医用妇产实验模型重建的三维扫描及逆向开发的技术方案

 一、项目背景XRe中科院广州电子3d打印三维扫描技术网站

本期客户是广州市某大学附属医院的妇产科,客户的服务需求是:需要建立一套医用实验产道、婴儿以及助产器械的三维模型,后期主要应用于有限元分析,研究不同材料及结构的助产器械在实际接生过程中对于婴儿及产妇的影响。
二、原有技术方案                             
1.原有的扫描方案
使用正向建模手段,从无到有设计各种医用妇产实验模型
2.综述
(1)设计难度大,周期长,效率低;
(2)部分模型的不规则曲面难以通过正向设计建立;
(3)整体模型设计精确度低,难以用于后期有限元分析
 生物信息三维扫描
第三章 我们的技术解决方案
中科院广州电子拥有进口的全新一代手持式蓝色激光三维扫描设备,扫描精度高达0.025mm,可以全面、高精度地采集妇产实验模型的全尺寸数据。
将三维扫描的数据导入Geomagic Design X高端逆向建模软件,以扫描数据为基础,利用Nurbs曲面逆向建模创建产道、婴儿及产钳的stp模型,可以实时与Solidworks,Pro/E,NX,AutoCAD,CATIA等主流三维建模设计软件进行交互,客户后期可用于有限元分析实验等应用。三维扫描及逆向建模技术大大缩短了模型重建的周期,提升了工作效率。逆向建模设计一般流程如下:
 
3.1采用设备仪器
1、三维扫描仪
3.2扫描操作
应用三维扫描仪操作流程简单、易于操作,具体步骤如下:
利用自带的扫描模块,对模型内外观进行多个角度的扫描,并把数据进行拼接,形成整体扫描的三维数据;
结合Geomagic Design X高端逆向建模软件进行曲面建模,输出通用交互模式的stp模型;
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3.3扫描现场
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3.4扫描数据拼接处理
通过三维扫描获取模型内外观的多角度的三维数据,对扫描数据进行去噪点、坐标摆正以及拼接合并处理,形成完整的模型三维数据。
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3.5逆向设计
根据三维扫描数据,利用Geomagic Design X高端逆向建模软件进行复杂曲面建模,构建出与扫描数据一比一精准匹配的标准数模,可与UG、pro|e等高级建模软件的交互设计使用。通过三维扫描,客户加快了模型重建设计的周期,大大提高了工作效率。
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四、技术方案综述
利用三维扫描仪结合三维软件,对医用妇产实验模型内外观进行全尺寸三维扫描,满足目前客户对于模型重建逆向开发的需求,所建模型能够满足客户后期对于助产器械进行有限元分析的要求。因此,三维扫描仪在医用妇产实验模型重建领域得到广泛认可和应用
 

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