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2019/10/26逆向工程应用逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是，在不能轻易获得必要的生产信息下，直接从成品的分析，推导出产品的设计原理。逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害，但是在实际应用上，反而可能会保护知识产权所有者。例如在集成电路领域，如果怀疑某公司侵犯知识产权，可以用逆向工程技术来寻找证据。什么是逆向工程逆向工程是由高速三维激光扫描机对已有的样品或模型进行准确、高速的扫描，得到其三维轮廓数据，配合逆向软件进行曲向重构，并对重构的曲面进行在线精度分析、评价构造效果，最终生成IGES(初始化图形交换规范)或STL(标准模块库)数据，据此就能进行快速成型或CNC（计算机数字控制机床）数控加工。样品——数据——产品模型曲面分析确定扫描方案进行实体点云扫描进行实体建模进行点云数据处理建立需要的曲线建立曲面逆向建模的一般流程图逆向工程的工作流程示意图测量前分析采集数据数据预处理模型分析数据分块曲面重构（二次曲面、自由曲面、规则曲面）模型内涵的设计思想数据分块目标模型待测模型1.接口设计。由于互操作性，逆向工程被用来找出系统之间的协作协议。2.军事或商业机密。窃取敌人或竞争对手的最新研究或产品原型。3.改善文档。当原有的文档有不充分处，又当系统被更新而原设计人员不在时，逆向工程被用来获取所需数据，以补充说明或了解系统的最新状态。4.软件升级或更新。出于功能、合规、安全等需求更改，逆向工程被用来了解现有或遗留软件系统，以评估更新或移植系统所需的工作。逆向工程产生的动机5.制造没有许可/未授权的副本。6.学术/学习目的。7.去除复制保护和伪装的登录权限。8.文件丢失：采取逆向工程的情况往往是在某一个特殊设备的文件已经丢失了（或者根本就没有），同时又找不到工程的负责人。完整的系统时常需要基于陈旧的系统上进行再设计，这就意味着想要集成原有的功能进行项目的唯一方法，便是采用逆向工程的方法，分析已有的碎片进行再设计。9.产品分析：用于调查产品的运作方式，部件构成，估计预算，识别潜在的侵权行为。逆向工程应用领域1.工业产品的检测与测量、产品及模具的逆向工程(汽车，航空，家电工业)2.零部件形状变形检测、形状测量、研究测量、工业在线检测3.模具设计与检测领域4.人体数字化、服装CAD、人体建模、人体数字雕塑、三维面容识别5.医学仿生、医学测量与模拟、整形美容及正畸的模拟与评价6.三维彩色数字化、数字博物馆、有形文物及档案的管理、鉴定与复制7.三维动画影片的制作、3D游戏建模、三维游戏中三维模型的输入与建立逆向工程的作用逆向工程被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域，它的作用是：1、缩短产品的设计、开发周期，加快产品的更新换代速度；2、降低企业开发新产品的成本与风险；3、加快产品的造型和系列化的设计；4、适合单件、小批量的零件制造，特别是模具的制造，可分为直接制模与间接制模法。直接制模法：基于RP技术的快速直接制模法是将模具CAD的结果由RP（快速成形技术）系统直接制造成型。该法既不需用RP（RPM(快速原型制造)：RapidPrototypingManufacturing）系统制作样件，也不依赖传统的模具制造工艺，对金属模具制造而言尤为快捷，是一种极具开发前景的制模方法；间接制模法：间接制模法是利用RP技术制造产品零件原型，以原型作为母模、模芯或制模工具(研磨模)，再与传统的制模工艺相结合，制造出所需模具。随着计算机辅助设计的流行，逆向工程变成了一种能根据现有的物理部件通过CAD、CAM、CAE（计算机辅助工程）或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。逆向工程的过程采用了通过丈量实际物体的尺寸并将其制作成3D模型的方法，真实的对象可以通过如CMMs，激光扫描仪，结构光源转换仪或者X射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测量。逆向工程能在拥有现有物理部件之上，利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量，再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。逆向工程的设备三维扫描技术分类声学式三角形法轮廓投影法成像法光学式磁学式触发式扫描式接触式非接触式三维扫描技术从三维数据的采集方法上来看，非接触式的方法由于同时拥有速度和精度的特点，因而在逆向工程中应用最为广泛。工业级数控三坐标测量机2019/10/26工业级数控三坐标测量机1、测量原理•三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。2、应用•主要用于机械、汽车、航空、军工、家具、工具原型、机器等中小型配件、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面等的测量，还可用于电子、五金、塑胶等行业中，可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行精密检测，从而完成零件检测、外形测量、过程控制等任务。3、特点•单边活动桥式结构，显著提高运动性能，确保测量精度及稳定性。•三轴导轨均采用高精密天然花岗岩，具有相同的温度特性及刚性。•三轴导轨均采用自洁式预载荷高精度空气轴承，运动更平稳，导轨永不受磨损。•RENISHAW自粘开放式金属光栅尺，更接近花岗岩基本的热膨胀系数，提高了设备的稳定性。ROMER绝对关节臂测量机2019/10/26ROMER绝对关节臂测量机1、主要功能•对零件进行测量、检查和验证•逆向工程•产品比较/产品分析•快速原型设计：对示例部分或物理模型进行扫描，并转换为CAD模型，如同三维打印机。•仿形铣：由扫描点云数据直接复制生产产品。2、应用•钣金件、冲压件、模型配件、模具、结构和装饰五金、复合材料、机加工件、管件及其组件、车身和底盘、玻璃纤维结构。•应用领域：汽车及其零部件制造商、汽车内饰、航空航天零部件制造商、重型设备及其零部件制造商、船舶和造船、机械制造、家具制造业、土木工程、新能源及其零部件制造商、轨道交通。照相式扫描仪2019/10/26照相式扫描仪1、技术原理•测头在工件表面上投影一个不规则图案，三个相机同时捕获得该区域图像。特定的特征：如孔和边。结合传感器技术和CoreView软件系统可以生产标准的三维检测报告。2、特点•系统优势：单次拍摄覆盖面积大、快速非接触式数据采集、多功能：手动及自动模式、车间条件下高精度、可靠的运行、采集丰富而全面的三维信息。•便携.设备组件重量轻，方便携带，10分钟可完成组装。3、应用•应用领域：汽车及其零部件制造商、汽车内饰、航空航天零部件制造商、重型设备及其零部件制造商、船舶和造船、机械制造、家具制造业、土木工程、新能源及其零部件制造商、轨道交通。•物体表面可辨识的特征太少或太不精确；•所以我们必须使用一种可辨识的技术；•使用投影技术，将可辨识的光斑投影在物体表面；•从而得到物体表面的数据；•为了得到唯一可辨识使用了数字逻辑的二进制编码。光斑投影技术投影Optigo的专利技术TextureProjectionTechnology光斑投影技术目标标签点的作用•为了使每次测量得到的数据之间能拼合在一起；•我们在物体表面做上相对固定的临时特征（targets）；•由于立体几何的公理：不共线的三点确定唯一平面；•所以理论上我们只要获得3个不共线的目标点即能确定该点云的空间位置；•由于白光的初始数据精度在0.68um，所以会出现重复的三点可能性不存在，尤其是人工手动贴点。TARGETSMapping定位•GPS是通过多个卫星和地面基点来计算汽车的位置。Mapping定位•在白光中：汽车→目标点，基站→编号目标点，卫星→相机。•由于GPS中基站的位置是固定且标定过的，所以我们也需要标定过的基站（比例标尺）。•1995年第一台Optigo原型机•1998年第一台Optigo100•2004年第一台Optigo200•2009年第一台Optigo200REWLS400MWLS400M简介综合型测量解决方案“测量–分析–报告”轻松完成可以测量更多无法测量到的信息更加便携更适合单人操作更快更简单的操作在生产车间中更强的适应性测头参数测量范围500x500[mm]景深230[mm]工作距离780[mm]测头尺寸[WxHxD]550x265x280[mm]镜头(3x)4百万像素重量6.5/8.0[Kg]更大的测量范围更轻便的测头控制柜参数控制箱尺寸[WxHxD]510x210x245[mm]重量7.5[Kg]电压110-230[Volts]功率0.7[KW]更省电（UPS支持的时间更长、可在无电源情况下使用）去除了所有的高压电子元件在生产环境下更安全可靠支架参数测头自由度5平台自由度2部件数5总重50[Kg]平衡块重量(2x)15[Kg]附送测头背带（手持测量更轻松）全面使用无线操作方式全阻尼式云台及平台（完全为单人操作设计）电脑参数型号DellPrecisionM6500CPUIntel®Core™i7-920XM(2.00GHz,8M)内存8.0GB,DDR3-1066SDRAM硬盘(1x)500Gb,7200RPM显示器17UltraSharp™WideScreenWUXGARGBLED(1920x1200)操作系统WindowsXPProfessionalSP264bit尺寸[WxHxD]393x35x285[mm]重量3.8[Kg]测量分析移动工作更有台式工作站选择全面支持64位碳纤维外壳–更轻、更强、更稳定手持测量–更轻、更符合人体工学、快接电缆、无线遥控全新支架系统–更符合人体工学、更紧凑、更易操作蓝光LED投影技术–寿命更长、更强、更快、更安全测头的新优势蓝光LED技术全面应用蓝光更小的光谱带宽–噪音比率大幅下降LED比激发式投影的可靠性更高对眼睛更安全施耐德镜头组低曲变镜头组更轻便三联式自动数码CCD使用Gig-E连接碳纤维外壳更轻对热变形不敏感可以使用非主动式散热超级便携的设备WLS400AOpticell简介全球安装超过30台美洲–欧洲–亚洲中国已交付2台另有更多的订单在增加主要应用于：冲压的试制与量产门盖活动件的装配地盘测量白车身装配WLS400新特征单幅范围更大复合材料的镜头座使用LED投影技术新的镜头组更高性能工作站功能更强固件全面升级WLS400M/A完美切换400M/400A–可快速切换共用的组件有：测头控制箱标定系统只需一些其余的附件，就可以轻松获得两种不同的设备。部件明细①为工业专业设计的光学测头②柔性支架及转台③运行状态指示灯④高性能工业工作站及人体工学设计操作平台⑤紧急停止开关⑥安全探知装置及护栏⑦标定板⑧TCO温度补偿标准块⑨低负载型工业机器人123456789实例测量流程两次拼接贴标记点测量过程减震器托盘实物完整点云单幅点云测量数据展示Imageware：主要用于曲面造型。将STL模型作为参考数据进行逆向造型设计。GeomagicStudio：主要用于点云的前期处理。噪声去除，平滑，修补，封装成STL模型等。CopyCAD：能允许从已存在的零件或实体模型中产生三维CAD模型。能够接受来自坐标测量机床的数据，同时跟踪机床和激光扫描器。RapidForm：RapidForm是韩国INUS公司出品的全球四大逆向工程软件之一，RapidForm提供了新一代运算模式，可实时将点云数据运算出无接缝的多边形曲面，使它成为3DScan后处理之最佳化的接口。RapidForm也将使您的工