思看科技助力空間站科學(xué)實驗

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(lán)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(shù)、新產(chǎn)品，共同構(gòu)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(xué)實驗提供了高效、精準(zhǔn)和穩(wěn)定的非接觸式三維測量服務(wù)。

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(wù)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(yīng)用于航空航天、汽車制造、工程機(jī)械、交通運輸、3C電子、綠色能源等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，以及教學(xué)科研、3D打印、藝術(shù)文博、醫(yī)療健康、公安司法、虛擬世界等萬物數(shù)字化應(yīng)用領(lǐng)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。

思看科技三維掃描儀應(yīng)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(gòu)想，到設(shè)計、試驗、改進(jìn)，思看科技每一步都經(jīng)過精心的計劃和嚴(yán)格的測試。期間研發(fā)團(tuán)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(xué)試驗，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)定性方面為中國空間站交出了圓滿的答卷。

SIMSCAN原始設(shè)計圖紙

擺在研發(fā)團(tuán)隊面前的第一個難題是：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。面對這一變化，研發(fā)團(tuán)隊采用圖像增強等技術(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)計了基于短基線的標(biāo)定系統(tǒng)；同時利用相機(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。

SIMSCAN相機(jī)基線距離

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，這對設(shè)備的發(fā)熱控制提出了更高要求。

研發(fā)團(tuán)隊需要做的是降低設(shè)備的基礎(chǔ)功耗，通過嚴(yán)格的測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。起初團(tuán)隊提出在掃描儀內(nèi)部加裝一個散熱風(fēng)扇，但實驗證明散熱風(fēng)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(shè)-試驗-推翻-再假設(shè)-再試驗，最終研發(fā)團(tuán)隊設(shè)計出了獨特的散熱機(jī)構(gòu)以保證內(nèi)部熱傳導(dǎo)的均勻性，同時通過熱仿真模擬，為設(shè)備外殼配備散熱翅片，實現(xiàn)了可靠的散熱性能。

SIMSCAN產(chǎn)品圖

細(xì)節(jié)不止于此。在外殼材質(zhì)的選擇上，研發(fā)團(tuán)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(shè)備質(zhì)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(nèi)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(shè)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(tuán)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(fù)責(zé)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(xué)實驗貢獻(xiàn)更多力量。