Artec Eva與Space Spider共同打造升級版直升機(jī)，助力救援、拍攝、監(jiān)視等多場景任務(wù)
挑戰(zhàn)：為直升機(jī)定制攝像機(jī)支架，用于搜救、出警、影視項目及陸地監(jiān)測
解決方案：Artec Eva, Artec Space Spider, Artec Studio, Geomagic Design X, SOLIDWORKS
效果：掃描直升機(jī)內(nèi)部及外部，處理掃描，制作定制支架，并牢牢固定在直升機(jī)底部
提到飛機(jī)，直升機(jī)絕對霸氣十足。空氣螺旋槳葉片攪動著空氣，直升機(jī)引擎呼嘯而過，這不是在執(zhí)行搜救行動，就是在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測、軍事、消防或醫(yī)療運輸。每次見到直升機(jī)，就說明有大事發(fā)生。
Tech Strake是日本一家飛機(jī)定制公司，多虧這類公司，我們才能做得更好。執(zhí)行官Masakazu Hikichi強(qiáng)調(diào)了他們工作的重要性：
“我們的主要業(yè)務(wù)就是飛機(jī)定制，"他說道。“這項業(yè)務(wù)很重要，可以提供有價值的公共服務(wù)：定制救援直升機(jī)、警務(wù)直升機(jī)，包括國土地理院進(jìn)行地形測繪。"
本次任務(wù)：為直升機(jī)裝配向下和對角放置的攝像頭，可俯視下方區(qū)域，用于救援任務(wù)和環(huán)境監(jiān)視等應(yīng)用場景。
等待掃描的直升機(jī)。（Tech Strake供圖）
為直升機(jī)安裝攝像頭，聽起來很容易，但如果需要安裝牢固又好用，就需要一定的細(xì)節(jié)和定制操作了。
Hikichi解釋道：“許多行業(yè)都需要這種支架來攝像，而且經(jīng)常買不到這些支架。為保證安裝的安全，降低飛行的危險性，避免支架掉落，這些大型支架必須定制。"
于是埃太科三維掃描儀登場了。
埃太科飛速趕來
Hikichi曾在公司工作了八年，又在自己的公司擔(dān)任了五年首*執(zhí)行官，經(jīng)常使用Artec Eva，已有十多年三維掃描經(jīng)驗的他，立即想到了這項技術(shù)。
“這個項目出現(xiàn)時，作為一名資深用戶，我很清楚，三維掃描可以制作出非常精準(zhǔn)的3D模型，"他說道。
他與日本埃太科大使級經(jīng)銷商DataDesign Co., Ltd.展開合作，制定了三維掃描方案。公司位于名古屋，這里是許多汽車制造商的所在地，也有以汽車為主的客群，包括Tech Strake。
由于該項目涉及大量具體部件和大片面積，因此采用了Artec Eva和Artec Space Spider的組合方案——Eva捕獲機(jī)身，Space Spider放大捕獲機(jī)身細(xì)節(jié)。
掃描儀選對，什么任務(wù)都不怕。（Tech Strake供圖）
“Eva機(jī)身輕便，便于攜帶，"Hikichi說道。“它掃描范圍廣，距離遠(yuǎn)，還能鉆進(jìn)狹小空間，Space Spider也能鉆進(jìn)細(xì)縫和小型部件內(nèi)部，同時保持相當(dāng)高的掃描精度。"
埃太科三維旗艦款掃描儀Artec Eva是品牌旗下受歡迎的掃描儀，質(zhì)量輕便，使用方便，功能多樣。結(jié)構(gòu)光三維掃描儀適合為中型物體快速完成精準(zhǔn)掃描，無論是汽車引擎、人體，還是家具。
制作工藝
對于Tech Strake來說，專業(yè)是關(guān)鍵，精度是核心，想要簡化工藝，三維掃描至關(guān)重要，比如制造一些獨立產(chǎn)品，如直升機(jī)的支架、機(jī)架或鉆機(jī)。本項目就是要定制相機(jī)支架。
“定制產(chǎn)品離不開三維掃描技術(shù)，" Hikichi說道。
三維掃描技術(shù)的優(yōu)勢是我們能夠獲得復(fù)雜表面的準(zhǔn)確測量值，例如非常小的零件，必須先進(jìn)行精準(zhǔn)測量，才能制作出精準(zhǔn)的配件。"
即將用于構(gòu)建完整3D模型的掃描數(shù)據(jù)。（Tech Strake供圖）
他表示，如果不用三維掃描，項目難度會很高，也會浪費大量時間，最終制成的部件還不一定匹配，需要大量返工。
“如果能用三維掃描儀精準(zhǔn)測量這類復(fù)雜表面，尤其是公差要求很高的飛機(jī)，就能省下很多時間，省去很多不必要的工序。"
Space Spider起初為國際空間站設(shè)計，能以高分辨率、亞毫米級精度捕獲機(jī)械部件和復(fù)雜幾何，且鮮艷色彩。鋒利邊緣和精密螺紋都難不倒Space Spider，它能捕獲帶有精密細(xì)節(jié)的物體，例如鑰匙、微型零件等，且品質(zhì)優(yōu)秀。
攝像機(jī)架順利完成逆向建模。（Tech Strake）
整個掃描過程持續(xù)了不到10小時，其中還包括了在飛機(jī)內(nèi)外部搭建掃描設(shè)備的時間。浩大工程完成后，在Artec Studio中處理掃描：對齊、整體配準(zhǔn)、擦除多余幾何、噪點處理、尖銳融合。
掃描和初始處理完成后，還需對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
他對此進(jìn)行了說明：“我們合成了每個數(shù)據(jù)集，并通過Geomagic Design X將其轉(zhuǎn)換為CAD數(shù)據(jù)，然后使用SOLIDWORKS設(shè)計了特殊的齒輪。"
在SOLIDWORKS中，根據(jù)導(dǎo)入的3D模型和直升機(jī)的完整設(shè)計，對攝影機(jī)架進(jìn)行逆向設(shè)計和建模。之后，再將攝影機(jī)架的全新模型轉(zhuǎn)換為加工數(shù)據(jù)。
加工過程中，切削工具會根據(jù)3D模型的計算路徑去除一塊原材料（也就是本項目中的鋁），制成支架。結(jié)合了三維掃描和反向建模技術(shù)，團(tuán)隊很快得到了匹配的支架。
多方位提升
這兩臺掃描儀善于捕獲各類表面，無論是大是小，改善了Tech Strake團(tuán)隊的工藝。 Hikichi說道：“購買Artec掃描儀前，我們用卡尺手動測量，使用石膏鑄模。尤其在使用石膏時，功能有限，而且滴落的石膏會降低模具顏值，此外，手動測量的效率也很低。"
“Eva和Space Spider兩款三維掃描儀不僅大大減少了重復(fù)工作，還大幅提升了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，" Hikichi說道。“此外，這些掃描儀十分便攜，可以在任何地方掃描，包括一些窄小的空間，以往是很難實現(xiàn)的，但現(xiàn)在表現(xiàn)十分出色。"
直升機(jī)里里外外、各個角落均需掃描。（Tech Strake供圖）
Eva攜帶方便、身材小巧、質(zhì)量輕便，配合Space Spider抓捕細(xì)節(jié)的火眼金睛，提升了整個流程，時間大幅縮短。
“和傳統(tǒng)制造方式相比，現(xiàn)在的精準(zhǔn)度從毫米級提升至亞毫米級，" Hikichi說道，“大幅減少返工，因此，總工時明顯減少。"
他補(bǔ)充道，過去，生產(chǎn)飛機(jī)的特定零件可能要幾個月的時間。但現(xiàn)在，兩周就能搞定。這么做，不僅僅節(jié)省了時間，也節(jié)省了成本。
機(jī)械部件等待安裝。（Tech Strake供圖）
部件制作完成后，還需要通過兩項測試：客戶滿意度測試和航空局的安全檢查。
“飛機(jī)上使用的任何認(rèn)證設(shè)備，都必須符合特定的嚴(yán)苛條件，" Hikichi說道。Eva和Space Spider掃描那天，“無論是終端客戶還是政府，都沒有任何負(fù)面評價，"他說道。“第一次測試時就順利通過，一切符合預(yù)期！"
飛向未來
Tech Strake團(tuán)隊并未止步于此——他們將目光投向了其他掃描機(jī)遇，計劃未來繼續(xù)使用埃太科三維的全新HD模式以及其他掃描儀。
“他們一直在推出新產(chǎn)品，我們也會不斷將其用于新飛機(jī)的制造，"Hikichi說。“未來，我們希望能結(jié)合使用Ray、Eva和Space Spider三款產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。"
Jeff Boyd和他的DataDesign團(tuán)隊很想知道，他們的技術(shù)能為客戶帶來多少價值。他表示，“很高興能為Tech Strake的工作提供幫助。定制產(chǎn)品和個性化服務(wù)都要以實際產(chǎn)品為基準(zhǔn)，所以模擬制作的需求會越來越多。"
“三維掃描數(shù)字化，使設(shè)備維護(hù)和深入定制將成為可能。這不僅可以幫助客戶改善業(yè)務(wù)，也能幫助他們拓展自身服務(wù)。"
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