逆向工程的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

(相關(guān)資料圖)

逆向工程也稱反求工程或反向工程，是根據(jù)已存在的產(chǎn)品或零件原型構(gòu)造產(chǎn)品或零件的工程設(shè)計(jì)模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn)，是對(duì)已有設(shè)計(jì)的二次設(shè)計(jì)。

分類

從廣義講，逆向工程可分以下三類：

1）實(shí)物逆向：它是在已有產(chǎn)品實(shí)物的條件下，通過測繪和分折，從而再創(chuàng)造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等多方面的逆向。實(shí)物逆向的對(duì)象可以是整機(jī)、零部件或組件。

2）軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書、使用說明書、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊等均稱為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類：既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件；只有實(shí)物而無技術(shù)軟件；沒有實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。

3）影像逆向：設(shè)計(jì)者既無產(chǎn)品實(shí)物，也無技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設(shè)計(jì)者要通過這些影像資料去構(gòu)思、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，該種逆向稱為影像逆向。

工藝過程

逆向工程系統(tǒng)主要由三部分組成: 產(chǎn)品實(shí)物幾何外形的數(shù)字化、CAD 模型重建、產(chǎn)品或模具制造。逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)是據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和模型的重建。

(1) 數(shù)據(jù)采集：數(shù)據(jù)采集是逆向工程的第一步,其方法的得當(dāng)直接影響到是否能準(zhǔn)確、快速、完整地獲取實(shí)物的二維、三維幾何數(shù)據(jù), 影響到重構(gòu)的CAD 實(shí)體模型的質(zhì)量, 并最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

(2) 數(shù)據(jù)處理：對(duì)于獲取的一系列點(diǎn)數(shù)據(jù)在進(jìn)行CAD 模型重建前, 必須進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、噪聲濾除、平滑、對(duì)齊、歸并、測頭半徑補(bǔ)償和插值補(bǔ)點(diǎn)等處理。

(3) 模型重建：將處理過的測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入CAD系統(tǒng), 依據(jù)前面創(chuàng)建的曲線、曲面構(gòu)建出原型的CAD 模型。

逆向工程技術(shù)過程圖解：

存在的問題

盡管經(jīng)過多年的發(fā)展，逆向工程研究領(lǐng)域取得了上述的研究成果，但在應(yīng)用方面、理論方面仍然很不成熟，還有若干問題有待于解決

（1）缺乏統(tǒng)一的逆向工程的概 念、標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語。導(dǎo)致了研究人員在交流上的困難，不利于工具的研制，也不利于逆向工程技術(shù)的應(yīng)用

（2）缺乏統(tǒng)一的逆向工程機(jī)制的分類框架。導(dǎo)致不同工具或技術(shù) 比較功能和性能時(shí)的困難。

(3)缺乏對(duì)逆向工程工具的廣泛使用。逆向工程工具缺乏 與其它開發(fā)工具的有效集成，影響到使用的普及，導(dǎo)致逆向工程技術(shù)發(fā)展上的困難

(4)缺乏對(duì)現(xiàn)有工具和理論進(jìn)行有效評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)及工具.盡管出現(xiàn)了一些評(píng)估技術(shù) 及其應(yīng)用，還是缺乏統(tǒng)一的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，缺乏有效的驗(yàn)證工具的支持，無法確定逆向工程技術(shù)是否得到提高，導(dǎo)致逆向工程工具發(fā)展上的困難。

發(fā)展前景

逆向工程做為一種非常高效的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路和方法，可以迅速、精確、方便地獲得得實(shí)物的三維數(shù)據(jù)及模型。為產(chǎn)品提供先進(jìn)的開發(fā)、設(shè)計(jì)及制造的技術(shù)支撐。它改變了傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)模式, 大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間周期,提高產(chǎn)品研發(fā)的成功率。目前，逆向工程在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，比如汽車外觀設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)上的人工器官等。但逆向工程的主要應(yīng)用部分還是在模具專業(yè)上，它大大促進(jìn)了我國制造業(yè)的發(fā)展。

逆向工程的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景2017-04-07 06:53 | #2樓

1.引言

逆向工程也稱反求工程或反向工程[1]，是根據(jù)已存在的產(chǎn)品或零件原型構(gòu)造產(chǎn)品或零件的工程設(shè)計(jì)模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn)，是對(duì)已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)。

從廣義講，逆向工程可分以下三類[2]：

（1）實(shí)物逆向：它是在已有產(chǎn)品實(shí)物的條件下，通過測繪和分折，從而再創(chuàng)造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等多方面的逆向。實(shí)物逆向的對(duì)象可以是整機(jī)、零部件和組件。

（2）軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書、使用說明書、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊等均稱為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類：既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件；只有實(shí)物而無技術(shù)軟件； 沒有實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。

（3）影像逆向：設(shè)計(jì)者既無產(chǎn)品實(shí)物，也無技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設(shè)計(jì)者要通過這些影像資料去構(gòu)思、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，該種逆向稱為影像逆向。

目前，國內(nèi)外有關(guān)逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產(chǎn)品實(shí)物的C A D ，稱為“實(shí)物逆向工程”。逆向工程與順向工程如下圖1 所示：

圖1 逆向工程與順向工程

2 逆向工程數(shù)據(jù)測量技術(shù)[3- 4]

數(shù)據(jù)測量是通過特定的測量設(shè)備和測量方法獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的幾何形狀數(shù)字化。其測量原理是：將被測產(chǎn)品放置于三坐標(biāo)測量機(jī)的測量空間內(nèi)，可以獲得被測產(chǎn)品上各個(gè)測量點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經(jīng)過數(shù)學(xué)計(jì)算的方法得出其形狀、位置公差及其它幾何量數(shù)據(jù)。高效、高精度地獲取產(chǎn)品的數(shù)字化信息是實(shí)現(xiàn)逆向工程的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

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