遥控器的三维扫描与模型重构设计

遥控器的三维扫描与模型重构设计

摘要：随着计算机技术和扫描技术的快速发展，逆向工程技术已经广泛的应用于工业产品的设计与创新。逆向工程技术可以从产品的模型入手，可以实现对原型的仿制，还可以通过数据处理和曲面重构来构造产品零件的cad模型，在了解它的实际用途和功能的情况下对它的原型进行改造和创新，然后实现产品的跟新，大幅度提高企业的研发和设计的周期。本次毕业设计主要研究了遥控器的逆向工程技术方法，并对逆向工程的概念和方法进行比较完善的描述。通过光学扫描仪获取遥控器表面的点云数据并使用Geomagic Stuio软件对点云数据进行处理，最终实现了遥控器的曲面重构，产生遥控器的三维模型。

关键词:逆向技术;三维扫描;点云处理;模型建模

第1章续论1

1.1 引言1

1.2 逆向技术的发展情况1

1.3 课题的目的和意义1

1.4 任务流程1

第2章点云的处理3

2.1 三维扫描简介3

2.2 点云数据的获取3

2.3 扫描原则4

2.4 扫描步骤4

2.5 点云数据的处理5

第3章创建遥控器模型6

3.1 模型分析6

3.2 表面处理6

3.2.1 点云导入6

3.2.2 面片的优化6

3.3 创建模型特征7

3.3.1 领域组的划分7

3.3.2 对其坐标系9

3.3.3 构造曲面11

3.3.4 倒圆角13

3.3.5 曲面修剪实体15

3.3.6 拉伸18

3.3.7 创建混合实体27

3.3.8 移动面32

3.3.9 布尔运算33

3.4 文件输出36

第4章总结37

致谢38

参考文献39

第1章绪论

1.1引言

逆向工程（Reverse Engineering）又被叫做抄数工程，在机械制造领域中目前多数关于逆向工程的研究主要的集中在把实物通过相关的数字化技术，几何模型重建技术转变为CAD模型，最后根据CAD模型复制成实物或者是进行创新设计。

逆向建模的三个过程都是通过逆向建模CAD系统来完成的，为了确保逆向建模的速度和精度，选择合适的逆向建模软件，设计出合适的建模方案是成功的关键。本次毕业以遥控器为例对零件进行逆向建模，通过Geomagic Design X软件对遥控器进行重新建模的过程，Geomagic Design X软件是一个可以将扫描仪扫描出来的点云数据文件逆向建模的软件。

1.2逆向工程技术的发展状况

逆向工程技术其实早就出现了，但是没有被系统的提出来。人类在发展进步的过程中，模仿过很多大自然中具有相应特征的动物来创造出一些东西比如超声波模仿的蝙蝠、锯子模仿的鱼骨，。20世纪80年代日本古屋工业研究、和美国UVP公司和美国3M公司先后的提出了逆向工程技术的概念并且开始研究与开发，之后逆向工程技术在各国都受到重视，在各个国家都设有逆向工程技术研究所，同时很多设备制造商与软件制造商也相继的成立。这就给逆向技术的发展与应用提供良好的社会环境。

1.3课题的目的和意义

采用三维扫描仪对遥控器进行逆向重构，此方法可以在没有图纸和数据的情况下准确快速的构造出遥控器的三维模型。

通过这次的毕业设计初步了解与接触逆向工程，逆向工程技术能有效的减少开发周期，降低开发成本，在以后的设计中必定处在一个比较高的优先级。逆向工程技术与传统的设计技术相结合，掌握先进的技术将有效的提高产品设计和制造水平，对我国的发展起着关键作用。

1.4任务流程

1、观察遥控器的模型特征。

2、使用三维扫描仪对遥控器进扫描处理。

3、使用Geomagic Wrap 软件处理得到的点云文件。。

4、使用Geomagic Design X 对得到的点云文件进行逆向建模。

参考文献

[1] 杨晓雪闫学文 Geomagic Design X三维建模案例教程[M]．北京：机械工业出版社，2003年

[2]张涛. 高速精密数控机床可靠性技术研究[D].河南科技大学,2013.

[3]易守华. CK6140数控车床的数控系统改造[D].湖南大学,2012.