基于手持式激光扫描的反求设计实验

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1、第30卷第8期实验室研究与探索Vol．30No．82011年8月RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYAug．2011基于手持式激光扫描的反求设计实验成思源，刘俊，张湘伟(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要:提出了基于手持式激光扫描的反求设计实验课程，给出了实施方案。通过研究与实践证明，学生通过Handyscan手持式激光扫描仪以及Geomagic反求建模软件平台，对产品模型进行数据采集、CAD模型重构及反求创新设计，不仅能够了解产品的快速设计开发流程与技术，而且有利于

2、强化学生工程设计与实践能力，引导学生进行创新设计探索。关键词:反求工程;数据采集;创新设计;手持式激光扫描中图分类号:TP391文献标志码:A文章编号:1006－7167(2011)08－0153－03ExperimentalTeachingoftheReverseDesignBasedonHand-HeldLaserScanningCHENGSi-yuan，LIUJun，ZHANGXiang-wei(FacultyofElectromechanicsEngineering，GuangdongUniversityof

3、Technology，Guangzhou510006，China)Abstract:Thisarticleproposedexperimentalcoursesaboutadvanceddesignandmanufacturingofreverseengineering．Thepracticeprovesthat，byusingREVscanHandyscan3DscannersandrelatedGeomagicsoftwareplatform，theproductmodeldataacquisition，CADm

4、odelreconstructionandreverseinnovativedesign，itcannotonlyhelpstudentsunderstandtherapiddesignofproductdevelopmenttechnology，butalsotohelpstudentsmasterthebasicprinciplesofreverseengineeringandkeytechnologies，thusenhancingthestudents’abilityofengineeringpractice

5、andinnovativedesign．Keywords:reverseengineering;datacollection;innovativedesign;hand-heldlaserscanning创新设计领域，由于其对原有产品设计信息的重用及设0引言［4-5］计改进的便利性，可节省新产品的设计开发时间。反求工程是一种从已有的物理模型中建立产品基于此，反求设计实验教学已成为培养学生适应现代设［1］CAD模型的过程，尤其适合于几何形状复杂、自由曲计技术领域实践能力要求的重要手段。面较多的产品造型设计，目前已广泛应

6、用于汽车、摩托反求工程过程涉及到产品模型的数据采集、数据车、模具、机械、玩具、家电等传统领域。此外，在多媒处理及CAD模型重构。随着计算机技术与光电技术体、动画、医学、文物与艺术品的仿制和破损零件的修复的发展，反求工程的数据采集越来越倾向于采用三维等方面反求工程也体现出其特有的应用价值。特别是光学扫描设备，其特点是采集数据速度快、操作简便、［6-8］随着现代计算机技术及测量技术的发展，反求工程已经能够达到较高的精度。但是其测量数据量庞大、成为CAD/CAM领域的一项重要内容［2-3］。同时在产品噪声点多，并不适合直接

7、用于后续曲面重构，因此在进行CAD建模之前，必须对点云数据进行一定的处理。目前，市场上存在各种光学扫描设备及数据处理软件，收稿日期:2010－10－19考虑到实验教学的便利性，我们利用Handyscan手持基金项目:国家级教学团队建设项目(教高函［2008］19号);2010年广东省实验教学研究(改革)基金项目(2010003);广东工业大学高式激光扫描仪进行数据采集，并结合Geomagic反求建教研究基金项目(2010D07)模软件对数据进行处理及CAD模型重建。实践证明，作者简介:成思源(1975－)，男，重庆人

8、，博士，教授，副院长，主要基于Handyscan手持式激光扫描仪与Geomagic反求从事机械CAD、机械设计技术与实验教学研究。建模软件的实验教学，有助于学生对反求工程基本原Tel．:13533884227;E-mail:imdesign@gdut．edu．cn理的理解及关键技术的掌握，对于培养学生对现代设154实验室研究与探索第30卷计方法