基于局部形態(tài)提取的逆向設(shè)計方法.pdf

1、逆向工程技術(shù)作為一種快速獲取實物模型表面信息數(shù)據(jù)，重構(gòu)實物三維數(shù)據(jù)模型的技術(shù)手段，逐漸成為在計算機輔助設(shè)計中，能夠靈活設(shè)計復(fù)雜曲面以及消化吸收先進設(shè)計理念的重要設(shè)計方法。其優(yōu)勢在于基于實物無圖紙建模，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這兩種方法的優(yōu)缺點，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)計開發(fā)要求，對產(chǎn)品設(shè)計方法提出新的要求——設(shè)計知識重用，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)計知識重用角度，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對基于局部形態(tài)提取的逆向建模方法進行了重點研究。該方法對原始測量數(shù)據(jù)預(yù)處理后，識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)計實體特征。另外，通過對提取的形態(tài)特征進行參數(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)缺失對建模精度的影響。并以具體的設(shè)計案例對建模方法進行驗證分析。
　　本文最后結(jié)合新的逆向設(shè)計方法，對具有復(fù)雜形態(tài)的人體骨骼設(shè)計醫(yī)療器械。針對性地將局部形態(tài)設(shè)計