中國(guó)空間站入選2023全球十大工程成就,！探尋大國(guó)重器背后的硬核科技

2023年12月20日,，中國(guó)工程院院刊《Engineering》發(fā)布“2023全球十大工程成就”，中國(guó)空間站作為重大創(chuàng)新成果入選,。2022年10月31日,，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利發(fā)射，同年11月,，中國(guó)空間站歷經(jīng)11次發(fā)射任務(wù)后完成在軌組裝建造,。思看科技三維掃描儀隨夢(mèng)天艙一同“上天”，見證了中國(guó)航天里程碑式的勝利,，為中國(guó)空間站一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究提供高效,、精準(zhǔn)、穩(wěn)定的非接觸式三維測(cè)量服務(wù),。

圖源中國(guó)載人航天工程官網(wǎng)

思看科技三維掃描儀成功進(jìn)行中國(guó)空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙在軌實(shí)驗(yàn),，這是三維掃描儀實(shí)現(xiàn)航天級(jí)應(yīng)用的精彩詮釋。這款掃描設(shè)備從概念設(shè)計(jì)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(jì)量級(jí)三維掃描儀新標(biāo)桿。這背后源于思看人對(duì)精益求精的不懈追求和對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的全情投入,。

思看科技三維掃描儀應(yīng)用于中國(guó)空間站在軌實(shí)驗(yàn)

一,、SIMSCAN的誕生：源于對(duì)精益求精的極致追求

回顧第一代SIMSCAN的研發(fā)歷程，思看科技從最初的構(gòu)想,，到設(shè)計(jì),、試驗(yàn)、改進(jìn)，每一步都經(jīng)過(guò)精心的計(jì)劃和嚴(yán)格的測(cè)試,。期間不斷打磨產(chǎn)品,，經(jīng)歷了數(shù)百次的強(qiáng)度試驗(yàn)、精度試驗(yàn)和力學(xué)試驗(yàn),，攻克了一系列技術(shù)難題,，最終在產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)、重量尺寸,、精度穩(wěn)定性方面交出了圓滿的答卷,。

SIMSCAN原始設(shè)計(jì)圖紙

Q1 相機(jī)基線縮短如何確保高精度？

擺在研發(fā)團(tuán)隊(duì)面前的第一個(gè)難題是：如何在縮短相機(jī)基線的情況下,，確保高精度？SIMSCAN體積小,，相應(yīng)地,，相機(jī)基線距離比普通掃描儀更短。

SIMSCAN相機(jī)基線距離

面對(duì)這一變化,，研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用圖像增強(qiáng)等技術(shù)和全新的亞像素特征提取算法,，很大程度改善設(shè)備精度，并重新設(shè)計(jì)了基于短基線的標(biāo)定系統(tǒng),；同時(shí)利用相機(jī)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(shè)備的發(fā)熱控制,？

將掃描儀的所有器件裝進(jìn)遠(yuǎn)小于同類型產(chǎn)品的外殼,，這對(duì)設(shè)備的發(fā)熱控制提出了更高的要求。

首先我們需要降低設(shè)備的基礎(chǔ)功耗,，通過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試篩選出滿足性能要求的低功耗的處理芯片,、相機(jī)、激光器等核心器件,，同時(shí)還要確保上述器件滿足航天品質(zhì)的要求,。在此基礎(chǔ)上，對(duì)軟件和算法進(jìn)行優(yōu)化加速,，提升處理效率,，進(jìn)一步降低功耗，從源頭上降低產(chǎn)熱量,。

另一方面是散熱設(shè)計(jì),。起初有人提出在掃描儀內(nèi)部加裝一個(gè)散熱風(fēng)扇，但實(shí)驗(yàn)證明散熱風(fēng)扇作為一個(gè)持續(xù)的震動(dòng)源,，會(huì)對(duì)產(chǎn)品使用壽命和測(cè)量精度造成一定的影響,。經(jīng)過(guò)多輪的假設(shè)-試驗(yàn)-推翻-再假設(shè)-再試驗(yàn),，最終思看科技設(shè)計(jì)出了獨(dú)特的散熱機(jī)構(gòu)以保證內(nèi)部熱傳導(dǎo)的均勻性，同時(shí)通過(guò)熱仿真模擬,，為設(shè)備外殼配備散熱翅片,，實(shí)現(xiàn)了可靠的散熱性能。

SIMSCAN散熱翅片

Q3 細(xì)節(jié)處見真章：締造強(qiáng)大的易用性和可靠性

在外觀設(shè)計(jì)上,，為了模擬掃描儀在各種使用場(chǎng)景中可能遇到的狀況,，從把手到簡(jiǎn)易的按鈕設(shè)計(jì)，再到圓滑的流暢型外殼結(jié)構(gòu),，都充分符合人體工程學(xué)的考量,。

起初在機(jī)身中部設(shè)計(jì)了一個(gè)凹槽以輔助抓握，但在實(shí)際試用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),，因?yàn)樵O(shè)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(guò)程中容易產(chǎn)生疲勞感,，非常不利于長(zhǎng)時(shí)間抓握,。

SIMSCAN原始設(shè)計(jì)圖（凹槽抓握設(shè)計(jì)）

此外，為了預(yù)防手持作業(yè)過(guò)程中人手可能被劃傷的風(fēng)險(xiǎn),，整機(jī)的外殼結(jié)構(gòu)也采用平滑的一體式曲面設(shè)計(jì),，嚴(yán)苛的細(xì)節(jié)把控締造了SIMSCAN的極簡(jiǎn)易用和科技美學(xué)。

SIMSCAN產(chǎn)品圖

細(xì)節(jié)不止于此,，在外殼材質(zhì)的選擇上,，通過(guò)大量耐久性和可靠性測(cè)試，最終從眾多備選材料中選用了高強(qiáng)度航空鋁金屬,。同時(shí),，這也是行業(yè)內(nèi)少有的采用全金屬外殼設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)三維掃描儀，在耐用性和設(shè)備質(zhì)量之間實(shí)現(xiàn)了充分的平衡,。

高強(qiáng)度航空鋁合金材料

經(jīng)過(guò)上百種來(lái)料的耐心驗(yàn)證,，SIMSCAN的大部分電子器件，甚至是緊固件,、連接線束等細(xì)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(jìn)化迭代和對(duì)細(xì)節(jié)的不懈追求,。

二,、客戶滿意背后，是一次次嚴(yán)格測(cè)試

SIMSCAN正式發(fā)布前,，先后在公司內(nèi)部和客戶現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)上百次仿真模擬測(cè)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(dòng)/靜應(yīng)力分析、模態(tài)分析,、震動(dòng)分析,、熱力分析等，充分驗(yàn)證了設(shè)備在電磁場(chǎng)干擾,、低氧低壓,、高強(qiáng)度震動(dòng)等環(huán)境狀態(tài)下的系統(tǒng)穩(wěn)定性。

SIMSCAN掃描測(cè)試過(guò)程

櫛風(fēng)沐雨,，玉汝于成,。數(shù)十人的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，終于打磨出一款真正的航天級(jí)3D掃描標(biāo)桿產(chǎn)品,。這是思看科技蓄勢(shì)篤行,、突破創(chuàng)新的一大步，也是革新3D計(jì)量行業(yè)的一大步,！

夢(mèng)天艙發(fā)射（圖源中國(guó)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(zhì)

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(jī)身在狹小空間掃描有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，一經(jīng)推出便廣受好評(píng),。前進(jìn)的腳步永不停歇,，經(jīng)過(guò)不斷的迭代升級(jí)，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(shì)，發(fā)布之初便深受市場(chǎng)喜愛,，先后攬獲德國(guó)紅點(diǎn)獎(jiǎng)和中國(guó)專利獎(jiǎng),，成為工業(yè)級(jí)三維掃描產(chǎn)品中新的焦點(diǎn)。

01 輕量化人體工學(xué)設(shè)計(jì),，縱享工業(yè)美學(xué)

SIMSCAN30沿襲了第一代SIMSCAN的輕量化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),，凈重570g，尺寸203mm × 80mm × 44mm,，整機(jī)為航空鋁金屬外殼,。外形采用符合人體工程學(xué)的一體式曲面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更加貼合手部弧度,，搭配特制的鏤空防滑保護(hù)套,，釋放舒適輕盈的握持體驗(yàn)。

SIMSCAN系列掌上三維掃描儀

02 沿襲航天品質(zhì),，展現(xiàn)可靠性能

SIMSCAN30嚴(yán)選符合航天級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的電子元器件和結(jié)構(gòu)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(jī)提供了清晰廣闊的視野,，精度最高可達(dá)0.020mm,，可以輕松實(shí)現(xiàn)物品表面細(xì)節(jié)的精準(zhǔn)捕捉。

SIMSCAN系列相機(jī)拆解

03 方寸之間,，盡顯非凡實(shí)力

得益于強(qiáng)大的算法能力和系統(tǒng)優(yōu)化處理,，SIMSCAN30有著強(qiáng)勁的性能表現(xiàn)。經(jīng)過(guò)一年多的市場(chǎng)考驗(yàn),，2022年9月,，全新的SIMSCAN42重磅登場(chǎng)，將掌上三維掃描儀的最高測(cè)量速率提高到280萬(wàn)次測(cè)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(jié)語(yǔ)

如果說(shuō)第一代SIMSCAN是三維掃描儀是思看科技精工細(xì)琢的典范，SIMSCAN42則是航天品質(zhì)和工業(yè)美學(xué)的集大成者,。

從設(shè)計(jì)到量產(chǎn),，厚積薄發(fā)，SIMSCAN系列將航天級(jí)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于工業(yè)制造市場(chǎng),，重新定義了便攜式計(jì)量級(jí)三維掃描儀,，該系列的成功研發(fā)，是國(guó)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(lǐng)域的領(lǐng)潮者,，思看科技始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新,，讓“中國(guó)制造”變成“中國(guó)智造”，并真正走向世界,。

回望過(guò)去,，思看科技一直精益求精、砥礪奮進(jìn),。敢于去爬沒人敢爬的坡,，去走少有人走的路。展望未來(lái),，思看科技將持續(xù)賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí),，以穩(wěn)如磐石的技術(shù)革新，助力企業(yè)精進(jìn)智能智造之路,。