逆向設(shè)計(jì)的三種數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)及其特點(diǎn)

技術(shù)和核心是相輔相成的。只要是穩(wěn)定成熟的系統(tǒng)都是在核心技術(shù)的支撐下充分整合輔助單元，使其綜合成為一個(gè)系統(tǒng)終端，針對(duì)任務(wù)，優(yōu)化分析并給予最優(yōu)解決方案。逆向工程以數(shù)據(jù)為對(duì)象，以數(shù)學(xué)方法為工具，結(jié)合先進(jìn)軟件技術(shù)，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，提取特征，逆推數(shù)學(xué)模型，并最終完成逆向反求。逆向設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的學(xué)科廣而深，其關(guān)鍵技術(shù)集中體現(xiàn)在數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、曲面重構(gòu)3各方面。接下來至誠工業(yè)就來說說逆向設(shè)計(jì)的三種數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)及其特點(diǎn)。

數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)

數(shù)據(jù)測(cè)量，即借助工具獲取參數(shù)。逆向工程中數(shù)據(jù)測(cè)量是指，利用測(cè)量設(shè)備獲取樣件表面輪廓信息。測(cè)量技術(shù)中的測(cè)量設(shè)備分成二維和三維兩類。二維測(cè)量設(shè)備基于成像技術(shù)，比如數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)字視頻照相機(jī)和桌面掃描設(shè)備等。三維測(cè)量設(shè)備能夠測(cè)量和提供被測(cè)量物體的三維深度信息而更適合于幾何逆向反求。數(shù)據(jù)測(cè)量方法主要分為接觸式測(cè)量方法和非接觸式測(cè)量方法。

接觸式數(shù)據(jù)測(cè)量方法

接觸式測(cè)量是指利用接觸式測(cè)量設(shè)備對(duì)實(shí)物外表面進(jìn)行測(cè)量。如三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x（CMM），它是利用傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量頭在工件上的快速移動(dòng)，從而快速記錄下路徑點(diǎn)的坐標(biāo)值，具有較高精度，但這種方法測(cè)量速度較慢，而且對(duì)側(cè)頭不能觸及的表面是無法測(cè)量的，不易獲得連續(xù)的坐標(biāo)點(diǎn)，對(duì)軟質(zhì)材料如泡沫、橡膠、黏土等，適應(yīng)性差。

接觸式數(shù)據(jù)測(cè)量方法包括使用基于力的擊發(fā)原理的觸發(fā)式數(shù)據(jù)測(cè)量和掃描儀數(shù)據(jù)測(cè)量。前者采集速度較低，一般只適于零件的表面形狀檢測(cè)，或需要數(shù)據(jù)較少的表面數(shù)字化的場(chǎng)合；后者速度較快，因而可用于采集較大規(guī)模的數(shù)據(jù)。

觸發(fā)式數(shù)據(jù)測(cè)量方法

觸發(fā)式數(shù)據(jù)測(cè)量方法采用觸發(fā)探頭，觸發(fā)探頭又稱為開關(guān)測(cè)頭，當(dāng)測(cè)頭的探針接觸到產(chǎn)品的表面時(shí)，由于探針受力變形觸發(fā)采樣開關(guān)，通過數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)記下探針的當(dāng)前坐標(biāo)值，逐點(diǎn)移動(dòng)探針就可以獲得產(chǎn)品的表面輪廓的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。常用的接觸式觸發(fā)探頭主要包括：機(jī)械式觸發(fā)探頭、應(yīng)變片式觸發(fā)探頭、壓電陶瓷觸發(fā)探頭。

觸發(fā)式探頭可適用于空間箱體類工件及已知產(chǎn)品表面的測(cè)量，由于其體積較小，易于在狹小的空間內(nèi)操作應(yīng)用。且在測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)過程中，測(cè)量機(jī)處于勻速直線低速狀態(tài)，所以，測(cè)量機(jī)的動(dòng)態(tài)性能對(duì)測(cè)量精度的影響較小。但由于側(cè)頭的限制，被測(cè)零件的一些細(xì)節(jié)之處不能夠完整測(cè)量，且不適用于一些易碎、易變形零件的測(cè)量。另外接觸式測(cè)量的測(cè)頭與零件表面接觸，測(cè)量速度慢，測(cè)量后還要進(jìn)行測(cè)頭補(bǔ)償，數(shù)據(jù)量小，不能真實(shí)反映實(shí)體的形狀。