朱曉慶，趙孟陽，陳吉超

（1.青島大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，山東青島266071；2.青島德固特節(jié)能裝備股份有限公司，山東青島266300）

基于Geomagic Studio的防撞鋼梁模型逆向重建

朱曉慶1，趙孟陽1，陳吉超2

（1.青島大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，山東青島266071；2.青島德固特節(jié)能裝備股份有限公司，山東青島266300）

利用自行設(shè)計(jì)的QDU-1三維掃描儀得到了普通家用轎車前防撞鋼梁的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并利用逆向工程軟件Geomagic Studio對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到高質(zhì)量的NURBS曲面，并將重構(gòu)的防撞鋼梁模型導(dǎo)入CAD軟件。該方法既可獲得高質(zhì)量的CAD模型，又可縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低成本。

防撞鋼梁；逆向工程；Geomagic Studio軟件；NURBS曲面

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代化制造業(yè)得到長遠(yuǎn)進(jìn)步，汽車、飛機(jī)、家電等行業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)的需求越來越高，然而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求，在這樣的形勢(shì)下逆向工程應(yīng)運(yùn)而生，并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色［1-2］。

逆向工程（Reverse Engineering，RE）即逆向技術(shù)，是將實(shí)物轉(zhuǎn)換為CAD模型的相關(guān)數(shù)字化技術(shù)、幾何模型重建技術(shù)及產(chǎn)品制造技術(shù)的總稱［3］。從應(yīng)用方面看，目前逆向工程主要有2種模式：1）在正向工程的基礎(chǔ)上，配合使用逆向工程軟件，對(duì)采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到模型的特征線，然后在CAD軟件中進(jìn)行實(shí)體建模，這種方法的缺點(diǎn)是效率低下，且容易產(chǎn)生較大誤差；2）完全在逆向工程軟件中實(shí)現(xiàn)，通過對(duì)實(shí)體點(diǎn)云進(jìn)行處理，進(jìn)行NURBS曲面重構(gòu)，最終得到完整準(zhǔn)確的實(shí)體三維數(shù)字模型，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是建模效率高、誤差?。?-5］。這種完全在逆向工程軟件中建模的方法更適用于曲面構(gòu)成復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)特征少、尖銳邊角少和對(duì)曲面要求不高的產(chǎn)品，如鈑金件、藝術(shù)品等［6］。

防撞鋼梁由鋁合金或冷軋鋼板制成，與車架縱梁連接。雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卻是汽車被動(dòng)安全的第一道屏障，能夠吸收和緩和外界沖擊力、防護(hù)車身前后部，是普通汽車上的重要安全裝置。實(shí)際生產(chǎn)中，防撞鋼梁的生產(chǎn)方法主要有沖壓件焊接和鋁合金板件焊接［7］；2種方法獲得的防撞鋼梁都具有重量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車制造行業(yè)。具體設(shè)計(jì)過程主要是參考車架寬度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參照有限元分析結(jié)果來確定材料的厚度和寬度。

防撞鋼梁在設(shè)計(jì)過程中不僅要考慮其主體有足夠的強(qiáng)度和剛度來保護(hù)車體，還要考慮鋼梁重量、對(duì)冷凝器迎風(fēng)面積的影響、與周邊部件的干涉等問題，因此，對(duì)某些小廠家來說防撞鋼梁設(shè)計(jì)的成本就會(huì)很高，沒有很好的經(jīng)濟(jì)性。然而，逆向重建的方法就可以很好地解決這個(gè)問題，通過對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行掃描，就可以逆向重構(gòu)出模型的CAD模型，既能縮短設(shè)計(jì)周期，又能降低設(shè)計(jì)成本。

基于逆向工程的方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行快速設(shè)計(jì)過程主要有3個(gè)階段：1）利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或者三維掃描儀等獲得零件的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；2）利用逆向工程軟件對(duì)零件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和曲面重構(gòu)，得到零件的初步CAD模型；3）對(duì)獲得CAD模型進(jìn)行檢查，對(duì)不符合要求的部分進(jìn)行修改［8-10］。本文中提出利用自行設(shè)計(jì)的QDU-1三維掃描儀和Geo?magic Studio軟件相結(jié)合的方法對(duì)防撞鋼梁進(jìn)行CAD模型的逆向重建，這對(duì)于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低成本具有重要的實(shí)際意義。

1　工具簡(jiǎn)介

1.1QDU-1三維掃描儀簡(jiǎn)介

QDU-1三維掃描儀是青島大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院自行研制的三維測(cè)量裝置，可以精確獲得零件表面的坐標(biāo)信息，并將零件的三維坐標(biāo)信息以TXT格式輸出，形成的TXT文件可以被導(dǎo)入逆向工程軟件中，形成點(diǎn)云。零件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)是模型逆向重建的基礎(chǔ)，主要包括硬件和軟件部分：硬件部分主要由SICK LMS200二維激光傳感器、電動(dòng)機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制器組成；軟件部分主要由控制軟件和通信協(xié)議組成。該掃描儀距離測(cè)量精度±1.5 mm，由于測(cè)量精度的限制最遠(yuǎn)測(cè)量距離為8 m。

1.2Geomagic Studio軟件簡(jiǎn)介

Geomagic Studio軟件是美國Geomagic公司出品的一款逆向工程軟件，是應(yīng)用最廣泛的逆向工程軟件之一。它具有強(qiáng)大的點(diǎn)云處理功能，能夠?qū)Ⅻc(diǎn)云精確地處理得到多邊形網(wǎng)格，并可以自動(dòng)形成NURBS曲面。Geomagic Studio的點(diǎn)云和曲面處理效率很高，能夠?yàn)镃AD、CAE和CAM工具提供完美的補(bǔ)充，并且能夠輸出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的STL、IGES、STEP和CAD等眾多文件格式［11-12］。

2　轎車前防撞鋼梁模型逆向重建

根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，本文中選用青島某汽修學(xué)校的雪鐵龍C5的前防撞鋼梁作為模型重建實(shí)驗(yàn)對(duì)象。圖1為前防撞鋼梁外觀，其材料為鋁合金，具有重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。

圖1　家用轎車前防撞鋼梁外觀

防撞鋼梁逆向重建的基本原理：點(diǎn)云數(shù)據(jù)的臨近點(diǎn)云之間存在一定的拓?fù)潢P(guān)系，利用Geomagic Studio軟件可以將基準(zhǔn)點(diǎn)的某一鄰域內(nèi)的點(diǎn)相連接，形成網(wǎng)格，許多網(wǎng)格連接在一起形成曲面。該曲面不是由不同類型的曲面拼接而成，而是一個(gè)整體，即實(shí)體零件表面的交界處也存在節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的疏密程度由掃描儀決定，這些節(jié)點(diǎn)能夠連接交界處的2個(gè)曲面，這2個(gè)曲面就形成一個(gè)整體，而這些交界處的點(diǎn)最終形成整個(gè)曲面的輪廓線。曲面輪廓線是曲面構(gòu)成模型基本形狀的基礎(chǔ)。

2.1點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集

為保證點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，將防撞鋼梁用細(xì)繩吊起，并使其保持靜止。使用QDU-1三維掃描儀進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集工作。由于從一個(gè)視角無法獲取防撞鋼梁表面的全部三維數(shù)據(jù)，因此需要從多個(gè)視角進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在數(shù)據(jù)采集過程中，要確保防撞鋼梁位置固定，如果其位置發(fā)生偏移，則需要重新掃描［13］。圖2為掃描得到的前防撞鋼梁主視圖的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中既包括防撞鋼梁的主體，也包括吊掛防撞鋼梁的細(xì)繩以及物體遮擋形成的點(diǎn)云，同時(shí)，得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)非常密集，因此必須對(duì)此點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

圖2　前防撞鋼梁的點(diǎn)云圖

2.2點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理

利用Geomagic Studio軟件將防撞鋼梁的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，到最終獲得防撞鋼梁的CAD三維模型要經(jīng)過3個(gè)階段：點(diǎn)云處理階段、多邊形處理階段和曲面處理階段。

2.2.1點(diǎn)云處理階段

點(diǎn)云處理階段是對(duì)采集到的防撞鋼梁的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得理想點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并最終封裝獲得可用的多邊形數(shù)據(jù)模型的過程。本文中對(duì)防撞鋼梁的掃描是分塊進(jìn)行的，因此需要對(duì)點(diǎn)單幅點(diǎn)云進(jìn)行處理后合并或者對(duì)多幅點(diǎn)云合并后一起處理。本文中使用多幅點(diǎn)云合并后一起處理的方法。點(diǎn)云處理階段主要有以下幾點(diǎn)：

1）點(diǎn)云合并拼接

由于本文中通過不同視角獲得防撞鋼梁的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此需要將單幅點(diǎn)云進(jìn)行拼接，得到防撞鋼梁的完整點(diǎn)云數(shù)據(jù)。大多數(shù)學(xué)者都采用先處理后拼接的方法［14］，這種方法容易處理掉點(diǎn)云拼接處的點(diǎn)，在后期處理中就存在點(diǎn)云缺失的問題，造成后續(xù)曲面重構(gòu)的不準(zhǔn)確性。本文中采用先拼接后處理的方法，保證點(diǎn)云數(shù)據(jù)完整的前提下，進(jìn)行點(diǎn)云的處理，這樣既能保證點(diǎn)云的完整性，又能保證拼接處點(diǎn)云的準(zhǔn)確性。

該點(diǎn)云的拼接過程是基于ICP算法完成的，ICP算法是一種基于最小二乘法的最優(yōu)匹配迭代方法，是通過反復(fù)“確定對(duì)應(yīng)關(guān)系點(diǎn)集并計(jì)算最優(yōu)剛體變換”的過程，直到滿足某個(gè)正確匹配的收斂準(zhǔn)則為止，因此具有很高的精度。圖3為ICP算法的數(shù)據(jù)配準(zhǔn)過程［15］。本文中以防撞鋼梁的右側(cè)面，即遠(yuǎn)離通孔一側(cè)的側(cè)面為拼接基準(zhǔn)，原因是右側(cè)面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，點(diǎn)云數(shù)據(jù)清晰、規(guī)則，能夠保證點(diǎn)云拼接的準(zhǔn)確性。

圖3　ICP算法的數(shù)據(jù)配準(zhǔn)過程

2）去除噪聲

在點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集過程中，由于設(shè)備振動(dòng)、環(huán)境變化以及人為的影響，采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)會(huì)有一些壞點(diǎn)，如物體遮擋和吊掛繩的影響。這些壞點(diǎn)會(huì)影響后續(xù)處理質(zhì)量，因此必須刪除。

散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)噪聲去除的主要方法有基于包圍盒劃分的方法和KD-tree法，其中基于包圍盒劃分的方法又分為八叉樹法和空間單元格法。其基本原理是要先進(jìn)行三角剖分，建立起點(diǎn)與點(diǎn)間相應(yīng)的拓?fù)潢P(guān)系，從而在所得的三角化剖分域中建立數(shù)據(jù)點(diǎn)的鄰域，然后計(jì)算域內(nèi)其它點(diǎn)和這點(diǎn)的方差，通過比較各點(diǎn)方差與閾值的大小來消除噪聲點(diǎn)。對(duì)于可以目測(cè)的壞點(diǎn)可以手動(dòng)刪除，對(duì)于無法手工刪除的壞點(diǎn)可以用高斯濾波法和數(shù)據(jù)平滑法進(jìn)行過濾。去除噪聲后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)如圖4所示。

圖4　去除噪聲后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)

3）點(diǎn)云簡(jiǎn)化

由于得到的點(diǎn)云數(shù)量很大，有112927個(gè)，嚴(yán)重影響后續(xù)點(diǎn)云處理的效率，因此必須將其簡(jiǎn)化。點(diǎn)云簡(jiǎn)化方法有等間距均勻簡(jiǎn)化、弦偏差簡(jiǎn)化、倍率簡(jiǎn)化等。圖5為使用等間距均勻簡(jiǎn)化后得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖，簡(jiǎn)化后的點(diǎn)云個(gè)數(shù)為43720個(gè)。

圖5　簡(jiǎn)化后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)

4）封裝

封裝是將處理好的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格重構(gòu)，形成多邊形，為多邊形處理階段打下基礎(chǔ)。圖6為封裝后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以看出，模型中存在孔洞等缺陷，需要對(duì)其做填充處理，使其符合后續(xù)處理要求。

圖6　封裝后的防撞鋼梁模型

2.2.2多邊形處理階段

多邊形處理階段是在點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理好之后通過形成的多邊形數(shù)據(jù)模型，多邊形數(shù)據(jù)模存在一定的缺陷，不能直接形成符合要求的曲面。多邊形處理階段的目的是獲得高質(zhì)量的網(wǎng)格，這些網(wǎng)格構(gòu)成高質(zhì)量的曲面。

在多邊形處理階段，首先要?jiǎng)h除防撞鋼梁模型中非流型的三角形數(shù)據(jù)，這樣才可以保證后續(xù)處理的正常進(jìn)行。在點(diǎn)云獲取、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化和去除噪點(diǎn)過程中，一些有用的點(diǎn)云會(huì)被無意間刪除，因此封裝后的模型會(huì)存在很多孔洞，這需要對(duì)這些孔進(jìn)行填充，填充方法有內(nèi)部孔、邊界孔和搭橋。其次，對(duì)不規(guī)則的三角形區(qū)域，可使用刪除特征、砂紙、刪除釘狀物等命令進(jìn)行處理。最后使用“網(wǎng)格醫(yī)生”命令，檢查模型中存在的缺陷并自動(dòng)加以修復(fù)。圖7為多邊形處理階段獲得的防撞鋼梁模型，可以看出，多邊形處理階段獲得的防撞鋼梁模型與實(shí)際防撞鋼梁模型相差不大，但是在棱角比較明顯的地方，多邊形處理階段獲得的模型的棱角處比較圓滑。

圖7　多邊形處理階段獲得的防撞鋼梁模型

2.2.3曲面處理階段

曲面處理階段主要是對(duì)多邊形處理階段處理好的防撞鋼梁模型進(jìn)行曲率探測(cè)、輪廓線探測(cè)等操作，獲得符合要求的曲面片，并最終形成NUEBS曲面的過程。

首先要獲得模型的輪廓線，主要有2種方法：探測(cè)輪廓線和探測(cè)曲率。前者適用于曲率過度較小的模型，如石膏模型、陶瓷制品等；后者適用于曲率過度較大的模型，如鈑金件、焊接件等。雖然防撞鋼梁前面曲率很小，但是在2個(gè)面的連接處曲率很大，因此不能用探測(cè)輪廓線的方法，而采用探測(cè)曲率的方法來獲得輪廓線。有時(shí)候探測(cè)到的輪廓線并不完整，需要手工編輯完成。其次對(duì)輪廓線構(gòu)造完成后的模型進(jìn)行曲面片的構(gòu)造，自動(dòng)獲得的曲面片有很多不符合要求的地方，需要使用“修理曲面片”命令對(duì)曲面片進(jìn)行手工編輯，使曲面片網(wǎng)格更加整齊。圖8為獲得的模型曲面片，可以看出，通孔處的曲面片比較密集，這樣可以使曲面劃分更加精細(xì)、準(zhǔn)確。最后執(zhí)行“構(gòu)造格柵”和“擬合曲面”命令，將曲面片擬合成NUEBS曲面。圖9為擬合成NUEBS曲面的防撞鋼梁模型。

將擬合成NUEBS曲面的防撞鋼梁模型以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的STL、IGES、STEP和CAD等文件格式輸出，然后導(dǎo)入CAD/CAM軟件中進(jìn)行結(jié)果對(duì)比。圖10為最終處理獲得的防撞鋼梁模型與實(shí)際三維模型對(duì)比云圖，可以看出，最大誤差出現(xiàn)在防撞鋼梁的左側(cè)通孔處，為2.6730 mm，由于此處形狀比較復(fù)雜，點(diǎn)云掃描過程中遮擋比較嚴(yán)重，從而引起較大的誤差。在其他位置上，逆向重建獲得的模型與實(shí)際模型基本一致，只是在棱角比較明顯的地方有少許差距。這說明利用逆向工程軟件Geomagic Studio獲得實(shí)體零件CAD模型的可行性，也間接說明了自行設(shè)計(jì)的QDU-1三維掃描儀得測(cè)量精度比較高。

獲得的防撞鋼梁CAD模型以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的STL、IGES、STEP和CAD等文件格式輸出到三維繪圖軟件中，對(duì)該模型進(jìn)行投影，獲得該模型的二維工程圖紙。設(shè)計(jì)人員只需對(duì)圖紙進(jìn)行略微的修改和完善，即可得到防撞鋼梁的標(biāo)準(zhǔn)二維圖，工人可以根據(jù)該二維圖生產(chǎn)出符合要求的防撞鋼梁。從整個(gè)設(shè)計(jì)過程可看出：防撞鋼梁的逆向重建過程可縮短設(shè)計(jì)周期、降低設(shè)計(jì)成本、提高生產(chǎn)效率，對(duì)新產(chǎn)品生產(chǎn)具有重要的實(shí)際意義。

圖8　擬合成NUEBS曲面前的曲面片

圖9　擬合成NUEBS曲面的防撞鋼梁模型

圖10　處理后防撞鋼梁模型與實(shí)際三維模型對(duì)比云圖

3　結(jié)論

利用自行設(shè)計(jì)的QDU-1三維掃描儀獲得某家用轎車前防撞鋼梁的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用逆向工程軟件Geomagic Studio將點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并獲得符合要求的多邊形模型，最終將多邊形模型擬合成NUEBS曲面。通過與實(shí)際防撞鋼梁三維模型進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)：利用逆向工程軟件Geomagic Studio獲得實(shí)體零件CAD模型是可行的，而且模型精度高。

從整個(gè)逆向重建的過程可以看出，從掃描數(shù)據(jù)到獲得防撞鋼梁的CAD模型需要時(shí)間很短，幾個(gè)小時(shí)內(nèi)即可完成，因此利用逆向工程的方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)對(duì)提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低成本，具有重要的實(shí)際意義。

此逆向重建的方法僅適用于精度要求不高且外形相對(duì)簡(jiǎn)單的鈑金件、藝術(shù)品等物品，對(duì)于加工精度要求較高的工業(yè)產(chǎn)品如軸承、絲杠等還不適用。這需要研制掃描精度更高的新型三維測(cè)量裝置和開發(fā)擬合精度更高的曲面重建方法來滿足現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)計(jì)的需求。

［1］成思源.Geomagic studio逆向工程技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2010.

［2］Sousa M，Vasconcelos E C.Accuracy and Reproducibili?ty of 3-dimensional Digital Model Measurements［J］.Am J Orthod Dentofacial Orthop，2012，142（2）：269-273.

［3］洪軍，丁玉成，曹亮，等.逆向工程中的測(cè)量數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)技術(shù)研究［J］.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，38（7）：661-664.

［4］馬春宇，袁軍平，郭文顯.基于Geomagic Studio實(shí)現(xiàn)自由曲面全逆向NURBS重構(gòu)［J］.機(jī)械與電子，2011（2）：41-44.

［5］丁恩偉，蔡勇，梁晉，等.基于Geomagic和UG的快速參數(shù)化逆向建模方法［J］.機(jī)械研究與應(yīng)用，2012（3）：173-175.

［6］趙毅，王明輝.基于Geomagic Studio的汽車連桿鍛件逆向建模技術(shù)［J］.CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2007（10）：60-62.

［7］王家?guī)X.校車后防撞鋼梁碰撞性能仿真分析［D］.鄭州：鄭州大學(xué)，2013.

［8］陳裕芹，成思源，鄒付群，等.基于Geomagic Studio的葉片修復(fù)與曲面建模［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，28（3）：70-72.

［9］Kong C，Zhang Y，Wu X，et al.The Application of the Portable Articulated Arm CMM and Geomagic Studio in Surface Reverse Engineering［J］.Modern Manufacturing Engineering，2013，32（9）：35-38.

［10］Tarawneh F M，Panos P G，Athanasiou A E.Three-di?mensional Assessment of Dental Casts，Occlusal Surfac?es Using Two Impression Materials［J］.Journal of Oral Rehabilitation，2008，35（11）:821-826（6）.

［11］李同方，趙世平，謝馳.基于Geomagic軟件的鼠標(biāo)包裝殼逆向設(shè)計(jì)［J］.工具技術(shù)，2005，39（5）：65-67.

［12］Yan L I，Huang K.Technique of 3-D Human Body Molding Based on Geomagic［J］.Journal of Textile Re?search，2008，29（5）：130-134.

［13］黃一心，成思源，黃曼慧.基于手持式激光掃描和Geomagic的CAD模型重建［J］.機(jī)床與液壓，2009，37（12）：176-178.

［14］孔垂雨，張亞軍，毋新房，等.便攜式關(guān)節(jié)臂測(cè)量機(jī)和Geomagic Studio在曲面逆向工程中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代制造工程，2013，（9）：35-38.

［15］戴靜蘭，陳志楊，葉修梓.ICP算法在點(diǎn)云配準(zhǔn)中的應(yīng)用［J］.中國圖象圖形學(xué)報(bào)，2007，12（3）：517-521.

Reverse Reconstruction of Anti-collision Beam Model Based on Geomagic Studio

Zhu Xiaoqing1，Zhao Mengyang1，Chen Jichao2
（1.College of Mechanical and Electrical Engineering，Qingdao University，Qingdao 266071，China；2.Doright Co.Ltd.，Qingdao 266300，China）

The point cloud data of the anti-collision beam for a family car was obtained by using the self-designed QDU-1 3D scanner，and the point cloud data was processed with Geomagic Studio soft?ware，and then the NURBS surfaces with high quality were obtained.The reconstructed model of the an?ti-collision beam was imported to the CAD software.With this method，it not only can get high quality CAD models，but also shorten the product development cycle and reduce cost.

anti-collision beam；reverse engineering；Geomagic Studio software；NURBS surface

U463.99；TP391

A

1008-5483（2015）04-0051-05

10.3969/j.issn.1008-5483.2015.04.012

2015-09-11

朱曉慶（1989-），男，山東青島人，碩士生，主要從事汽車動(dòng)態(tài)仿真與控制技術(shù)方面的研究。E-mail：zhuxiaoqing198911@126.com