性，达到了满意的结果。8.期刊论文李进亮.平雪良.袁艳玲逆向工程中不同数据采集方法的误差分析-中国制造业信息化2004,(9)数据测量是逆向工程的首要阶段,测量数据的好坏直接决定着后续数字化模型能否在误差控制范围内还原为已有的实物样件.现对三坐标测量机和结构光测量仪在进行数据采集过程中产生的测量误差进行了详细的分析,并提出了相应的解决方案,为最终构造出精度高、品质好的CAD模型奠定了基础.9.学位论文王震基于光栅投影的三维模型测量系统关键技术研究与实现2007光学三维测量技术在制造业、计算机辅助医学、虚拟现实、文化遗产保护以及游戏娱乐等方面都得到了广泛应用。本文在深入研究光学三维测量相关理论、方法及关键技术的基础上，设计与开发了基于格雷码-相移技术的光栅投影三维测量系统。主要研究内容和成果如下：（1）在对小孔成像模型和编码结构光法特点的分析与研究的基础上，提出了投影仪的一种线性隐式模型，建立了光栅投影三维测量系统完整的数学模型。（2）分别研究了格雷码和相移测量方法，并对它们的优缺点进行分析与总结，实现了格雷码-相移组合编码技术。该技术运用于光学三维测量系统可同时获得较大的测量范围和较高的分辨率，并降低解码难度和出错概率。（3）针对相移条纹图案灰度分布的非正弦性，以及解码过程中由于图像噪声的干扰而可能出现的错误提出了一种新的组合编码修正算法，从而保证了测量系统的精度和稳定性。（4）对摄像机和投影仪标定技术进行了深入的研究，实现了基于格雷码-相移技术的投影仪标定方法和基于系统误差分析的综合标定方法。提出了一种新的标定基础数据快速获取与匹配算法。（5）在以上研究基础上开发了一套光学三维测量实验平台，包括硬件和软件部分。最后利用该系统进行了大量的测量试验，并在逆向工程、口腔和面部测量等方面进行了应用。实验分析与研究结果表明该系统工作稳定、精度高。单视角测量数据量为130万点，测量范围为450mm400mm，水平测量点距为0.5mm。10.期刊论文林映.王树杰.宋丽娜.王万春.于艳玲.王燕逆向工程的计算机辅助设计嵌体的研究-口腔材料器械杂志2004,13(2)目的研究口腔修复与计算机辅助设计结合的方法,实现嵌体的计算机辅助设计系统.方法制作修复牙预备体、邻牙、对咬和牙,通过光学测量获得其表面三维形状,输入计算机在基于逆向工程软件surfacer二次开发的口腔固定修复CAD系统进行修复体设计.结果本文以嵌体修复体为例,实现了嵌体曲面重构.结论使用口腔固定修复CAD系统设计嵌体符合口腔修复学和解剖生理学理论,操作简单.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：a4f3ae3f-2cdd-4032-bab8-9dd100be3fb8下载时间：2010年8月13日