基于逆向工程的隱形助聽器機殼設(shè)計方法研究
發(fā)布時間:2021-06-13 04:16
在當今市場經(jīng)濟瞬息萬變的環(huán)境下,能否快速地生產(chǎn)出合乎市場要求的產(chǎn)品已經(jīng)成為企業(yè)成敗的關(guān)鍵。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短研發(fā)周期、提高企業(yè)競爭力,越來越多的新設(shè)備新技術(shù)得到了開發(fā)應(yīng)用。目前國產(chǎn)助聽器大都屬于低端產(chǎn)品,市場上高端助聽器被國外廠家所壟斷且價格相當昂貴。逆向工程技術(shù)的發(fā)展為國外先進技術(shù)的引進、吸收、再創(chuàng)造提供了便利;趪仪嗄昕茖W基金項目(51405247)的需求,本文利用逆向工程技術(shù)研究隱形助聽器(CIC)機殼制作的關(guān)鍵技術(shù)問題及設(shè)計方案,并進行優(yōu)化設(shè)計。首先獲取耳模膏模型和進口CIC機殼模型,對三維數(shù)據(jù)采集和處理方法進行比較找到最佳的研究方案。利用紅外激光掃描儀獲取模型點云數(shù)據(jù),利用分型插值法對缺損點云進行填補,最小二乘積法進行數(shù)據(jù)精簡,精確曲面法重構(gòu)曲面殼體模型,通過調(diào)整曲率和偏置曲面兩種方法生成實體CAD模型。該方法解決了尺寸微小的復(fù)雜曲面模型重構(gòu)困難的問題,且重構(gòu)模型具有較高的精度。其次對耳模膏和CIC點云數(shù)據(jù)進行比對,分析制作CIC時耳模膏數(shù)據(jù)提取平面位置、CIC機殼佩戴時與耳道接觸區(qū)域分布、耳模膏樣本形狀調(diào)整位置及尺寸大小,制定由耳模膏制作CIC機殼設(shè)計方案。另外對...
【文章來源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 助聽器背景簡介
1.2 隱形助聽器研究的目的及意義
1.3 逆向工程的介紹
1.4 逆向工程的應(yīng)用
1.5 逆向工程的研究現(xiàn)狀
1.5.1 國外研究現(xiàn)狀
1.5.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.6 選題意義
1.7 基于逆向工程的隱形助聽器研發(fā)流程
1.8 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 三維點云數(shù)據(jù)采集
2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.2 模型分析及掃描儀的選用
2.2.1 模型特點、材料分析
2.2.2 掃描儀類型選用
2.3 三維數(shù)據(jù)采集
2.4 本章小結(jié)
第三章 模型點云數(shù)據(jù)處理
3.1 模型點云數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.1.1 體外孤點的去除
3.1.2 噪音點的去除
3.1.3 數(shù)據(jù)精簡與增強
3.1.4 數(shù)據(jù)光順性處理
3.2 點云數(shù)據(jù)的再處理
3.3 佩戴CIC處耳道模型提取
3.4 全局坐標系的建立
3.5 本章小結(jié)
第四章 面部活動引起耳道尺寸變化分析
4.1 樣本的采集
4.2 不同聽力學專家制作耳道模型偏差分析
4.3 面部活動導(dǎo)致耳道變形分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 數(shù)字化模型重構(gòu)與精度分析
5.1 數(shù)字化模型重構(gòu)曲面類型選用
5.1.1 曲面類型的選用
5.1.2 曲面重構(gòu)類型選用
5.2 耳道NURBS曲面模型重構(gòu)
5.2.1 探測輪廓線或曲率法繪制輪廓線
5.2.2 手工繪制輪廓線
5.2.3 構(gòu)造柵格并擬合曲面
5.3 CIC機殼表面NURBS曲面重構(gòu)
5.3.1 CIC機殼外表面NURBS曲面重構(gòu)
5.3.2 CIC機殼內(nèi)表面曲面重構(gòu)
5.4 重構(gòu)NURBS曲面光順性分析
5.5 CAD模型的重構(gòu)
5.5.1 三維軟件中加厚生成實體
5.5.2 偏移曲面法生成實體模型
5.5.3 兩種方法選用原則
5.5.4 CIC機殼細節(jié)特征重構(gòu)
5.6 本章小結(jié)
第六章 佩戴舒適性評價與 3D打印實體模型
6.1 CIC舒適性評估與優(yōu)化設(shè)計
6.1.1 CIC助聽器與耳道接觸特性分析
6.1.2 耳道與CIC助聽器數(shù)據(jù)對齊
6.1.3 耳道與助聽器數(shù)據(jù)偏差分析
6.2 機殼設(shè)計原則與尺寸偏差范圍
6.3 3D打印實體模型
6.3.1 3D打印實體模型
6.3.2 打印模型與原始模型誤差評估
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于三維點云的玉米果穗幾何建模[J]. 溫維亮,王勇健,許童羽,楊濤,郭新宇,朱宏宇,董成玉. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2016(05)
[2]老年性聾患者助聽器使用效果評估[J]. 高薇薇,周靜,沈曉麗,王治華,易玲. 聽力學及言語疾病雜志. 2016(05)
[3]Acceptable noise level as a deciding factor for prescribing hearing aids for older adults with cochlear hearing loss-A scoping review[J]. Hemanth Narayan Shetty,Swathi Subbanna. Journal of Otology. 2015(03)
[4]鴕鳥足底非規(guī)則曲面形貌數(shù)學模型構(gòu)建[J]. 張銳,楊明明,潘潤鐸,劉海寶,曾桂銀,李建橋. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(S1)
[5]動物頭骨的三維實體模型重構(gòu)[J]. 李濤,劉沖,李經(jīng)民. 機械設(shè)計與制造. 2015(01)
[6]三維數(shù)字重建在青銅器修復(fù)中的應(yīng)用研究[J]. 孫修恩,張典華,孫昕萍. 圖學學報. 2014(06)
[7]基于逆向工程的D型打結(jié)器重構(gòu)與運動仿真[J]. 陳龍健,李誠,張安琪,李海濤,韓魯佳. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(12)
[8]Cutaneous sensory nerve as a substitute for auditory nerve in solving deaf-mutes’ hearing problem: an innovation in multi-channel-array skin-hearing technology[J]. Jianwen Li,Yan Li,Ming Zhang,Weifang Ma,Xuezong Ma. Neural Regeneration Research. 2014(16)
[9]基于逆向技術(shù)的骨盆環(huán)三維重構(gòu)與結(jié)構(gòu)分析[J]. 田衛(wèi)軍,李郁. 機電工程. 2014(08)
[10]利用逆向工程與曲面造型技術(shù)的曲面建模研究[J]. 趙衛(wèi)國,勾鶴,王彥,王毛毛,劉路欣. 現(xiàn)代制造工程. 2014(08)
碩士論文
[1]基于逆向工程的產(chǎn)品數(shù)據(jù)重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 魏洪廣.長春工業(yè)大學 2014
[2]三維激光掃描測量系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 武學峰.吉林大學 2012
[3]基于逆向工程的汽車車身設(shè)計技術(shù)研究[D]. 夏兆義.河南工業(yè)大學 2012
[4]基于逆向工程的復(fù)雜曲面重構(gòu)技術(shù)的研究[D]. 曹萬秋.東北大學 2011
[5]三維激光掃描技術(shù)在工業(yè)檢測中的應(yīng)用研究[D]. 焦明東.山東科技大學 2010
本文編號:3226974
【文章來源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 助聽器背景簡介
1.2 隱形助聽器研究的目的及意義
1.3 逆向工程的介紹
1.4 逆向工程的應(yīng)用
1.5 逆向工程的研究現(xiàn)狀
1.5.1 國外研究現(xiàn)狀
1.5.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.6 選題意義
1.7 基于逆向工程的隱形助聽器研發(fā)流程
1.8 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 三維點云數(shù)據(jù)采集
2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.2 模型分析及掃描儀的選用
2.2.1 模型特點、材料分析
2.2.2 掃描儀類型選用
2.3 三維數(shù)據(jù)采集
2.4 本章小結(jié)
第三章 模型點云數(shù)據(jù)處理
3.1 模型點云數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.1.1 體外孤點的去除
3.1.2 噪音點的去除
3.1.3 數(shù)據(jù)精簡與增強
3.1.4 數(shù)據(jù)光順性處理
3.2 點云數(shù)據(jù)的再處理
3.3 佩戴CIC處耳道模型提取
3.4 全局坐標系的建立
3.5 本章小結(jié)
第四章 面部活動引起耳道尺寸變化分析
4.1 樣本的采集
4.2 不同聽力學專家制作耳道模型偏差分析
4.3 面部活動導(dǎo)致耳道變形分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 數(shù)字化模型重構(gòu)與精度分析
5.1 數(shù)字化模型重構(gòu)曲面類型選用
5.1.1 曲面類型的選用
5.1.2 曲面重構(gòu)類型選用
5.2 耳道NURBS曲面模型重構(gòu)
5.2.1 探測輪廓線或曲率法繪制輪廓線
5.2.2 手工繪制輪廓線
5.2.3 構(gòu)造柵格并擬合曲面
5.3 CIC機殼表面NURBS曲面重構(gòu)
5.3.1 CIC機殼外表面NURBS曲面重構(gòu)
5.3.2 CIC機殼內(nèi)表面曲面重構(gòu)
5.4 重構(gòu)NURBS曲面光順性分析
5.5 CAD模型的重構(gòu)
5.5.1 三維軟件中加厚生成實體
5.5.2 偏移曲面法生成實體模型
5.5.3 兩種方法選用原則
5.5.4 CIC機殼細節(jié)特征重構(gòu)
5.6 本章小結(jié)
第六章 佩戴舒適性評價與 3D打印實體模型
6.1 CIC舒適性評估與優(yōu)化設(shè)計
6.1.1 CIC助聽器與耳道接觸特性分析
6.1.2 耳道與CIC助聽器數(shù)據(jù)對齊
6.1.3 耳道與助聽器數(shù)據(jù)偏差分析
6.2 機殼設(shè)計原則與尺寸偏差范圍
6.3 3D打印實體模型
6.3.1 3D打印實體模型
6.3.2 打印模型與原始模型誤差評估
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于三維點云的玉米果穗幾何建模[J]. 溫維亮,王勇健,許童羽,楊濤,郭新宇,朱宏宇,董成玉. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2016(05)
[2]老年性聾患者助聽器使用效果評估[J]. 高薇薇,周靜,沈曉麗,王治華,易玲. 聽力學及言語疾病雜志. 2016(05)
[3]Acceptable noise level as a deciding factor for prescribing hearing aids for older adults with cochlear hearing loss-A scoping review[J]. Hemanth Narayan Shetty,Swathi Subbanna. Journal of Otology. 2015(03)
[4]鴕鳥足底非規(guī)則曲面形貌數(shù)學模型構(gòu)建[J]. 張銳,楊明明,潘潤鐸,劉海寶,曾桂銀,李建橋. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(S1)
[5]動物頭骨的三維實體模型重構(gòu)[J]. 李濤,劉沖,李經(jīng)民. 機械設(shè)計與制造. 2015(01)
[6]三維數(shù)字重建在青銅器修復(fù)中的應(yīng)用研究[J]. 孫修恩,張典華,孫昕萍. 圖學學報. 2014(06)
[7]基于逆向工程的D型打結(jié)器重構(gòu)與運動仿真[J]. 陳龍健,李誠,張安琪,李海濤,韓魯佳. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(12)
[8]Cutaneous sensory nerve as a substitute for auditory nerve in solving deaf-mutes’ hearing problem: an innovation in multi-channel-array skin-hearing technology[J]. Jianwen Li,Yan Li,Ming Zhang,Weifang Ma,Xuezong Ma. Neural Regeneration Research. 2014(16)
[9]基于逆向技術(shù)的骨盆環(huán)三維重構(gòu)與結(jié)構(gòu)分析[J]. 田衛(wèi)軍,李郁. 機電工程. 2014(08)
[10]利用逆向工程與曲面造型技術(shù)的曲面建模研究[J]. 趙衛(wèi)國,勾鶴,王彥,王毛毛,劉路欣. 現(xiàn)代制造工程. 2014(08)
碩士論文
[1]基于逆向工程的產(chǎn)品數(shù)據(jù)重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 魏洪廣.長春工業(yè)大學 2014
[2]三維激光掃描測量系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 武學峰.吉林大學 2012
[3]基于逆向工程的汽車車身設(shè)計技術(shù)研究[D]. 夏兆義.河南工業(yè)大學 2012
[4]基于逆向工程的復(fù)雜曲面重構(gòu)技術(shù)的研究[D]. 曹萬秋.東北大學 2011
[5]三維激光掃描技術(shù)在工業(yè)檢測中的應(yīng)用研究[D]. 焦明東.山東科技大學 2010
本文編號:3226974
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