基于照片的实体建模方法的现状及展望

基于照片的实体建模方法指通过摄像、图像处理获得物体三维模型的方法。该方法源于计算机视觉,是一种方便快捷的三维建模方法。对基于照片的实体建模基础理论与方法进行了论述,并对目前国内外的研究动态进行了分析,提出了进一步研究的方向。     

基于吸能目标的汽车前端结构刚度匹配性设计

汽车被动安全开发中,一般通过设置薄壁梁吸能结构的强度梯度来满足不同程度的碰撞工况下吸能要求。而充分且稳定的变形,将有利于提高结构吸能效率以及保证较好的维修经济性。以中大型乘用车前端结构在正面碰撞工况下合理的吸能占比作为设计目标值,借助理论计算和有限元仿真分析确定初步设计方案,并在此基础上进行结构间刚度匹配性优化设计。研究结果表明:基于吸能目标的汽车前端结构刚度匹配性设计方法,在满足吸能要求的同时,其结构间的刚度匹配性较好,在不同程度的碰撞工况下,都能按照理想的模式发生变形,满足设计要求。     

基于反求工程技术的零件再设计

针对与再设计零件电机机座有严格配合要求的手把外壳进行反求,利用Imageware和CATIA软件对三维扫描系统获取的点云数据进行曲面重构,然后以重构的曲面为参照,对其内部零件电机机座进行了再设计.通过反求与正向设计的结合,实现了对电机机座的再设计,并保证了与参照外壳的配合要求.     

基于Geomagic Design Ⅹ的个性化医疗护具设计

现有的医疗护具一般是通过设置型号来确定大小,这样的护具可能与患者身体部位不贴合,导致保护和帮助康复作用不明显。运用逆向工程技术,提出基于Geomagic Deign Ⅹ的个性化医疗护具设计方法。以脚部护具设计为例,用人体扫描仪对人体脚部进行扫描,处理采集到的点云数据,通过面片拟合生成脚部的曲面模型。在此基础上剪切出所需要的曲面得到护具的基础模型,然后根据患者及医生的要求进行护具的后续设计。实现了逆向建模与正向设计的结合,为个性化医疗护具的设计提供一种便捷高效的方法。     

逆向工程曲面模型辅助特征提取技术研究

作为逆向工程的关键步骤之一,曲面模型辅助特征提取有力地支持了产品创新再设计,以CATIA、Geomagic Qualify商业CAD软件为平台,并结合逆向工程中的相关理论,针对逆向工程曲面模型辅助特征提取,提出了一种新的对称面和拉伸方向提取方法,并通过实例证明方法的有效性。     

结合触觉交互的CAD反求建模与再设计

CAD反求建模是基于原型的先进设计方法,是实现创新设计的重要方法之一。触觉交互是人机交互领域的最新技术,可以实现传统CAD软件很难表达的不规则模型。介绍反求工程中的基于混合建模的CAD重构方法,并结合对鼠标进行再设计的例子,探讨如何在对产品进行CAD反求建模的基础上,利用触觉交互式设计系统FreeForm对其进行再设计,实现对原有产品的二次设计。     

基于功能需求与可拓理论的专利群规避设计

提出一种以专利群为对象，功能需求为规避依据，可拓理论为理论工具的规避设计方法。以产品在线评论为需求获取资源，利用自然语言处理技术与可拓基元模型将其转化为若干功能需求；利用在线评论关键词与IPC(International Patent Classification)分类号一同检索目标专利，分析各专利文本后将其整合构建专利群功能模型；将所得功能需求与专利群功能模型进行功能匹配，从而确认待规避内容。然后，以功能需求为导向，可拓分析为路径进行规避分析，利用可拓变换进行规避求解操作，并对所得新方案进行技术特征侵权判定。最后，以一药品收纳盒专利群为案例，验证上述流程对于专利群规避设计的可行性。将功能需求作为规避依据，有助于在专利群规避过程中降低确认待规避内容时的主观判断影响，同时保证后续规避方案求解朝着满足用户的功能需求的方向开展。     

基于人体表面三维数据的医用支具逆向设计方法

为促进医用支具的个性化快速定制,对人体造型特征进行了分析。结合逆向工程、模具设计、3D打印等技术,论述了基于人体表面三维数据的医用支具逆向设计方法。以颈部支具设计为例,验证了该设计方法的合理性和可行性。     

基于三坐标测量机的曲面数字化方法研究

对用三坐标测量机（CMM）获取实物表面点云数据的关键技术进行了研究，用Geomagic软件对获取的点云数据进行处理，得到实物表面的NUBRS曲面模型，试验表明正确合理地应用CMM能有效提高测量效率和测量精度。