機械產品的逆向設計方法

姚順宇，鐘相強 ,2，馮 江

（1.安徽工程大學 機械與汽車工程學院，安徽 蕪湖 241000；2.南京航空航天大學 航空宇航學院，江蘇 南京 210016）

產品設計一般分為正向設計和逆向設計。正向設計是“從無到有”的過程，一般對產品的形態預見性不夠，需通過多次實驗來測試其性能，成本較高［1］。逆向設計是對已有實物產品的功能或外觀造型進行反向建模、再設計、創新和優化的過程，它能有效縮短產品的設計周期，降低企業研發新產品的成本，對提高市場競爭力具有重要的現實意義，是一種先進的、具有創新性的現代設計方法。

逆向設計是一種基于實體模型的設計，在本文中，我們分析了產品逆向設計的一般流程、產品的掃描方法及點云數據的獲取方法，將獲取的產品點云數據導入Geomagic Control中進行優化處理，并導入UG中進行基于曲線的曲面重構和基于曲面的實體建模，分析所建模型與點云數據的擬合精度，為機械產品的逆向設計提供有價值的借鑒，為產品的創新優化設計提供一種全新的思路。

1 產品逆向設計的一般流程

產品逆向設計所遵循的一般流程如圖1所示。具體的操作步驟如下：通過三維激光掃描獲取產品點云數據，在Geomagic Control中對點云進行網格優化，稀釋點云數據，在保證精度的前提下盡可能減少數據量；將點云數據導入UG中進行曲線、曲面和實體的重建；將重建的模型導入Geomagic Control中分析點云數據的擬合精度，在UG中重新修改不符合要求的部分，直到精度滿足要求為止?！?br>