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逆向工程技术的研究现状及发展趋势

逆向工程技术的研究现状及发展趋势
逆向工程技术的研究现状及发展趋势

专论与综述

逆向工程技术的研究现状及发展趋势

周建强李建军王彬杨发展李维华

摘要:随着测量技术和计算机技术的发展,以实体为研究对象,利用逆向工程技术对产品进行建模、仿真、优化及新产品开发成为现代设计的一大热点。本文阐述了逆向工程的基本概念、产品几何形状的数字化技术、测量数据的预处理技术、模型重建等,并对逆向工程的未来趋势进行了展望。

关键词:逆向工程数据处理曲面重构模型重建

TheCurrentSituationandTrendofReverseEngineeringTechnology

ZHOUJianqiang,LIJianjun,WANGBin,YANGFazhan,LIWeihua

(CollegeofMechanicalandElectronicEngineeringofLaiyangAgriculturalCollege,Qingdao266109)

Abstract:Asthedevelopmentofthemeasurementtechnologyandthecomputertechnology,itisahotspottodualwiththeproductmodeling,emulation,simulation,optimizationandexploitationbasedonthereverseengineeringtechnology.Thispaperoutlinesthebasicconceptionofreverseengineering,thesurfacedigitaltechnology,themeasureddataprocessingtechnology,thereconstructionofmodelandthedeveloptrendsofreverseengineeringtechniquewereanalyzed.

Keywords:Reverseengineering,Dataprocessing,Surfacereconstruction,Rebuildingofmodal

1引言

逆向工程也称反求工程或反向工程[1],是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型,并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进,是对已有设计的再设计。

从广义讲,逆向工程可分以下三类[2]:

(1)实物逆向:它是在已有产品实物的条件下,通过测绘和分折,从而再创造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。实物逆向的对象可以是整机、零部件和组件。

(2)软件逆向:产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。软件逆向有三类:既有实物,又有全套技术软件;只有实物而无技术软件;没有实物,仅有全套或部分技术软件。

(3)影像逆向:设计者既无产品实物,也无技术软件,仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等,设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品,该种逆向称为影像逆向。

目前,国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何形状的逆向,即重建产品实物的CAD,称为“实物逆向工程”。逆向工程与顺向工程如下图1所示:

图1逆向工程与顺向工程

2逆向工程数据测量技术[3-4]

数据测量是通过特定的测量设备和测量方法获取产品表面离散点的几何坐标数据,将产品的几何形状数字化。其测量原理是:将被测产品放置于三坐标测量机的测量空间内,可以获得被测产品上各个测量点的坐标位置,根据这些点的空间坐标值,经过计算机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等,经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其它几何量数据。高效、高精度地获取产品的数字化信息是实现逆向工程的基础和关键。

作者简介:周建强,

莱阳农学院机电工程学院副院长。

现代制造技术与装备

2006年第3期总第172期

现有的数据采集方法主要分为两大类:

(1)接触式数据采集方法

接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集、磁场法、超声波法。

接触式数据采集通常使用三坐标测量机,测量时可根据实物的特征和测量的要求选择测头及其方向,确定测量点数及其分布,然后确定测量的路径,有时还要进行碰撞的检查。触发式数据采集方法采用触发探头,触发探头又称为开关测头,当测头的探针接触到产品的表面时,由于探针受理变形触发采样开关,通过数据采集系统记下探针的当前坐标值,逐点移动探针就可以获得产品的表面轮廓的坐标数据。常用的接触式触发探头主要包括:机械式触发探头、应变片式触发探头、压电陶瓷触发探头。

采用触发式测头的优点在于:适用于空间箱体类工件及已知产品表面的测量;触发式探头的通用性较强,适用于尺寸测量和在线应用;体积小,易于在狭小的空间内应用;由于测量数据点时测量机处于匀速直线低速状态,测量机的动态性能对测量精度的影响较小。

但由于测头的限制,不能测量到被测零件的一些细节之处,不能测量一些易碎、易变形的零件。另外接触式测量的测头与零件表面接触,测量速度慢,测量后还要进行测头补偿,数据量小,不能真实的反映实体的形状。

(2)非接触式数据采集方法

非接触式数据采集方法主要运用光学原理进行数据的采集,主要包括:激光三角形法、激光测距法、结构光法以及图像分析法等。

非接触式数据采集速度快、精度高,排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量误差,避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产生的伪劣点问题,获得的密集点云信息量大、精度高,测头产生的光斑也可以做得很小,可以探测到一般机械测头难以测量的部位,最大限度地反映被测表面的真实形状。非接触式数据采集方法采用非接触式探头,由于没有力的作用,适用于测量柔软物体;非接触式探头取样率较高,在50次/秒到23000次/秒之间,适用于表面形状复杂,精度要求不特别高的未知曲面的测量,例如:汽车、家电的木模、泥模等。但是非接触式探头由于受到物体表面特征的影响(颜色、光度、粗糙度、形状等)的影响较大,目前在多数情况下其测量误差比接触式探头要大,保持在10微米级以上。该方法主要用于对易变形零件、精度要求不高零件、要求海量数据的零件、不考虑测量成本及其相关软硬件的配套情况下的测量。

总之,在可以应用接触式测量的情况下,不要采用非接触式测量;在只测量尺寸、位置要素的情况下尽量采用接触式测量;考虑测量成本且能满足要求的情况下,尽量采用接触式测量;对产品的轮廓及尺寸精度要求较高的情况下采用非接触式扫描测量;对离算点的测量采用扫描式;对易变形、精度要求不高的产品、要求获得大量测量数据的零件进行测量时采用非接式测量方法。

3逆向工程数据处理技术[5-7]

数据处理是逆向工程的一项重要的技术环节,它决定了后续CAD模型重建过程能否方便、准确地进行。根据测量点的数量,测量数据可以分为一般数据点和海量数据点;根据测量数据的规整性,测量数据又可以分为散乱数据点和规矩数据点;不同的测量系统所得到的测量数据的格式是不一致的,且几乎所有的测量方式和测量系统都不可避免地存在误差。因此,在利用测量数据进行CAD重建前必须对测量数据进行处理。数据处理工作主要包括:数据格式的转化、多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等。

每个CAD/CAM系统都有自己的数据格式,目前流行的CAD/CAM软件的产品数据结构和格式各不相同,不仅影响了设计和制造之间的数据传输和程序衔接,而且直接影响了CMM与CAD/CAM系统的数据通讯。目前通行的办法是利用几种主要的数据交换标准(IGES、STEP、AutoCAD的DXF等)来实现数据通讯。

在逆向工程实际的过程中,由于坐标测量都有自己的测量范围,因此无论我们采用什么测量方法,都很难在同一坐标系下将产品的几何数据一次完全测出。产品的数字化不能在同一坐标系下完成,而在模型重建的时候又必须将这些不同坐标下的数据统一到一个坐标系里,这个数据处理过程就是多视数据定位对齐(多视点云的拼合)。多视数据的对齐主要可以分为两种:通过专用的测量软件装置实现测量数据的直接对齐;事后数据处理对齐。采用事后数据处理对齐又可以分为:对数据的直接对齐和基于图形的对齐。对数据的直接对齐研究研究中,出现了多种算法,如ICP算法;四元数法;SVD法;基于三个

专论与综述

基准点的对齐方法等。

数据平滑的目的是消除测量数据的噪声,以得到精确的数据和好的特征提取效果。目前通常是采用标准高斯、平均或中值滤波算法。其中高斯滤波能较好地保持原数据的形貌,中值滤波消除数据毛刺的效果较好。因此在选用时应该根据数据质量和建模方法灵活选择滤波算法。

运用点云数据进行造型处理的过程中,由于海量数据点的存在,使存储和处理这些点云数据成了不可突破的瓶颈。实际上并不是所有的数据点都对模型的重建起作用,因此,可以在保证一定的精度的前提下减少数据量,对点云数据进行精简。目前采用的方法有:利用均匀网格减少数据的方法;利用减少多变形三角形达到减少数据点的方法;利用误差带减少多面体数据点的方法。

数据分割是根据组成实物外形曲面的子曲面的类型,将属于同一曲面类型的数据成组,划分为不同的数据域,为后续的模型重建提供方便。数据分割方法可以分为基于测量的分割和自动分割两种方法。目前的分割方法有:基于参数二次曲面逼近的数据分割方法;散乱数据点的自动分割方法;基于CT技术的数据分割方法。

4逆向模型重建技术

在整个逆向工程中,产品的三位几何模型CAD重建是最关键、最复杂的环节。因为只有获得了产品的CAD模型我们才能够在此基础上进行后续产品的加工制造、快速成型制造、虚拟仿真制造和进行产品的再设计等。在进行模型重建之前,设计者不仅需要了解产品的几何特征和数据的特点等前期信息,而且需要了解结构分析、加工制作模具、快速成型等后续应用问题。目前使用的造型方法主要有:(1)曲线拟合造型:用一个多项式的函数通过插值去逼近原始的数据,最终得到足够光滑的曲面。曲线是构成曲面的基础,在逆向工程中常用的模型重建方法为,首先将数据点通过插值或逼近拟合成样条曲线,然后采用造型软件完成曲面片的重构造型。优点是原理比较简单,只要多项式的次数足够高就可以得到满意的曲面,但也容易造成计算的不稳定,同时边界的处理能力也比较差,一般用于拟合比较简单的曲面。

(2)曲面片直接拟合造型

该方法直接对测量数据点进行曲面片拟合,获得曲面片经过过渡、混合、连接形成最终的曲面模型。曲面拟合造型既可以处理有序点,也可以处理散乱数据点。算法有:基于有序点的B样条曲面插值;B样条曲面插值;对任意测量点的B样条曲面逼近。

(3)点数据网格化

网络化实体模型通常是将数据点连接成三角面片,形成多面体实体模型。目前已经形成两种简化方法:基于给定数据点在保证初始几何形状的基础上,反复排除节点和面片,构建新的三角形,最终达到指定的节点数;寻找具有最小的节点和面片的最小多面体。

5展望

逆向工程的研究已经日益引人注目,在数据处理、曲面片拟合、几何特征识别、商用专业软件和坐标测量机的研究开发上已经取得了很大的成绩。但是在实际应用当中,整个过程仍需要大量的人机交互工作,操作者的经验和素质直接影响着产品的质量,自动重建曲面的光顺性难以保证,下面一些关键技术将是逆向工程主要发展方面:

(1)数据测量方面:发展面向逆向工程的专用测量设备,能够高速、高精度的实现产品几何形状的三维数字化,并能进行自动测量和规划路径;

(2)数据的预处理方面:针对不同种类的测量数据,开发研究一种通用的数据处理软件,完善改进目前的数据处理算法;

(3)曲面拟合:能够控制曲面的光顺性和能够进行光滑拼接;

(4)集成技术:发展包括测量技术、模型重建技术、基于网络的协同设计和数字化制造技术等的逆向工程技术。

参考文献:

[1]金涛.逆向工程技术[M].机械工业出版社,2003.8

[2]蔚敬斌.逆向工程技术及应用[J].机械管理开发.No.2Apr,2006[3]张海.逆向工程中关键技术的研究现状和发展趋势[J].河南科技大学学报.Vol.26No.4Aug.2005

[4]周建强.逆向工程技术及应用实例[J].机电产品开发与创新.Vol.18,No.3May,2005

[5]黄会群.逆向工程技术研究[J].计算机与数字工程.Vol.33.No.12.2005

[6]张国忠.逆向工程技术及其应用案例.沈阳大学学报[J].Vol.17,No.4.Aug.2005

[7]许文全.逆向工程技术及其应用[J].新工艺?新技术.Vol.54No.8Aug.2005

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构造地质学研究现状和发展趋势 构造地质学是地质学分支学科之一,以岩石圈的各种地质体作为研究对象,探究其组合形式及形成、发育、变形、破坏规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,分为狭义构造地质学和广义构造地质学。狭义构造地质学侧重于对中、小型地质体的研究,主要研究这些构造的几何形态、产状、规模、形成演化等。广义构造地质学的研究范围更加广阔,从地壳演变至岩石圈结构,从重要造山带至板块边界,从显微构造到晶格错位,几乎涵盖了10_8?108cm的所有地质体。近代以来,构造地质学研究获得了空前发展。20世纪60年代以来,板块构造理论体系得以建立和完善;20世纪70年代以来,大陆构造研究得到了重视;20世纪80年代以来,重点研究岩石圈的演化和三维岩石圈的建立;20世纪90年代以来,大陆动力学研究兴起。这些研究使得构造地质学在研究深度和研究广度上取得了重要进展。 1.构造解析构造学本质上是对地质体变形和演化的认识,构造地质学强调野外实地观测,其主要研究方法是构造解析法。构造解析是对地质体空间关系和形成规律的分析解释,内容包括对地质体的几何学、运动学和动力学的分析气几何学解析是指对地质体的产状、规模、组合形式进行研究,进而概化为构造模式。运动学解析主要研究地质体在构造作用中发生的变形和位移。动力学解析是在几何学解析和运动学解析的基础上,反推构造应力的性质、大小、方向,分析和解释该研究区域的构造演化史。 2.研究现状步人20世纪后,构造地质学开始从形态描述逐渐进人对地质体的成因和力学分析研究中,由定性观察转入定量研究,由几何学研究转人运动学、动力学的领域。相关学科的新方法、新思路的引人,使得构造地质学获得了极大地进步,促进了构造地质学和其他学科的交流融合。尤其20世纪60年代后,以板块构造为主的各种新理论的提出,促使构造地质学的发展进入全新阶段。 2.1板块构造理论体系相关研究1968年前后,地质学家归纳了大陆漂移和海底扩张的研究成果,并在此基础上从全球统一的角度提出了板块构造理论,该理论将固体地球表层在垂向上划分为刚性岩石圈和塑性软

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集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的,缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术,也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起,使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展,使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年,全国社会物流总额达89.9万亿元,比2000年增长4.2倍,年均增长23%;物流业实现增加值2万亿元,比2000年增长1.9倍,年均增长14%。2008年,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%,占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间,我国物流产业年均增速保持在15%以上,远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势,“十五”期间,社会物流总费用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%;2007年这一比例则下降到18. 0%,标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较,我国物流

逆向工程毕业设计开题报告

毕业论文开题报告 题目某典型零件的逆向工程与注塑模设计 学生姓名学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 2013 年 3月 5 日

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(4)零件CAD模型的重建。将分割后的三维数据在CAD系统 中分别做表面模型的拟合,并通过表面片的拼接获取零件实物表面的 CAD模型。 (5)重建CAD模型的检验与修正。由于测量得到的数据点往往 存在一些数字误差,所以需要对曲面或曲线进行光顺处理,提高曲面 质量。另外还要检验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能 指标的要求,对不满足要求的应进行适当的调整修改,直至达到零件 的标准 坐标测量机 接触式非接触式 机械手坐标测量机光学测量机声学测量机磁学测量机结构光法激光三角形法激光测距法干涉测量法图像分析法 1.1接触式测量系统 接触式三坐标测量机(Coordinate Measure Machine,CMM)可 谓接触式测量的代表。接触式三坐标测量机通常是基于受力变形的原 理,通过探头测取三维几何坐标数据。操作者事先设计规划好测量途 径与方式,三坐标测量机便会按照所指定的路径测取三维几何坐标数 据。一般来说,接触式三坐标测量机测量较稳定,易于定位,测量精

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逆向工程应用现状及研究方向 [摘要] 近年来, 逆向工程作为一种新的产品设计思想和方法越来越广泛地用于工业领域, 并取得了不少成果。本文全面地总结了反向工程的环节、目前的研究应用状况及现有系统的不足之处, 进一步提出了今后逆向工程的研究方向。 [关键词] 逆向工程几何建模集成系统 引言 随着科技的发展和市场竞争的日益激烈,对产品的设计提出了更高的要求,即产品多样化、外形美观、更新换代周期短;同时也促进了产品制造过程的发展。近年来,许多产品的设计、制造要求基于现有的原型或实物,由此产生了逆向工程的概念。 逆向工程是指根据实物模型测定的数据,构造出CAD模型的过程。逆向工程为客户和制造者在并行工程环境下应用快速原型技术提供了强有力的工具,是缩短产品开发周期的有效途径,特别是形状复杂的物体或自由曲面组成的物体,例如:流线型物体、人体器官、雕塑品、模具等。这种技术在工程上正得到越来越广泛的应用。 1.逆向工程建模过程 由实物产生CAD设计模型的过程称为逆向工程的几何建模,是逆向工程的关键技术,也是逆向工程的研究重点,此过程分两个阶段:数据采集;CAD模型的建立。 1.1 数据采集 数据采集是由实物测量出数据点的过程,根据测量方式不同,数据采集方法分为接触式和非接触式测量两大类。接触式测量方法是通过传感器测头与样件的接触而记录样件表面点的坐标位置。非接触式测量方法主要是基于光学、声学、磁学等领域中的基本原理,将一定的物理模拟量通过适当的算法转换为样件表面的坐标点。使用的测量方法及测量设备不同,得到的测量数据组织方式也不同。 数据采集是逆向工程准确建模的基础,采集的质量受很多因素影响, 主要有以下几方面: 测量方法本身的精度、仪器的校准、测量范围的限制、定位的准确性、多视图问题、数据的局部丢失、被测表面的光洁度、零件数据的统计性分布等。由于以上原因, 测量数据需要进行预处理,包含多视拼合、噪声处理及数据精简等多方面的工作。经过预处理的数据才可进行曲面拟合及CAD 模型的建立。 1.2 CAD 建模

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系:信息工程学院 专业:电子信息工程 姓名:王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要:随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词:机器人;发展;现状;应用;发展趋势。 1.机器人的发展史 1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年,法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭,它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年,瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶,其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶,在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶,有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年,在机械实物制造方面,发明家摩尔制造了“蒸汽人”,它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后,机器人的研究与开发情况更好,实用机器人问世。 1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人,装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期,计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年,第一台数字电子计算机问世。随后,计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年,数控机床诞生,随后相关研究不断深入;同时,各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门,是国民经济和社会发展的动脉,是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式,其中,铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用,公路则起着“面”的作用,各种运输方式之间通过公路路网联结起来,形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来,灵活、快捷的公路运输发展迅速,目前,在综合运输体系中,公路运输客运量、货运量所占比重分别达90%以上和近80%。高速公路是经济发展的必然产物,在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上,高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施,为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比,高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势,其行车速度比普通公路高出50%以上,通行能力提高了2~6倍,并可降低30%以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来,经过60多年的建设,公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束,“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展,公路交通运输紧张状况已实现总体缓解,基础设施规模迅速扩大,运输服务水平稳步提升,安全保障能力明显增强,为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年,全国累计完成公路建设投资2.93万亿元,年均增长近16%,约为“十一五”预计总投资的1.2倍,也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长,极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看,“十一五”期间基本保持在4.5%左右。 在投资带动下,公路网规模不断扩大,截至2009年底,全国公路网总里程达到386万公里,其中高速公路6.51万公里,二级及以上公路42.52万公里,分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里;全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底,全国公路网总里程将达到395万公里,高速公路超过7万公里,分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%,总里程将达到345万公里,实现全国96%的乡镇通沥青(水泥)路。 “十一五”期间公路的快速发展,为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来,为应对国际金融危机,以高速公路为重点,建设步伐进一步加快,“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元,直接拉动GDP增长约3万亿元,拉动相关行业产出

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(Open Space),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程,认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动(1843~1887)、公园体系(1880~1890)、重塑城市(1898~1946)、战后大发展(1945~1970)、生物圈意识(1970年以后)等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程,其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念,绿带网络提供城区间的隔离、交通通道,并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则,对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年,英国议会通过了绿带法案(Green Belt Act)。1944年的大伦敦规划,环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年,又将该绿带宽度增加到6~10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年,莫斯科进行了第一个市政建设总体规划,规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”;1960年调整城市边界时,“森林公园带”进一步扩大为10~15公里宽,北部最宽处达28公里;1971年,莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式,将城市分隔为多中心结构。目前,德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩,其树种主要为乡土树种,基本上是高大的落叶乔木(栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等)[4]。在绿化城

逆向工程论文

题目:浅谈逆向工程技术发展趋势及应用系(院):机械工程学院 专业: 12机自一班 学生姓名:王凯 学号: 1210111039 2015年10月

浅谈逆向工程技术发展趋势及应用 摘要:为适应先进制造技术的发展,越来越多的产品需要一体化的解决方案,即从样品一数据一产品,逆向工程技术的运用使得产品的异形曲面快速完成数字建模,加快了新产品问世的步伐,提高了产品的外观新颖性、复杂性及制造精度,并大大降低了产品研制开发的成本。逆向工程是专门为制造业提供了一个全新、高效的重构手段,实现从实际物体到几何模型的转换,成为现代企业开发新产品的重要设计手段。 关键词:逆向工程数字建模加快步伐降低成本 1 引言 从20世纪60年代末开始,设计领域中就开始相继出现一系列新兴理论与方法。为了区别过去常用的传统设计理论与方法,把这些新兴的理论与方法称之为现代设计。现代设计理论与方法的内容众多而丰富,它们是功能论、优化论、离散论、对应论、艺术论、系统论、信息论控制论、突变论、智能论和模糊论等方法学构成。 现代设计方法包括可靠性设计方法、化设计方法、并行设计、虚拟设计、绿色设计、动态设计等,这里重点介绍逆向工程设计。 逆向工程作为软件工程领域的一个新兴分支,是对已知的事物的有关信息进行充分的消化和吸收,在此基础上加以创新改型,通过数字化及数据处理后重构实物的三维模型,大大缩短了产品的问世周期。其主要作用是接收来自测量设备的产品数据,通过一系列的编辑操作,得到品质优良的曲线或曲面模型,并通过标准数据格式将这些曲线曲面数据输送到现有CAD/CAM系统中,在这些系统中完成最终的产品造型。 目前主流应用的四大逆向工程软件:Imageware、RapidForm、CopyCAD、Geomagic Studio。 2 逆向工程的发展历程及现状 20世纪60年代,逆向工程作为独立的新兴学科出现在国际工业界,1956年,英国Ferranti公司开发了世界上第一台三坐标测量机;1963年10月,DEA公司制造出世界上第一台龙门式测量机,开创了坐标测量技术的新领域。目前逆向工程已发展为CAD/CAM系统中的一个相对独立的研究分支,其相关领域包括几何测量、图像处理、计算机视觉、几何造型和数字化制造等。 3 逆向工程的应用 逆向工程主要应用于汽车、飞机、家电、玩具、模具等相关领域,它实现了制造技术的数字化,充分利用现有资源,使新产品的开发更加方便、快捷,也大大降低了开发和生产成本,缩短了设计生产周期。其主要应用有以下几个方面:

中国管理研究的现状及发展前景

徐淑英《光明日报》( 2011年07月29日11 版) 过去20多年来,中国管理学研究关注西方情境的研究课题,验证西方发展出来的理论,并借用西方的研究方法论。而旨在解决中国企业面临的问题和针对中国管理现象提出有意义的理论解释,这方面的研究却迟滞不前。围绕到底是追求“中国管理理论”(即在中国管理情境中检验西方理论)还是“管理的中国理论”(即针对中国现象和问题提出自己的理论)的争论,很多学者作出了积极探索。中国的管理学研究者应遵循科学探究的自主性原则,保持对常规科学局限性的警觉,从事既能贡献普遍管理知识,又能解决中国管理问题的研究。 国际管理学研究中的一个现象 全球化商业活动的增加,不仅使得全球化的跨国公司对管理知识的需求大大增加,而且那些处于新兴经济体(比如俄罗斯、印度和中国)中的公司,由于在国际市场上扮演越来越重要的角色,也非常渴望得到管理实践所需的知识。除了新兴经济体外,许多发达地区的管理研究也十分活跃。有学者观察到了国际学者的一种明显偏好:从主流管理学文献(基本上是基于北美,特别是美国的文献)中套用已有的理论、构念和方法来研究本土的现象。这导致了JamesMarch(詹姆斯·马奇)所认为的组织研究的“趋同化”。这个趋势是值得注意的,因为它有可能放慢有效的全球管理知识的发展速度,也会阻碍科学的进步。这样的趋势在中国也是存在的。

科学研究总是有目的的:执著于寻找真相(reality)和追求真理(truth)。科学的研究方法确保了科学家的发现是接近于真理的,这也是所有科学研究应该达到的严谨性(rigor)标准。然而对于管理学这门应用科学来说,真理本身是不够的。管理研究的第二个目标是获取有益于提高实践水平的知识,这就是管理学者应该达到的切题性(re levance)标准。但现在大部分的中国学者都是严谨有余,切题不足。 目前,套用西方发展起来的理论在中国进行演绎性研究主导了中国管理学研究领域。用这种方法进行的研究倾向于把成果发表在国际性杂志上,尤其是国际顶尖杂志。这类研究成果验证了已有理论或者对其情境性边界进行了延伸研究,说明了如何使用现有研究成果来解释一些新情境下出现的独特现象和问题。但这样的研究倾向对现有的理论发展只能提供有限的贡献,因为它的目的并非寻找对地方性问题的新的解释。这种方法也限制了对中国特有的重要现象以及对中国有重要影响的事件的理解。 笔者并不认为学者的目标就是发展新的理论,而是提请注意这一事实:绝大部分中国的研究都不约而同地采用西方已有理论来解释中国现象。这一趋势形成的原因可以从两个方面进行解释。 首先是因为缺乏先进的科学研究方法的训练和对科学目的的正确理解。一些研究者错误地认为,科学的目的是发表文章,而非寻找对重要现象的恰当理解和解释。中国学者可以很快学会如何正确使用研

逆向工程技术现状及发展前景

逆向工程技术现状及发展前景 概念 逆向工程也称反求工程或反向工程,是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型,并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进,是对已有设计的二次设计。 分类 从广义讲,逆向工程可分以下三类: 1)实物逆向:它是在已有产品实物的条件下,通过测绘和分折,从而再创造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。实物逆向的对象可以是整机、零部件或组件。 2)软件逆向:产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。软件逆向有三类:既有实物,又有全套技术软件;只有实物而无技术软件;没有实物,仅有全套或部分技术软件。 3)影像逆向:设计者既无产品实物,也无技术软件,仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等,设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品,该种逆向称为影像逆向。 工艺过程 逆向工程系统主要由三部分组成: 产品实物几何外形的数字化、CAD 模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。 (1) 数据采集:数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据, 影响到重构的CAD 实体模型的质量, 并最终影响产品的质量。 (2) 数据处理:对于获取的一系列点数据在进行CAD 模型重建前, 必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。 (3) 模型重建:将处理过的测量数据导入CAD系统, 依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD 模型。 逆向工程技术过程图解:

本课题国内外研究现状及发展趋势

本课题国内外研究现状及发展趋势 医用信息系统同其他行业的信息系统相比具有其明显的特殊性,医用信息系统有大量的CT、MRI等的图象,B超、内窥镜等的视频数据,还有大量的CT、MRI、B超、PET、电子内窥镜等的医用检查设备。医用信息系统中大量的如HIS,RIS,PACS,MODALITY,CPR等部门级的系统之间有大量需要交流和共用的信息,如何将这些数据有效的交流,如何减少重复手工劳动,减少数据冗余.以提供给医生、护士从而提高诊断和治疗水平,或者提供给医院管理者以提高医院的管理水平.换而言之,就是将医院各部门之间的数据互相平滑高效的交流以及医用信息的整合集成成为世界各国致力于医用信息系统的专家学者和相关研究机构的研究话题。 Radiological Society of North America(RSNA)和Healthcare Information and Management Systems Society(HIMSS)提出了IHE框架试图解决这些信息的交流和集成问题。

IHE规范遵循DICOM标准和HL7标准.DICOM标准的全称是“医学数字成像与通信”(digital imaging and communication in medicine)标准,不仅支持医学放射图象,而且面向所有的医学图象,只要简单的增加相应的服务对象类(SOP)即可,可扩展到心电图,内窥镜图象,牙医图象,病理学图象等。HL7主要为面向健康的计算机系统提供临床、金融、管理信息的电子交换标准.IHE规范还提供了HL7到DICOM的互操作. 国内随着医疗行业改革,医疗服务行业开始面向市场,通过信息化的战略来提高医患的满意度以提到很多医院的议事日程.因此构建一个集成化的标准化的系统来及时的获取各种临床信息变的非常迫 切.目前国内有许多厂商拥有遵循DICOM标准的PACS系统,然而将

国外教学设计研究现状与发展趋势

国外教学设计研究现状与发展趋势 教学设计过程所产生的问题的讨论、教学设计研究的发展趋势等方面对国外教学设计研究的现状与发展趋势进行了系统阐述。 随着科学技术的发展,心理学、教育学理论研究的深入,教学设计近年来成为国内外教育界关注的课题之一。考察国外教学设计的研究成果,对我们深化课堂教学改革,全面推行素质教育,提高教学效率将有莫大的启发。 一、国外教学设计研究的现状 如何提高课堂教学质量和教学效率一直是教学研究的核心问题。为了解决这个问题,许多教育工作者或从改变教学媒体、方法,或从精选教学内容,或从改进评价方式和课堂管理等进行深入的研究,但同时他们又感到单一方面的改革其效果不能令人满意。因此,他们开始重新思考教学设计的问题,并借鉴认知理论、技术学等新成果;从更为系统的角度探索问题,以找到在整体上提高教学效益的突破口。 1.学设计的概念 什么是教学设计?为了更清楚的理解这个概念,让我们先了解什么是教学和设计。美国的教育学家史密斯(P.L. Smith )和拉根(T. J.Ragan)认为,教学就是信息的传递及促进学生达到预定、专门学习目标的活动。它是教育的一个分支,包含了学习、训练和讲授等活动。所谓设计,是指在进行某件事之前所作的有系统的计划过程或为了解决某个问题而实施的计划,它可以从精确性、细致性、系统性等方面去判断其效果的好坏。设计者必须以高度的精确和谨慎态度,具有系统计划一个方案的才能进行设计,否则,会导致时间的误用、资源的浪费甚至无效、沉闷和缺乏动机的学习。因此,设计应考虑许多可能影响实施计划或受计划实施所影响的因素。如,设计者要考虑可能影响教学成功的因素,通过上课,把预先设计好的视觉、听觉及其他传递形式的信息传递出去。所以,教学设计的特点除上面谈到的精确、细致和系统之外,还应有形象性、创造性、工艺性、扩展性和自然性等特点。由此可见,教学设计就是把教学原理转换成教学材料和教学活动计划的系统过程,是指为了达到预期教学目标而运用系统观点和方法,遵循教学过程基本规律,对教学活动进行系统计划的过程,是教什么(课程和内容等)与怎么教(组织、方法、策略、手段及其他传媒工具的使用等)的过程。具体来说,一方面它象工程那样需要以过去成功的原理为基础来计划他们的工作,不仅在功能方面,而且以生动的、吸引人的方式来设计事情或活动,建立用以指导他们决策、解决问题的程序。另一方面,这个系统过程是以一种书面的形式把将要完成的事情或活动的结果写下来,而不是变成实际的产品或结果。因此,当教学媒体不仅仅是教师时,系统的计划就显得尤其重要。好的教师有能力根据学生的需要马上调节教学。但当教学媒体不能迅速加以调节时(如印刷体的材料、录像材料、以电脑为基础的教学),以教学原理为基础的设计就显得相当重要。所以,教学设计过程主要依据三个方面进行设计:第一,教学的目标是什么?第二,教学策略和教学媒体有哪些?第三,我们如何检验所达到的结果?如何评价和修改教学材料? 韦斯特(Charles K. West )等人则从认知科学的角度来探讨教学设计。他们认为教学就是以系统的方式传授知识,是关于技术程序纲要或指南的实施。它也是指教师的行动、实践或职业活动。设计是计划或布局安排的意思,是指用某种媒介形成某件事情的结构方式。所以教学设计的研究应从以下几个方面出发:(1)在当今复杂的社会里,人们需要学会如何学习。这种需要大大地扩大了教学的目标,它应该包括学习者将能够了解并适当地运用认知策略;(2 )教学设计应该使用认知策略作为教学的手段;(3 )教师将充当教学传递活动中运用认知策略和奖励认知策略运用的模范;(4)把认知策略的知识、适当的应用以及对认知策略

CAD的研究现状及发展趋势

CAD的研究现状及发展趋势 计算机辅助设计技术是电子信息技术的一个重要组成部分;是促进科研成果开发和转化、实现设计自动化、加快国民经济发展和国防现代化 的一项关键新技术;是提高产品和工程设计水平、降低消耗、缩短科研和新产品开发周期、大幅度提高劳动生产率的重要手段;是科研单位提高 自主研发能力和管理水平、参与国际竞争的重要条件;也是进一步向计算机辅助制造、计算机集成制造系统发展的重要基础。 CAD技术的发展与应用水平已经成为一个国家科学技术现代化和工业现代化的重 要标志之一,它使产品设计工作的内容和方式发生了 根本性变革,彻底改变了传统手工设计绘图的方式,极大地提高了产品开发的速度,提高了设计精度。这一新技术的应用将人类的聪明才智 和创造能力与计算机高速而精确的计算能力、大容量的存储和数据处理功能结合起来,使两者相得益彰。 早期的CAD也就是计算机绘图,以完成图形的设计与绘制工作为主。经过40多年的研究与应用,CAD的概念已发生了本质飞跃,它不仅包括图形处理 ,还包括概念设计、造型设计和原理样机设计等内容。它吸收和运用了更多的与设计技术相关联的科学技术和理论,以及优化设计、可靠性设计、有限元分析 、价值分析和系统工程等知识。与传统设计方法比较,cad彻底改变了设计的方式,提出了新的设计理念,把设计人员从繁琐、机械的设计工作中解脱出来 ,将精力和聪明才智转移到创造性的设计过程中,大大提高了产品设计的精度和可靠新,缩短了产品设计周期,降低了产品的成本。 1、CAD建模技术的研究和发展 建模技术是CAD的核心技术,建模技术的研究、发展和应用,就代表了CAD技术的研究、发展和应用。下图给出了建模技术的发展情况。图中明确显示了从50年代至今建模技术的发展经历了二维建模、三维几何建模(包括线框建模、曲面建模、实体建模)、特征建模(包括参数化和变量化建模)及产品集成建模的发展过程。 二维建模是最初的CAD技术用来解决二维绘图问题的,后来发展为三维的几何建模技术。三维几何建模又分为线框建模、曲面建模和实体建模。线框建模是以线来构造三维物体,其主要算法是空间自由曲线的拟合和表达相对简单。曲面建模是由曲面来构造

CRM国内外研究现状和发展趋势分析

I 课 程 考 试 论 文 题目 CRM 国内外研究现状和发展趋势分析 学 院 专 业 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 二○一二年 三月

摘要 客户关系管理是目前国际上管理界和信息技术界共同关注的焦点问题, 也成为近年来国际管理界和信息技术界发展最迅速的领域之一。作为一项管理工程,CRM 自有其独特的复杂性,尤其是在中国企业的具体应用中,更夹杂了部分“中国特色”。在CRM不断发展的同时,也存在不少的问题。本文首先概述了CRM的起源和内涵,再从国内外展开分析CRM现状,最后提出CRM的发展趋势,说明了客户关系管理理论未来的研究方向。 关键词CRM;客户关系管理;研究现状;发展趋势 II

目录 摘要 .......................................................................................................... II 目录 ......................................................................................................... I II 第1章 CRM理论及其研究 . (1) 1.1 CRM的概念 (1) 1.2 CRM的内涵 (2) 第2章相关理论 (3) 2.1 国外研究现状 (3) 2.2 国内研究现状 (4) 2.3 国内外研究现状 (5) 第3章CRM的发展趋势 (7) 3.1 社交型CRM势不可挡 (7) 3.2 基于云的CRM服务将继续获得进一步发展 (8) 3.3 根据客户反馈及时调整流程改进顺序 (8) 3.4 CRM将与其它关键业务系统整合在一起 (8) 3.5 CRM将成为信息的汇聚地 (9) 参考文献 (10) III

(最新整理)分布式数据库研究现状及发展趋势

(完整)分布式数据库研究现状及发展趋势 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)分布式数据库研究现状及发展趋势)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)分布式数据库研究现状及发展趋势的全部内容。

山西大学研究生学位课程论文(2014 —--— 2015 学年第 2 学期) 学院(中心、所):计算机与信息技术学院 专业名称:计算机应用技术 课程名称:分布式数据库技术 论文题目:分布式数据库研究现状及发展趋势授课教师(职称): 曹峰() 研究生姓名: 刘杰飞 年级: 2014级 学号: 201422403003 成绩: 评阅日期: 山西大学研究生学院 2015年 6 月 17日

分布式数据库研究现状及发展趋势 摘要随着大数据、云时代的到来,数据库应用需求的拓展和计算机硬件环境的变化,特别是计算机网络与数字通信技术的飞速发展,卫星通信、蜂窝通信、计算机局域网、广域网和激增的Intranet及Internet得到了广泛应用,使分布式数据库系统应运而生。为了符合当今信息系统的应用需求和企业组织的管理思想和管理模式。分布式数据库提供了解决整个信息资产被分裂所成的信息孤岛,为孤岛联系在一起提供桥梁.本文主要介绍分布式数据库的研究现状,存在的一些问题以及未来的发展趋势。 关键词分布式数据库;发展趋势;现状及问题 1.引言 随着信息技术的飞速发展,社会经济结构、生产方式和消费结构已经发生了重大变化,这些变化深刻地影响着人民生活的方方面面。尤其是近十年来人们对计算机的依赖性越来越强,同时也对计算机提出了更高的要求。随着数据库在各个行业中的不断发展,各行业也对数据库提出了更高的要求,数据量也急剧增加,同时有关大数据分析的讨论正在愈演愈烈.甚至出现了爆炸性增长的趋势,一方面是由于移动互联网和移动智能终端的普及发展,数据信息正以每年40%的速度增长,造成数据量庞大;同时,数据种类呈多样性,文本、图片、视频等结构化和非结构化数据共存;另一方面也要求实时交互性强;最重要的是大数据蕴含了巨大的商业价值。相应的对于管理这些数据的复杂度也随之增加。同时各行业部门或企业所使用的软硬件之间的差异,这给开发企业管理数据库管理软件带来了巨大的工作量,如果能够有效解决这个问题,即使用同一模块管理操作不同的数据表格,对不同的数据表格进行查询、插入、删除、修改等操作,也即对企业简单的应用实现即插即用的功能,那么就能大大地减少软件开发的维护和更新费用,缩短软件的开发周期。分布式数据库系统的开发,降低了企业开发的成本,提高了软件使用的回报率。当今社会已进入了信息时代,人们将越来越多的信息存储在网络中的计算机上。如何更有

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