逆向工程的現狀及發展前景

(相關資料圖)

逆向工程也稱反求工程或反向工程，是根據已存在的產品或零件原型構造產品或零件的工程設計模型，并在此基礎上對已有的產品進行剖析、理解和改進，是對已有設計的二次設計。

分類

從廣義講，逆向工程可分以下三類：

1）實物逆向：它是在已有產品實物的條件下，通過測繪和分折，從而再創造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結構、材質等多方面的逆向。實物逆向的對象可以是整機、零部件或組件。

2）軟件逆向：產品樣本、技術文件、設計書、使用說明書、圖紙、有關規范和標準、管理規范和質量保證手冊等均稱為技術軟件。軟件逆向有三類：既有實物，又有全套技術軟件；只有實物而無技術軟件；沒有實物，僅有全套或部分技術軟件。

3）影像逆向：設計者既無產品實物，也無技術軟件，僅有產品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設計者要通過這些影像資料去構思、設計產品，該種逆向稱為影像逆向。

工藝過程

逆向工程系統主要由三部分組成: 產品實物幾何外形的數字化、CAD 模型重建、產品或模具制造。逆向工程中的關鍵技術是據采集、數據處理和模型的重建。

(1) 數據采集：數據采集是逆向工程的第一步,其方法的得當直接影響到是否能準確、快速、完整地獲取實物的二維、三維幾何數據, 影響到重構的CAD 實體模型的質量, 并最終影響產品的質量。

(2) 數據處理：對于獲取的一系列點數據在進行CAD 模型重建前, 必須進行格式轉換、噪聲濾除、平滑、對齊、歸并、測頭半徑補償和插值補點等處理。

(3) 模型重建：將處理過的測量數據導入CAD系統, 依據前面創建的曲線、曲面構建出原型的CAD 模型。

逆向工程技術過程圖解：

存在的問題

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

（1）缺乏統一的逆向工程的概 念、標準術語。導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的應用

（2）缺乏統一的逆向工程機制的分類框架。導致不同工具或技術 比較功能和性能時的困難。

(3)缺乏對逆向工程工具的廣泛使用。逆向工程工具缺乏 與其它開發工具的有效集成，影響到使用的普及，導致逆向工程技術發展上的困難

(4)缺乏對現有工具和理論進行有效評估的標準及工具.盡管出現了一些評估技術 及其應用，還是缺乏統一的評估標準，缺乏有效的驗證工具的支持，無法確定逆向工程技術是否得到提高，導致逆向工程工具發展上的困難。

發展前景

逆向工程做為一種非常高效的產品設計思路和方法，可以迅速、精確、方便地獲得得實物的三維數據及模型。為產品提供先進的開發、設計及制造的技術支撐。它改變了傳統產品設計開發模式, 大大縮短了產品開發的時間周期,提高產品研發的成功率。目前，逆向工程在各個領域發揮著重要作用，比如汽車外觀設計、醫學上的人工器官等。但逆向工程的主要應用部分還是在模具專業上，它大大促進了我國制造業的發展。

逆向工程的研究現狀和發展前景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]，是根據已存在的產品或零件原型構造產品或零件的工程設計模型，并在此基礎上對已有的產品進行剖析、理解和改進，是對已有設計的再設計。

從廣義講，逆向工程可分以下三類[2]：

（1）實物逆向：它是在已有產品實物的條件下，通過測繪和分折，從而再創造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結構、材質等多方面的逆向。實物逆向的對象可以是整機、零部件和組件。

（2）軟件逆向：產品樣本、技術文件、設計書、使用說明書、圖紙、有關規范和標準、管理規范和質量保證手冊等均稱為技術軟件。軟件逆向有三類：既有實物，又有全套技術軟件；只有實物而無技術軟件； 沒有實物，僅有全套或部分技術軟件。

（3）影像逆向：設計者既無產品實物，也無技術軟件，僅有產品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設計者要通過這些影像資料去構思、設計產品，該種逆向稱為影像逆向。

目前，國內外有關逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產品實物的C A D ，稱為“實物逆向工程”。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 逆向工程數據測量技術[3- 4]

數據測量是通過特定的測量設備和測量方法獲取產品表面離散點的幾何坐標數據，將產品的幾何形狀數字化。其測量原理是：將被測產品放置于三坐標測量機的測量空間內，可以獲得被測產品上各個測量點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經過計算機數據處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經過數學計算的方法得出其形狀、位置公差及其它幾何量數據。高效、高精度地獲取產品的數字化信息是實現逆向工程的基礎和關鍵。

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