摩托车车身反求设计技术的研究及应用

作     者：谢显飞 

作者单位：广东工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：袁清珂

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：摩托车 反求设计 数量测量 点云数据处理 曲面重构 

摘      要：在经济、文化高速发展的背景下,国际竞争推至历史的高潮。同时企业之间的竞争也是日益激烈,当然,在竞争的同时也是学习的机遇。目前,我国的制造业是国民经济的重要支柱,制造业的信息化科技化更是经济信息化的重要组成部分。现如今我国已经成为了世界摩托车的最大生产国,产品销售覆盖全球。同时市场对摩托车的需要不再是单纯的交通工具了,更蕴含着人们的理念和追求,于是又给摩托车企业带来了新的机会和挑战。由于摩托车产品的复杂自由曲面的特点,设计者用传统的正向设计方法难以完成理想的曲面造型设计,因此,反求设计技术在摩托车行业应运而生,特别是针对需要创新频率较高的摩托车车身产品。反求设计技术是基于原型或实物的设计方法,所以它能够提高的设计精度及创新设计,同时也极大地缩短产品的开发周期,因而在我国的设计和制造领域都具有广泛的应用前景。因此,进行反求设计技术在摩托车车身的应用研究是有着重要的理论意义和应用价值。本文依据课题广东省广州市科技计划项目的“产品数字化设计及其在摩托车行业应用的研究,以及某摩托车公司的产品开发为应用例子。对反求设计技术进行理论研究,同时结合企业实例进行实验验证和应用研究。内容主要以实现反求设计技术理论在摩托车车身开发中的实际应用为目标,对反求工程理论中的数据采集、点云数据处理、自由曲面构、品质评价主要内容作了深入的研究。同时针对摩托车车身产品的特点应用了复合测量方法、ICP算法、自动分块、曲面重构等关键技术的研究。分析了数据采集的实现方法、采集原理,特别提出了的数据采集路径自动规划方案。点云数据处理中,主要研究了多视数据的对齐、噪声点的剔除以及数据平滑处理、数据精简、数据分块这几个主要的环节中的理论和方法。曲面重构中主要运用了经典的数学模型：Bezier曲线模型、B样条曲线模型和NURBS曲线模型,来实现曲面的重构,同时提出了新型的曲面重构技术,最后还研究了曲面重构品质的评价方法。文中的每个章节中都针对本章研究的主要理论内容,结合摩托车车身的特点,提炼出了适合摩托车车身的方法和技术,甚至有提出新的方法技术在摩托车车身反求设计中得以应用。并且研究开发了摩托车反求设计快速成型系统,将反求设计技术理论结合摩托车反求设计开发流程,开发的系统能很好的给我们的应用工程带来实用价值。结论表明,反求设计技术在摩托车车身中的应用思想和方法是可行的。