思看科技助力空間站科學實驗

2024/3/16 20:33:23 挖貝網(wǎng)

近十年來，中國航天發(fā)展步入快車道，“嫦娥”攬月、“北斗”指路、“天問”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰、“悟空”“慧眼”探索宇宙奧秘，這些成績的取得，離不開一代代航天人篳路藍縷、艱苦奮斗。

現(xiàn)如今，不僅有“頂天”的國家隊、大項目，還有更多“立地”的航天類民營企業(yè)多點開花，涌現(xiàn)出越來越多小而新、小而精、小而美的新創(chuàng)意、新技術、新產(chǎn)品，共同構筑起“萬類霜天競自由”的良好創(chuàng)新生態(tài)——思看科技（杭州）股份有限公司生產(chǎn)的三維掃描儀SIMSCAN就是其中之一。該產(chǎn)品隨夢天實驗艙一同“上天”，為中國空間站科學實驗提供了高效、精準和穩(wěn)定的非接觸式三維測量服務。

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據(jù)了解，思看科技是面向全球的三維視覺數(shù)字化綜合解決方案提供商，主營業(yè)務為三維視覺數(shù)字化產(chǎn)品及系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。該公司產(chǎn)品廣泛應用于航空航天、汽車制造、工程機械、交通運輸、3C電子、綠色能源等工業(yè)應用領域，以及教學科研、3D打印、藝術文博、醫(yī)療健康、公安司法、虛擬世界等萬物數(shù)字化應用領域，致力于提供高精度、高便攜和智能化的三維視覺數(shù)字化系統(tǒng)解決方案。

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思看科技三維掃描儀應用于中國空間站在軌實驗

回顧第一代SIMSCAN的研發(fā)歷程，從最初的構想，到設計、試驗、改進，思看科技每一步都經(jīng)過精心的計劃和嚴格的測試。期間研發(fā)團隊不斷打磨產(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)定性方面為中國空間站交出了圓滿的答卷。

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SIMSCAN原始設計圖紙

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。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。

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SIMSCAN相機基線距離

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)熱控制提出了更高要求。

研發(fā)團隊需要做的是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。起初團隊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，最終研發(fā)團隊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。

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SIMSCAN產(chǎn)品圖

細節(jié)不止于此。在外殼材質的選擇上，研發(fā)團隊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，在耐用性和設備質量之間實現(xiàn)了充分的平衡。

正式發(fā)布前，SIMSCAN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，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。

數(shù)十人的研發(fā)團隊，終于打磨出一款航天級3D掃描產(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?！逼髽I(yè)負責人說，思看科技將繼續(xù)發(fā)力自主創(chuàng)新，為“中國智造”和中國空間站科學實驗貢獻更多力量。

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