中国空间站入选2023全球十大工程成就！探寻大国重器背后的硬核科技

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中国空间站入选2023全球十大工程成就！探寻大国重器背后的硬核科技

时间：2024-01-03 09:47 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

2023年12月20日，中国工程院院刊《Engineering》发布“2023全球十大工程成就”，中国空间站作为重大创新成果入选。2022年10月31日，梦天实验舱顺利发射，同年11月，中国空间站历经11次发射任务后完成在轨组装建造。思看科技三维扫描仪随梦天舱一同“上天”，见证了中国航天里程碑式的胜利，为中国空间站一系列科学实验研究提供高效、精准、稳定的非接触式三维测量服务。

图源中国载人航天工程官网

思看科技三维扫描仪成功进行中国空间站梦天实验舱在轨实验，这是三维扫描仪实现航天级应用的精彩诠释。这款扫描设备从概念设计到投入量产，打造了便携式三维扫描仪的全新形态，重塑了“小而精”的计量级三维扫描仪新标杆。这背后源于思看人对精益求精的不懈追求和对技术创新的全情投入。

思看科技三维扫描仪应用于中国空间站在轨实验

一、SIMSCAN的诞生：源于对精益求精的极致追求

回顾第一代SIMSCAN的研发历程，思看科技从最初的构想，到设计、试验、改进，每一步都经过精心的计划和严格的测试。期间不断打磨产品，经历了数百次的强度试验、精度试验和力学试验，攻克了一系列技术难题，最终在产品外形结构、重量尺寸、精度稳定性方面交出了圆满的答卷。

SIMSCAN原始设计图纸

Q1 相机基线缩短如何确保高精度？

摆在研发团队面前的第一个难题是：如何在缩短相机基线的情况下，确保高精度？SIMSCAN体积小，相应地，相机基线距离比普通扫描仪更短。

SIMSCAN相机基线距离

面对这一变化，研发团队采用图像增强等技术和全新的亚像素特征提取算法，很大程度改善设备精度，并重新设计了基于短基线的标定系统；同时利用相机夹角变小的特性，提高了深孔、流道、凹槽、缝隙等狭小特征的扫描能力。

Q2 如何保障小体积设备的发热控制？

将扫描仪的所有器件装进远小于同类型产品的外壳，这对设备的发热控制提出了更高的要求。

首先我们需要降低设备的基础功耗，通过严格的测试筛选出满足性能要求的低功耗的处理芯片、相机、激光器等核心器件，同时还要确保上述器件满足航天品质的要求。在此基础上，对软件和算法进行优化加速，提升处理效率，进一步降低功耗，从源头上降低产热量。

另一方面是散热设计。起初有人提出在扫描仪内部加装一个散热风扇，但实验证明散热风扇作为一个持续的震动源，会对产品使用寿命和测量精度造成一定的影响。经过多轮的假设-试验-推翻-再假设-再试验，最终思看科技设计出了独特的散热机构以保证内部热传导的均匀性，同时通过热仿真模拟，为设备外壳配备散热翅片，实现了可靠的散热性能。

SIMSCAN散热翅片

Q3 细节处见真章：缔造强大的易用性和可靠性

在外观设计上，为了模拟扫描仪在各种使用场景中可能遇到的状况，从把手到简易的按钮设计，再到圆滑的流畅型外壳结构，都充分符合人体工程学的考量。

起初在机身中部设计了一个凹槽以辅助抓握，但在实际试用过程中发现，因为设备尺寸的要求使得凹槽空间较小，仅能容纳两到三根手指，使用过程中容易产生疲劳感，非常不利于长时间抓握。

SIMSCAN原始设计图（凹槽抓握设计）

此外，为了预防手持作业过程中人手可能被划伤的风险，整机的外壳结构也采用平滑的一体式曲面设计，严苛的细节把控缔造了SIMSCAN的极简易用和科技美学。

SIMSCAN产品图

细节不止于此，在外壳材质的选择上，通过大量耐久性和可靠性测试，最终从众多备选材料中选用了高强度航空铝金属。同时，这也是行业内少有的采用全金属外壳设计的工业级三维扫描仪，在耐用性和设备质量之间实现了充分的平衡。

高强度航空铝合金材料

经过上百种来料的耐心验证，SIMSCAN的大部分电子器件，甚至是紧固件、连接线束等细小配件，均采用符合航天要求的高规格器件。SIMSCAN的可靠性能正是源自于精益求精的进化迭代和对细节的不懈追求。

二、客户满意背后，是一次次严格测试

SIMSCAN正式发布前，先后在公司内部和客户现场经过上百次仿真模拟测试，以确保其在各种极端环境下的可靠性和稳定性。如动/静应力分析、模态分析、震动分析、热力分析等，充分验证了设备在电磁场干扰、低氧低压、高强度震动等环境状态下的系统稳定性。

SIMSCAN扫描测试过程

栉风沐雨，玉汝于成。数十人的开发团队，终于打磨出一款真正的航天级 3D扫描标杆产品。这是思看科技蓄势笃行、突破创新的一大步，也是革新3D计量行业的一大步！

梦天舱发射（图源中国载人航天工程官网）

三、传承航天精神，多次迭代铸就航天品质

SIMSCAN的发布呈现了掌上三维扫描仪的全新形态，其轻巧的机身在狭小空间扫描有得天独厚的优势，一经推出便广受好评。前进的脚步永不停歇，经过不断的迭代升级，2021年3月，SIMSCAN30掌上三维扫描仪横空出世。

SIMSCAN系列掌上三维扫描仪

它沿用了第一代SIMSCAN的造型和性能优势，发布之初便深受市场喜爱，先后揽获德国红点奖和中国专利奖，成为工业级三维扫描产品中新的焦点。

01 轻量化人体工学设计，纵享工业美学

SIMSCAN30沿袭了第一代SIMSCAN的轻量化设计结构，净重570g，尺寸203mm × 80mm × 44mm，整机为航空铝金属外壳。外形采用符合人体工程学的一体式曲面结构设计，更加贴合手部弧度，搭配特制的镂空防滑保护套，释放舒适轻盈的握持体验。

SIMSCAN系列掌上三维扫描仪

02 沿袭航天品质，展现可靠性能

SIMSCAN30严选符合航天级标准的电子元器件和结构组件，历经多次迭代，可发挥出成熟可靠的系统性能。新一代3D传感器以及高清工业相机提供了清晰广阔的视野，精度最高可达0.020mm，可以轻松实现物品表面细节的精准捕捉。

SIMSCAN系列相机拆解

03 方寸之间，尽显非凡实力

得益于强大的算法能力和系统优化处理，SIMSCAN30有着强劲的性能表现。经过一年多的市场考验，2022年9月，全新的SIMSCAN42重磅登场，将掌上三维扫描仪的最高测量速率提高到280万次测量/秒，再次刷新了同形态扫描仪的效率上限。

SIMSCAN系列产品扫描激光线

结语

如果说第一代SIMSCAN是三维扫描仪是思看科技精工细琢的典范，SIMSCAN42则是航天品质和工业美学的集大成者。

从设计到量产，厚积薄发，SIMSCAN系列将航天级品质标准应用于工业制造市场，重新定义了便携式计量级三维扫描仪，该系列的成功研发，是国产民族品牌跻身世界前列的里程碑。

久久为功，美美与共。作为三维数字化领域的领潮者，思看科技始终坚持自主创新，让“中国制造”变成“中国智造”，并真正走向世界。

回望过去，思看科技一直精益求精、砥砺奋进。敢于去爬没人敢爬的坡，去走少有人走的路。展望未来，思看科技将持续赋能产业升级，以稳如磐石的技术革新，助力企业精进智能智造之路。

(责任编辑：admin)

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