第一章緒論引言伴隨計算機與網絡技術的發展，信息高速公路加緊了科技信息的傳播速度，產品生命周期越來越短。追求完美與個性化的消費需求使產品品種越來越多，批量越來越小，企業間的競爭不再只是質量與成本上的競爭。而更重要的是產品開發速度以及上市時間的競爭，這種趨勢在二十一世紀頭將日趨強勁。因此產品的開發速度和制造技術的柔性和可移植性變得十分關鍵。迅速原型制造(RapidPrototyping，如下簡稱RP)技術就是在這種背景下產生的。RP技術綜合運用了計算機輔助設計技術、數控技術、激光技術、材料科學和自動化控制等技術的發展成果，采用分層增材制造的新概念取代老式的去材或變形法加工，是現代最具有代表性的制造技術之一。迅速原型制造技術對所加工的零件的幾何形狀無尤其規定，可以將給定數據還原成實體模型，即它可迅速、精確地將設計思想變為具有一定功能的原型或零件，以便進行迅速的評估、及功能測試，從而大大縮短產品的研制周期，減少開發費用，加緊新產品推向市場的進程。對于大多數產品，都可以在通用的CAD軟件上設計出它們的三維模型，求得對應的數據，另首先我們還需要對原產品進行復制或仿制加工，或進行產品的二次開發，在某些狀況下由于存在多種原因的影響，如功能，工藝，外觀，使得相稱某些零件的形狀很復雜，無法用通用的措施在CAD軟件上精確的設計出它們的實物模型，并且整個開發周期長，開發成本高，因此有必要首先開發出一定比例的小的實物模型，如木模，蠟模等。反求工程(也稱逆向工程ReverseEngineering)應運而生，反求工程是根據已經有的實物樣件，運用3D測量技術迅速測得實物的數據點，反求出初始的設計意圖，包括形狀、材料、工藝等諸多方面。所謂“逆向工程”是相對于一般的先有設計意圖再進行設計然后再加工出實物的設計流程－順向工程而言。如圖1－1所示：逆向工程是目前用于產品開發和仿制加工的一種先進手段，是集測量技術、CAD技術、激光技術、材料技術和計算機控制技術等為一體的高新技術，它針對既有的工件（樣品或模型），運用3D數字化測量儀器迅速、精確的測得大量輪廓坐標點，并對這些坐標點進行去噪，匹配加以構建，修改后輸入到CAD/CAM系統，生成NC的刀具加工途徑，或輸入CNC進行生成所需的模具，或者生成某種格式的文獻輸入到迅速成形機將樣品模型制造出來。1.1光學三維測量機的應用與發展狀況三維光學測量機就是這樣一種設備，它可以將在三維物理空間中的被測物體復制到三維數據空間當中并進行重現，我們稱之為建立三維模型。這種能力使三維掃描儀擁有非常巨大的應用前景。由于逆向工程技術具有廣泛的應用領域和實用價值，因此，世界上重要工業國家紛紛投入巨款對此項技術進行研發和推廣應用，他們無不站在二十一世紀世界制造業全球競爭的戰略高度來看待這一技術。目前該項技術已經廣泛應用于機械零部件的迅速開發、汽車和飛機覆蓋件的迅速檢測和反求、迅速模具、醫療及康復工程、家用電器、工業設計、工藝品制作以及小朋友玩具等領域，獲得了巨大的經濟效益。目前，國外不一樣測量原理的逆向設備已進入我國市場，如英國3D-Scanner企業、德國GOM企業以及美國、日本、比利時等國產品。國外設備雖然性能優良，但價格十分昂貴，國內企業，尤其是大量的中小企業一般很難有能力購置。并且國外產品并不能完全適合我國國情，還需本土化。課題組申請的省自然科學基金資助項目，可以從整體上減少逆向工程技術在我國的使用門檻，使國內眾多的中小企業可以使用這種先進技術來提高產品開發能力和市場競爭能力。國外生產廠家采用多種方式大力推介他們的設備，如，德國GOM企業正在開發中文版三維測量軟件。形勢十分嚴峻,時不我待。盡快開發出提高我國制造業水平和自主創新能力的這一關鍵設備，是我們義不容辭的責任。近年來，華中科技大學、上海交大、西安交大、清華大學、南京航空航天大學、大連理工大學等高校也加強了對逆向工程技術的研究。華中科技大學生產了我國第一臺商品化激光線掃描臺式反求設備，北京天遠企業也推出了他們的產品。但總體上來看，國內的逆向工程技術研究和設備研發還處在初級階段，設備品種單一，與國外先進技術相比尚有很大差距，遠沒有到達大面積推廣與應用的水平。1.2設計研究的目的和意義逆向工程（ReverseEngineering）在老式的汽車，航空航天，通訊、家電、藝術品的迅速模具制造與檢測領域有著廣泛的應用。它是一門集機器視覺、CAD/CAM、光學測量、數控、精密機械、圖像采集與處理、工業設計為一體的高新技術，是一種對模型進行仿型測量、CAD模型重構、模型加工并進行優化評估的設計措施。作為先進制造技術重要分支，已成為吸取、消化國內外先進技術、實現產品迅速開發和創新的重要手段，可以防止走自行開發中的許多彎路，極大地增強企業的競爭能力。它針對既有的模型或樣品，運用3D數字化測量儀器，精確、迅速地測得其輪廓坐標，并進行三維CAD曲面重構，在此基礎上再設計，實現產品“創新”。然后通過CAM系統，產生刀具NC加工代碼，控制CNC設備進行產品加工，或者送到迅速成型機將模型或樣品迅速制作出來。這一技術使產品模型得到精確的體現和再現，為產品的深入分析、優化和制造確立了統一的對象。例如：在汽車車身等復雜覆蓋件的工業設計中，形狀獨特而復雜的自由曲面一般不能直接建立起CAD模型，而是以制件模型（如粘土模型等）或經手工修改后的樣件為設計原型，此類零件具有非常復雜的自由曲面，其設計體現或數學模型的建立非常困難。不過，一旦重構出自由曲面，并建立起CAD模型后，就可以以便地進行設計、有限元分析、模型修改、誤差分析和數控加工指令生成等。這就規定根據這些模型的表面測量數據，基于新的設計理念重構汽車車身CAD模型（或新產品模型），并進行反復優化評估，直到得到滿意的設計成果。三維掃描測量技術、設備和軟件是逆向工程的重要構成部分。在產品迅速設計開發、迅速模具和復雜型面數控加工等方面都具有重要意義。1.3本文的內容安排緒論重要論述逆向工程的概念，三維光學測量機在逆向工程中的作用以及它的應用與發展，本次設計的目的及其重大意義。第二章首先簡介三維光學測量機系統的測量原理，測量機的特點，然后詳細簡介了控制系統的原理。第三章重要簡介三維光學測量機的整體設計法案。第四章重要描述機械部分的設計和某些硬件件的選擇，對對應的硬件進行詳細的簡介。第五章簡介測量機的有關設計計算。第六章進行了全文總結以及對測量機的未來展望。1.4本章總結本章首先簡介逆向工程的發展背景，概念，三維測量機在逆向工程中的應用狀況；隨即簡介了逆向工程中數據獲取措施和CAD建模措施，并將多種措施進行了簡樸比較；本次設計的目的、意義。最終對本次設計的整體安排進行了簡介。第二章光學三維測量機的測量原理2.1測量機的測量原理光柵投影攝影式三維測量儀是一種高速高精度的三維掃描測量設備，應用的是目前國際上最先進的構造光非接觸攝影測量原理。采用一種結合構造光技術、相位測量技術、計算機視覺技術的復合三維非接觸式測量技術。與老式的三維掃描儀不一樣的是，該掃描儀能同步測量一種面。光線垂直照射被測物體表面，運動控制器通過驅動器控制步進電機帶動雙目面陣CCD實時地將被測物體的圖像送入圖像采集卡，圖像采集卡把采集到的數據信息送入計算機進行對應的圖像處理后來得到三維的數據點云。其基本原理如圖2-1所示：2.2三維測量機的特點1、掃描速度極快：5秒內可得到100多萬點，效率很高2、第三代的面掃描方式：每次掃描一種面，獲得整個面的三維數據，測量點分布密度極高且非常規則3、非接觸掃描：運用攝影式原理，進行非接觸式光學掃描，得到物體表面三維數據。并且適應了柔軟、易變形物體的測量規定。4、精度高：運用獨有的測量技術，實際精度可達0.02mm5、大景深：掃描景深可達300～500mm，為國內最高。適合景深較大物體掃描6、標志點自動拼接：可將多次測量成果自動拼接，掃描時物體可任意翻轉和挪動。通過對標志點的拼接加以生成多次測量數據，從而實現大面積掃描。減少了測量的死角。7、點云噪聲處理和修剪：可以對測量產生的噪音點進行修剪、剔除。8、對環境規定不高：環境光對該掃描系統影響不大，在大多數的環境下都能獲得高性能的數據9、便攜式設計：設備部件易拆易裝，以便帶至測量現場。10、測量輸出數據接口廣泛：測量所得的點云數據為ASC、VRML格式，可直接與Surfacer（imageware）、UG、CATIA、Geomagic、Pro／E、MasterCAM等軟件交互數據11、軟件性能良好：兼容Windows98／NT／／XP平臺，顧客易學易用，不需過多的培訓就可以純熟操作，兼容性好，簡便易學12、彩色掃描：不僅可以得到數字信息，還可以得到RGB彩色信息2.3控制系統原理簡介伴隨自動控制技術的發展，控制系統的種類越來越多，可以分為開環控制系統，半閉環控制系統和閉環控制系統。開環控制系統如圖2-2所示：計算機（可以包括多種控制器）根據所規定的進給速度和位移輸出一定頻率和數量的脈沖，這種脈沖信號往往是原則的TTL電平，驅動能力小，局限性以驅動電機，此時就需要對應的功率放大器－－步進電機驅動電路把對應的信號放大。每個脈沖驅動步進電機旋轉一種步距角，從而帶動絲杠，由絲杠帶動刀具、測頭等。由于步進電機的機械位移與輸入的脈沖有嚴格的對應關系，而脈沖輸入的頻率則對應電機的轉速，因此通過輸入脈沖數和頻率即可控制速度和位移。但開環系統沒有反饋裝置，計算機輸出一定的脈沖數，無法懂得步進電機與否丟步，絲杠與否移動到了指定的位置。因此這種系統只能靠機械和電機的精度保證，系統速度和精度都較低。閉環系統常用在精度規定較高的反求系統中，一種構成位置環控制系統原理如圖2-3所示。當位置反饋信號從電機端部通過編碼器或者從絲杠端部獲得（如圖2-3虛線所示），間接測量執行部件的實際位置為半閉環系統；當位置反饋信號從絲杠等執行部件上直接測實際的位置或位移（如圖2-3實線所示）為全閉環系統。這種閉環或半閉環系統由于對實際的執行部件的位置進行反饋，因此其位移精度高于開環系統。由圖2-3見閉環伺服控制系統包括速度調整部分和位置調整部分，數控裝置進給的指令一般包括位移和速度兩個信息。為了使電機的輸出速度和位置跟隨速度和位置指令，系統設有速度和位置控制部分。速度測量一般用測速發電機或脈沖編碼器，隨時測得電機的實際轉速，與速度指令相比得到速度誤差信號，即可對電機的速度進行調整；位置反饋用一般脈沖編碼器或直線光柵尺，將測得的實際位置與指令位置比較的得到的成果即是位置誤差信號，根據其差值與指令進給速度的規定，按一定的運動規律進行轉換后得到進給伺服系統的速度指令。從掃描系統的特點，速度，精度，成本等方面考慮，我們選擇了半閉環控制系統，采用編碼器反饋回各軸的位置信息，然后再與設定值進行比較，將偏差信號作為誤差賠償信號，這樣的半閉環控制系統硬件比較簡樸，控制較以便，系統的精度介于開環和閉環系統之間，精度符合我們規定。2.4本章總結本章首先簡介了三維掃描系統的工作原理，采用構造光三角原理進行測量；接著簡樸簡介了控制系統的分類，簡介了開環控制系統和閉環控制系統，并根據系統的精度規定和成本考慮選用了帶有編碼器反饋的半閉環控制系統，并符合三維光學測量系統的規定。第三章光學三維測量機整體設計方案3.1設計規定在繪制產品總裝圖和部件裝配圖時要注意設計的科學性和條理性。設計一種部件，其過程大體如下：首先，確定末端執行件的概略形狀尺寸，然后，設計末端執行件與其相臨的下一種功能部件的結合的形式與概率尺寸。若為運動導軌結合部，則執行件一測相稱于滑臺，相臨部件一測相稱于滑座，考慮導軌精度，選擇并確定導軌的類型及尺寸。根據導軌結合部的設計成果和該運動的行程，直到基礎支撐件。在設計中，到處從實際出發分析和處理問題是至關重要的。從大處講，聯絡實際是指對工藝也許性的分析，在參數擬訂和方案確定中，既要理解當今的先進生產水平和也許趨勢，更應理解我國的實際生產水平，使設計的機器能發揮最佳的效果。從小處講，指對設計的機械零部件的制造工藝、裝配和維修要進行認真的切實際的考慮和分析。學會使用設計手冊，對推薦的設計數據和各類原則要結合實際狀況取舍。通過設計實踐，理解和掌握結合實際、綜合思索的設計措施。3.2光學三維測量機的基本構造分析1，主機機械系統（X、Y、Z三軸或其他）；

2，測頭系統；

3，電氣控制硬件系統；

4，數據處理軟件系統（測量軟件）；3.2.1設計任務和內容設計任務定位在光學三維測量機機械構造及運動控制系統設計，其中機械部分的設計包括底座設計，重要承擔運動功能。設備部件易拆易裝，以便帶至測量現場，不受地區的限制；另一方面是滑道的設計，包括限位手柄、整體構造的設計，重要使測量機的掃描頭可以實現y軸、z軸、繞z軸旋轉的運動功能，擴大其測量范圍。最終是測量機掃描頭的設計，包括內部構造設計，重要是光柵電動平移臺的設計；第二，控制系統設計。3.2.2總體設計法案的確定方案擬訂為測量機機械構造和控制系統的設計，其中重要是測量機的整體構造定型；掃描頭沿y、z軸的運動，繞z軸的旋轉系統設計；底座支撐設計；掃描頭設計。PLC控制系統設計。3.2.3光學三維測量機機械部分設計測量機的機械系統設計可歸類于機械制造裝備設計，可分為創新設計、變形設計、和組合設計三大類型，設計的過程隨設計類型而不一樣，其中創新設計的過程最經典，可分為產品規劃階段、方案設計、技術設計和施工設計四個階段。產品規劃階段的任務是明確設計任務，一般應在市場調查與預測的基礎上識別產品需求，進行可行性分析，制定設計技術任務書。初步設計方案詳細化，技術設計階段是將方案設計階段擬訂的初步設計方案詳細化，確定構造原理方案；進行總體技術方案設計；進行構造設計；通過技術經濟分析，選擇較優的設計方案。（1）確定構造原理放案根據初步設計方案，再充足理解原理的基礎上，確定構造原理方案。其中包括決定尺寸的根據，如功率、流量和聯絡尺寸等；決定布局的根據等，決定和限制構造設計的空間條件，。在上述的根據約束下，對重要功能構造進行構思，初步確定其材料和形狀，進行粗略的構造設計。（2）總體設計總體設計階段的任務是將構造原理方案深入詳細化。總體設計的內容大體包括重要構造參數、總體布局、系統原理圖、其他。（3）構造設計構造設計階段的重要任務是在總體設計的基礎上，對構造原理方案構造化，繪制產品總裝圖；提出初步的零件表及裝配闡明書。進行構造設計時，必須遵守有關原則規范，充足考慮人機工程、外觀造型、構造可靠和耐用性、加工和裝配工藝性等。光學三維測量機的構造草圖如下：圖3-1光學三維測量機3.2.4控制部分設計光學三維測量機系統的控制部分采用PLC控制。本書以S7-200系列PLC為目的機型，簡介西門子PLC的特點，為此后更好地學習和掌握S7-300/400打下基礎。S7-200系列PLC作為西門子SIMATICPLC家族中的最小組員，以其超小體積，靈活的配置，強大的內置功能，在各個領域得到廣泛的應用。1.S7-200系列PLC的基本硬件構成S7-200系列PLC可提供4種不一樣的基本單元和6種型號的擴展單元。其系統構成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示屏等。（1）．基本單元S7-200系列PLC中可提供4種不一樣的基本型號的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點數的分派見表3-1：表3-1S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元型號輸入點輸出點可帶擴展模塊數S7-200CPU22164—S7-200CPU222862個擴展模塊，78路數字量I/O點或10路模擬量I/O點S7-200CPU22414107個擴展模塊，168路數字量I/O點或35路模擬量I/O點S7-200CPU22624162個擴展模塊，248路數字量I/O點或35路模擬量I/O點S7-200CPU226XM24162個擴展模塊，48路數字量I/O點或35路模擬量I/O點（2）.擴展單元S7-200系列PLC重要有6種擴展單元，它自身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O點數，S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數的分派如表3-2所示。表3-2S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數類型型號輸入點輸出點數字量擴展模塊EM2218無EM222無8EM2234/8/164/8/16模擬量擴展模塊EM2313無EM232無2EM23531（3）.編程器PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器重要用來進行顧客程序的編制、存儲和管理等，并將顧客程序送入PLC中，在調試過程中，進行監控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。簡易型編程器是袖珍型的，簡樸實用，價格低廉，是一種很好的現場編程及監測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠以便。智能型編程器采用計算機進行編程操作，將專用的編程軟件裝入計算機內，可直接采用梯形圖語言編程，實目前線監測，非常直觀，且功能強大，S7-200系列PLC的專用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。（4）程序存儲卡為了保證程序及重要參數的安全，一般小型PLC設有外接EEPROM卡盒接口，通過該接口可以將卡盒的內容寫入PLC，也可將PLC內的程序及重要參數傳到外接EEPROM卡盒內作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES7291-8GC00-0XA0和6ES7291-8GD00-0XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。（5）.寫入器寫入器的功能是實現PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區的程序通過寫入器固化到程序存儲卡中，或將PLC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區。（6）文本顯示屏文本顯示屏TD200不僅是一種用于顯示系統信息的顯示設備，還可以作為控制單元對某個量的數值進行修改，或直接設置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認的措施，最多可顯示80條信息，每條信息最多4個變量的狀態。過程參數可在顯示屏上顯示，并可以隨時修改。TD200面板上的8個可編程序的功能鍵，每個都分派了一種存儲器位，這些功能鍵在啟動和測試系統時，可以進行參數設置和診斷。2.S7-200系列PLC的重要技術性能下面以S7-200CPU224為例闡明S7系列PLC的重要技術性能。（1）一般性能，S7-200CPU224的一般性能如表3-3所示。表3-3S7-200CPU224一般性能電源電壓DC24V，AC100~230V電源電壓波動DC20.4-28.8V，AC84-264V（47-63Hz）環境溫度、濕度水平安裝0~550C，垂直安裝0~450C，5~95%大氣壓860~1080hPa保護等級IP20到IEC529輸出給傳感器的電壓DC24V（20.4-28.8V）輸出給傳感器的電流280mA，電子式短路保護（600mA）為擴展模塊提供的輸出電流660mA程序存儲器8K字節/經典值為2.6K條指令數據存儲器2.5K字存儲器子模塊1個可插入的存儲器子模塊數據后備整個BD1在EEPROM中無需維護。在RAM中目前的DB1標志位、定期器、計數器等通過高能電容或電池維持，后備時間190h（400C時120h），插入電池后備200天編程語言LAD，FBD，STL程序構造一種主程序塊（可以包括子程序）程序執行自由循環。中斷控制，定期控制（1~255ms）子程序級8級顧客程序保護3級口令保護指令集邏輯運算、應用功能位操作執行時間0.37μs掃描時間監控300ms（可重啟動）內部標志位256，可保持：EEPROM中0~112計數器0~256，可保持：256，6個高速計數器定期器可保持：256，4個定期器，1ms~30s16個定期器，10ms~5min236個定期器，100ms~54min接口一種RS485通信接口可連接的編程器/PCPG740PII，PG760PII，PC（AT）本機I/O數字量輸入：14，其中4個可用作硬件中斷，14個用于高速功能數字量輸出：10，其中2個可用作本機功能，模擬電位器：2個可連接的I/O數字量輸入/輸出：最多94/74模擬量輸入/輸出：最多28/7（或14）AS接口輸入/輸出：496最多可接擴展模塊7個（2）輸入特性S7-200CPU224的輸入特性如表3-4所示。表3-4S7-200CPU224輸入特性類型源型或匯型輸入電壓DC24V，“1信號”：14-35A，“0信號”：0-5A，隔離光耦隔離，6點和8點輸入電流“1信號”：最大4mA輸入延遲（額定輸入電壓）所有原則輸入：所有0.2-12.8ms（可調整）中斷輸入：（I0.0-0.3）0.2-12.8ms（可調整）高速計數器：（I0.0-0.5）最大30kHz（3）輸出特性，S7-200CPU224輸出特性如表3-5所示。表3-5S7-200CPU224的輸出特性類型晶體管輸出型繼電器輸出型額定負載電壓DC24V（20.4-28.8V）DC24V（4-30V）AC24-230V（20-250V）輸出電壓“1信號”：最小DC20VL+/L-隔離光耦隔離，5點繼電器隔離，3點和4點最大輸出電流“1信號”：0.75A“1信號”：2A最小輸出電流“0信號”：10μsA“0信號”：0mA輸出開關容量阻性負載：0.75A燈負載：5W阻性負載：2A燈負載：DC30W，AC200WS7-200系列PLC是模塊式構造，可以通過配接多種擴展模塊來到達擴展功能、擴大控制能力的目的。目前S7-200重要有三大類擴展模塊。pleasecontactQgiveyoumoreperfectdrawings5.4絲杠的扭轉剛度絲杠的扭轉剛度：由《機械設計手冊》得平移物體的轉動慣量為：絲杠的轉動慣量為絲杠扭轉振動的固有頻率為：顯然，絲杠的扭轉振動的固有頻率遠遠不小于1500r/min，因此，能滿足規定。5.5傳動精度計算絲杠的拉壓剛度：由以上的各條件可知最小機械傳動剛度為：最大機械傳動剛度：因此得到由于機械傳動裝置所引起的定位誤差為其中，F0為空載時導軌的靜摩擦力5.6本章總結本章重要簡介了電動機的有關內容，絲杠的有關設計計算。第六章總結與展望6.1全文總結本次設計重要是光學三維測量機機械構造及其控制系統設計，根據設計規定，便攜式設計：設備部件易拆易裝，以便帶至測量現場；可以實現橫向、縱向的任意調動；運用步進電機帶動光柵進行測量；工作的內容總結如下：一、緒論重要論述逆向工程的概念，三維光學測量機在逆向工程中的作用以及它的應用與發展，本次設計的目的及其重大意義。二、簡介三維光學測量機系統的測量原理，測量機的特點，然后詳細簡介了控制系統的原理。三、重要簡介三維光學測量機的整體設計法案。四、重要描述機械部分的設計和某些硬件件的選擇，對對應的硬件進行詳細的簡介。1、繪制整體構造草圖。2、底座、框架的設計。4、電動平移臺的構造設計。5、掃描儀硬件的選擇及某些硬件的詳細簡介。五、簡介測量機的有關設計計算。6.2展望人們常常需要迅速的獲得物體表面的立體信息，將其轉變為計算機能直接處理的信息。三維光學掃測量機這一裝置將在許多領域可以發揮重要作用。工業制造業三維光學測量系統提供了一種迅速無接觸的迅速措施，能迅速測量物體的立體尺寸，可用于工業零件迅速在線測量、仿制、迅速制造系統、對特殊物體的測量等。二、影視娛樂業伴隨計算機圖形圖像技術的飛速發展，計算機影視特技技術越來越廣泛地應用于影視、廣告業，到達了過去無法想想的特技效果，已經成為高質量影視、廣告制作不可缺乏的手段。要在計算機上完畢三維動畫，必須要有三維模型數據，這時就可以用三維掃描系統將演員、道具、模型等的表面空間數據輸入計算機系統中。三、文物保護三維光學測量系統能以不損傷物體的手段，獲得文物的三維信息、紋理、便于長期保留、再現，給文物復制帶來了很大的便利。四、藝術把該系統和數控雕刻機相結合，可以很以便地雕像。只要對對象進行一次掃描，就能獲得其表面的每個點的坐標數據，將數據送入數控雕刻機，很快就能雕刻出逼真的雕像。五、醫學、整形、美容能迅速測量人體各個部分，寶庫奧牙齒、面部、肢體等的尺寸，對美容、矯形、修復、口腔醫學、假肢制作都非常有用。六、服裝 目前伴隨人民生活水平的提高，人們開始追求個性化服裝設計，三維光學測量系統可以迅速地獲得人體所有尺寸，輸入計算機，與服裝CAD結合，按照每個人的模型進行服裝設計，還可以直接在計算機上看到服裝設計效果，并且可以進行二次設計。 七、學術研究 伴隨技術的發展，圖形圖像科技工作者的研究逐漸從二維進入三維，三維光學測量系統可以給他們提供迅速獲取三維圖像數據的手段，為三維物體識別的研究提供以便。道謝參照文獻姜玉田主編畫法幾何及機械制圖，黑龍江科技學院技術出版社6沈忠主編機械設計，高等教育出版社第七版6李慶祥、王東生主編現代精密儀器設計，清華大學出版社3王紹竣主編機械加工工藝手冊北京：機械工業出版社1991成大先主編機械設計手冊，北京：化學工業出版社。1997徐立華主編機械制造工程學，北京：兵器工業出版社，1997盧秉恒主編機械制造技術基礎，北京：機械工業出版社，1999朱正心主編機械制造技術，北京：機械工業出版社，1999郭熾盛主編機械制造工程學，廣州：華南理工大學出版社，1997Anonymous.Rapidprototyping.FoundryManagement&Technology.Jan,131(1):81～82周儒榮《逆向工程與迅速原型制造》計算機輔助設計與造,,9:付麗琴,王長江.基于反求工程技術和迅速原型技術的產品迅速開發.機械管理開發,,2:41～42栗全慶等，實物反求工程