12月20日，中國工程院院刊《Engineering》發(fā)布“2023全球十大工程成就”，中國空間站作為重大創(chuàng)新成果入選。2022年10月31日，夢天實驗艙順利發(fā)射，同年11月，中國空間站歷經(jīng)11次發(fā)射任務后完成在軌組裝建造。思看科技三維掃描儀隨夢天艙一同“上天”，見證了中國航天里程碑式的勝利，為中國空間站一系列科學實驗研究提供高效、精準、穩(wěn)定的非接觸式三維測量服務。
圖源中國載人航天工程官網(wǎng)
思看科技三維掃描儀成功進行中國空間站夢天實驗艙在軌實驗，這是三維掃描儀實現(xiàn)航天級應用的精彩詮釋。這款掃描設備從概念設計到投入量產(chǎn)，打造了便攜式三維掃描儀的全新形態(tài)，重塑了“小而精”的計量級三維掃描儀新標桿。這背后源于思看人對精益求精的不懈追求和對技術創(chuàng)新的全情投入。
思看科技三維掃描儀應用于中國空間站在軌實驗
一、SIMSCAN的誕生：源于對精益求精的極致追求
回顧第一代SIMSCAN的研發(fā)歷程，我們從最初的構想，到設計、試驗、改進，每一步都經(jīng)過精心的計劃和嚴格的測試。期間我們不斷打磨產(chǎn)品，經(jīng)歷了數(shù)百次的強度試驗、精度試驗和力學試驗，攻克了一系列技術難題，最終在產(chǎn)品外形結構、重量尺寸、精度穩(wěn)定性方面交出了圓滿的答卷。
SIMSCAN原始設計圖紙
Q1 相機基線縮短如何確保高精度?
擺在研發(fā)團隊面前的第一個難題是：如何在縮短相機基線的情況下，確保高精度?SIMSCAN體積小，相應地，相機基線距離比普通掃描儀更短。
SIMSCAN相機基線距離
面對這一變化，研發(fā)團隊采用圖像增強等技術和全新的亞像素特征提取算法，很大程度改善設備精度，并重新設計了基于短基線的標定系統(tǒng);同時利用相機夾角變小的特性，提高了深孔、流道、凹槽、縫隙等狹小特征的掃描能力。
Q2 如何保障小體積設備的發(fā)熱控制?
將掃描儀的所有器件裝進遠小于同類型產(chǎn)品的外殼，這對設備的發(fā)熱控制提出了更高的要求。
首先我們需要降低設備的基礎功耗，通過嚴格的測試篩選出滿足性能要求的低功耗的處理芯片、相機、激光器等核心器件，同時還要確保上述器件滿足航天品質的要求。在此基礎上，對軟件和算法進行優(yōu)化加速，提升處理效率，進一步降低功耗，從源頭上降低產(chǎn)熱量。
另一方面是散熱設計。起初有人提出在掃描儀內部加裝一個散熱風扇，但實驗證明散熱風扇作為一個持續(xù)的震動源，會對產(chǎn)品使用壽命和測量精度造成一定的影響。經(jīng)過多輪的假設-試驗-推翻-再假設-再試驗，最終我們設計出了獨特的散熱機構以保證內部熱傳導的均勻性，同時通過熱仿真模擬，為設備外殼配備散熱翅片，實現(xiàn)了可靠的散熱性能。
SIMSCAN散熱翅片
Q3 細節(jié)處見真章：締造強大的易用性和可靠性
在外觀設計上，為了模擬掃描儀在各種使用場景中可能遇到的狀況，從把手到簡易的按鈕設計，再到圓滑的流暢型外殼結構，都充分符合人體工程學的考量。
起初我們在機身中部設計了一個凹槽以輔助抓握，但在實際試用過程中發(fā)現(xiàn)，因為設備尺寸的要求使得凹槽空間較小，僅能容納兩到三根手指，使用過程中容易產(chǎn)生疲勞感，非常不利于長時間抓握。
SIMSCAN原始設計圖(凹槽抓握設計)
此外，為了預防手持作業(yè)過程中人手可能被劃傷的風險，我們整機的外殼結構也采用平滑的一體式曲面設計，嚴苛的細節(jié)把控締造了SIMSCAN的極簡易用和科技美學。
SIMSCAN產(chǎn)品圖
細節(jié)不止于此，在外殼材質的選擇上，我們通過大量耐久性和可靠性測試，最終從眾多備選材料中選用了高強度航空鋁金屬。同時，這也是行業(yè)內少有的采用全金屬外殼設計的工業(yè)級三維掃描儀，在耐用性和設備質量之間實現(xiàn)了充分的平衡。
高強度航空鋁合金材料
經(jīng)過上百種來料的耐心驗證，SIMSCAN的大部分電子器件，甚至是緊固件、連接線束等細小配件，均采用符合航天要求的高規(guī)格器件。SIMSCAN的可靠性能正是源自于精益求精的進化迭代和對細節(jié)的不懈追求。
二、客戶滿意背后，是一次次嚴格測試
SIMSCAN正式發(fā)布前，先后在公司內部和客戶現(xiàn)場經(jīng)過上百次仿真模擬測試，以確保其在各種極端環(huán)境下的可靠性和穩(wěn)定性。如動/靜應力分析、模態(tài)分析、震動分析、熱力分析等，充分驗證了設備在電磁場干擾、低氧低壓、高強度震動等環(huán)境狀態(tài)下的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
SIMSCAN掃描測試過程
櫛風沐雨，玉汝于成。數(shù)十人的開發(fā)團隊，終于打磨出一款真正的航天級3D掃描標桿產(chǎn)品。這是思看科技蓄勢篤行、突破創(chuàng)新的一大步，也是革新3D計量行業(yè)的一大步!
夢天艙發(fā)射(圖源中國載人航天工程官網(wǎng))
三、傳承航天精神，多次迭代鑄就航天品質
SIMSCAN的發(fā)布呈現(xiàn)了掌上三維掃描儀的全新形態(tài)，其輕巧的機身在狹小空間掃描有得天獨厚的優(yōu)勢，一經(jīng)推出便廣受好評。前進的腳步永不停歇，經(jīng)過不斷的迭代升級，2021年3月，SIMSCAN30掌上三維掃描儀橫空出世。
SIMSCAN系列掌上三維掃描儀
它沿用了第一代SIMSCAN的造型和性能優(yōu)勢，發(fā)布之初便深受市場喜愛，先后攬獲德國紅點獎和中國專利獎，成為工業(yè)級三維掃描產(chǎn)品中新的焦點。
01 輕量化人體工學設計，縱享工業(yè)美學
SIMSCAN30沿襲了第一代SIMSCAN的輕量化設計結構，凈重570g，尺寸203mm × 80mm × 44mm，整機為航空鋁金屬外殼。外形采用符合人體工程學的一體式曲面結構設計，更加貼合手部弧度，搭配特制的鏤空防滑保護套，釋放舒適輕盈的握持體驗。
SIMSCAN系列掌上三維掃描儀
02 沿襲航天品質，展現(xiàn)可靠性能
SIMSCAN30嚴選符合航天級標準的電子元器件和結構組件，歷經(jīng)多次迭代，可發(fā)揮出成熟可靠的系統(tǒng)性能。新一代3D傳感器以及高清工業(yè)相機提供了清晰廣闊的視野，精度最高可達0.020mm，可以輕松實現(xiàn)物品表面細節(jié)的精準捕捉。
SIMSCAN系列相機拆解
03 方寸之間，盡顯非凡實力
得益于強大的算法能力和系統(tǒng)優(yōu)化處理，SIMSCAN30有著強勁的性能表現(xiàn)。經(jīng)過一年多的市場考驗，2022年9月，全新的SIMSCAN42重磅登場，將掌上三維掃描儀的最高測量速率提高到280萬次測量/秒，再次刷新了同形態(tài)掃描儀的效率上限。
SIMSCAN系列產(chǎn)品掃描激光線
結語
如果說第一代SIMSCAN是三維掃描儀是思看科技精工細琢的典范，SIMSCAN42則是航天品質和工業(yè)美學的集大成者。
從設計到量產(chǎn)，厚積薄發(fā)，SIMSCAN系列將航天級品質標準應用于工業(yè)制造市場，重新定義了便攜式計量級三維掃描儀，該系列的成功研發(fā)，是國產(chǎn)民族品牌躋身世界前列的里程碑。
久久為功，美美與共。作為三維數(shù)字化領域的領潮者，思看科技始終堅持自主創(chuàng)新，讓“中國制造”變成“中國智造”，并真正走向世界。
回望過去，我們一直精益求精、砥礪奮進。敢于去爬沒人敢爬的坡，去走少有人走的路。展望未來，我們將持續(xù)賦能產(chǎn)業(yè)升級，以穩(wěn)如磐石的技術革新，助力企業(yè)精進智能智造之路。
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