基于个性化需求的股骨颈轴线导向器设计

针对目前股骨颈骨折相关手术中,用以确定股骨颈轴线的方法效率低、效果差的问题,分析了对定位导向股骨颈轴线的个性化需求。提出了一种个性化股骨颈轴线导向器的一般设计方法,首先运用KANO模型对个性化需求进行分类与分析,利用模块化技术划分出功能模块,再基于逆向工程技术实现股骨模型的重建,最后通过提取股骨的形态特征,设计股骨颈轴线导向器的结构。该方法可以实现个性化股骨颈轴线导向器的快速设计,在精准定位导向股骨颈轴线的同时还可以满足个性化需求。     

基于TRIZ和反思设计的糖果包装盒创新设计

目的在研究TRIZ理论和反思设计的基础上寻求创新设计的方法,并将其结合起来运用于现有糖果包装盒的创新设计中。方法基于TRIZ和反思设计的原理,在设计构思过程中对市场现有的糖果包装盒进行结构上的分解,列出功能关系,建立功能模型。通过反思层的设计得出初步设计概念,根据TRIZ理论中的分割原理以及反思设计中的潜在情感分析、自我评价分析和绿色效能分析对结构细部进行设计。结果形成了基于TRIZ和反思设计的产品创新设计流程,并采用该流程完成了对糖果包装盒创新改造设计。     

铁路车辆轮对自动测量新方法

介绍了一种自动测量铁路车辆轮对的新方法,该方法融合结构光视觉传感、步进驱动、图像处理等先进的测试和控制技术,通过建立轮对三维结构模型和三维空间算法,完成轮对参数的测量。根据新方法研制的测量装置实现了包括轮对外形尺寸、轮对踏面擦伤和剥离等10多个参数的全自动非接触测量,不仅结构简单,运行可靠,而且显著提高了工作效率和轮对测量精度。     

基于可拓创新方法的个性化产品设计研究

目的 通过挖掘个性化需求与产品功能之间的关系,实现已有产品的个性化再设计。方法 对目标产品进行功能分析,建立产品的功能树模型和功能事元模型;获取用户的个性化需求,提炼核心需求功能,并建立需求功能事元;以功能本体知识库为基础,将两种功能事元进行匹配对比,得出需求功能事元与产品功能事元的关系;依据匹配对比结果和用户的需求,对功能事元进行拓展分析和可拓变换,获得新的产品功能创意,最后利用功能求解方法获得新的结构方案并对设计方案进行评价。结论 通过形式化的事元模型将个性化需求融入产品的再设计中,增加了设计的可操作性,为个性化功能的实现开拓了思路,将有助于设计出满足用户需求的个性化产品,提高市场竞争力。以体外股骨颈导向器为例验证了该设计方法的可行性。     

基于曲面变形技术的数据融合方法研究

逆向工程中单一的数据测量方法要么存在测量效率低,要么存在测量精度差等缺陷,其数据测量方法越来越难以满足高效率和高精度的逆向建模要求,因此对多种测量数据进行融合的逆向工程CAD方法已受到研究者的重视。论述了基于能量优化法的曲面变形原理,利用ThinkDesign软件的曲面变形功能特点,结合逆向工程中的接触式和非接触式测量设备的测量数据,提出了基于曲面变形技术的测量数据融合方法,并给出了实例。最后通过Geomagic Qualify软件验证表明此数据融合方法是有效的。     

应用TRIZ理论的表面集成数字化方法研究

表面数字化是逆向工程的关键技术之一,针对其精度和效率难以同时提高的冲突,运用发明问题解决理论(TRIZ)中的冲突解决理论来分析问题,用通用技术特性参数描述冲突,利用冲突矩阵从40条发明原理中找到有启示作用的发明原理。根据分割和预操作发明原理,将两种不同传感器有机集成,形成一个整体系统,实现优势互补,形成多传感器集成测量新方法。实验结果表明,该方案可有效解决逆向工程表面数字化的精度和效率之间的冲突,能够同时提高表面数字化的精度和效率。     

基于结构光视觉传感的轮对踏面擦伤检测新方法

提出一种基于结构光视觉传感技术的轮对踏面擦伤检测新方法。通过结构光扫描轮对踏面,在踏面上产生相应的变形光,利用视觉传感技术提取结构光变形曲线,通过滤波、二值化、分割、差影等图像处理方法获得踏面一个扫描行的数据。轮对旋转一周,结构光视觉传感器采集轮对一周整个踏面视觉信息,通过对数据矩阵进行处理,得到了轮对踏面擦伤结果。     

实物表面数字化技术研究进展

随着反求工程和快速原型制造技术的发展,如何高效率、高精度的提取实物表面的三维信息己成为反求工程中的首要任务。本文对国内外反求工程中应用的实物表面数字化方法的原理、特点和应用范围进行了分析,并对目前表面数字化方法存在的问题及其对策进行了讨论。     

基于3-matic的RE/RP直接集成与再设计

在当今市场竞争日益激烈的局势下,企业要想保证自身的市场地位和竞争优势,产品的快速开发成为一个至关重要的因素。逆向工程技术(RE)和快速原型技术(RP)的集成可吸收先进技术及实现再设计,能大幅减少产品设计周期,降低成本,以增强企业的竞争力。在这里,提出了基于3-matic的RE/RP直接集成方法,即通过对扫描所得的点云数据导入3-matic软件,处理后形成网格化模型,再对其进行修复,最后加入新的设计。这样,RE与RP的集成与再设计在同一软件环境中完成,不仅缩短了产品设计周期,也避免多个软件间相互转换造成的误差。     

基于特征线的回弹补偿研究

以Dynaform作为板料成形仿真实验平台,介绍了Dynaform自带的SCP回弹补偿模块和ThinkDesign的Compensa-tor模块在板料回弹补偿方面的应用,并比较了两者的优缺点,提出了一种新的基于特征线的回弹补偿方法,即以原始曲面特征以及回弹仿真结果为依据分别在原始曲面和回弹网格上提取出相对应的特征线,并以这两组特征线建立的匹配关系对原始曲面进行变形补偿,从而获得新的模具型面。最后通过实例验证了该方法的可行性,实验结果表明：通过一次回弹补偿即可将回弹后板料与期望形状之间的误差控制在允许范围之内,并保证了曲面质量。