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挑戰：為直升機定制攝像機支架，用于搜救、出警、影視項目及陸地監測
解決方案：Artec Eva, Artec Space Spider, Artec Studio, Geomagic Design X, SOLIDWORKS
效果：掃描直升機內部及外部，處理掃描，制作定制支架，并牢牢固定在直升機底部
提到飛機，直升機絕對霸氣十足。空氣螺旋槳葉片攪動著空氣，直升機引擎呼嘯而過，這不是在執行搜救行動，就是在進行環境監測、軍事、消防或醫療運輸。每次見到直升機，就說明有大事發生。
Tech Strake是日本一家飛機定制公司，多虧這類公司，我們才能做得更好。首席執行官Masakazu Hikichi強調了他們工作的重要性：
“我們的主要業務就是飛機定制，”他說道。“這項業務很重要，可以提供有價值的公共服務：定制救援直升機、警務直升機，包括國土地理院進行地形測繪。”
本次任務：為直升機裝配向下和對角放置的攝像頭，可俯視下方區域，用于救援任務和環境監視等應用場景。
等待掃描的直升機。（Tech Strake供圖）
為直升機安裝攝像頭，聽起來很容易，但如果需要安裝牢固又好用，就需要一定的細節和定制操作了。
Hikichi解釋道：“許多行業都需要這種支架來攝像，而且經常買不到這些支架。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，又在自己的公司擔任了五年首席執行官，經常使用Artec Eva，已有十多年三維掃描經驗的他，立即想到了這項技術。
“這個項目出現時，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的3D模型，”他說道。
他與日本埃太科大使級經銷商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捕獲機身，Space Spider放大捕獲機身細節。
掃描儀選對，什么任務都不怕。（Tech Strake供圖）
“Eva機身輕便，便于攜帶，”Hikichi說道。“它掃描范圍廣，距離遠，還能鉆進狹小空間，Space Spider也能鉆進細縫和小型部件內部，同時保持相當高的掃描精度。”
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，質量輕便，使用方便，功能多樣。結構光三維掃描儀適合為中型物體快速完成精準掃描，無論是汽車引擎、人體，還是家具。
制作工藝
對于Tech Strake來說，專業是關鍵，精度是核心，想要簡化工藝，三維掃描至關重要，比如制造一些獨立產品，如直升機的支架、機架或鉆機。本項目就是要定制相機支架。
“定制產品離不開三維掃描技術，” Hikichi說道。
三維掃描技術的優勢是我們能夠獲得復雜表面的準確測量值，例如非常小的零件，必須先進行精準測量，才能制作出精準的配件。”
即將用于構建完整3D模型的掃描數據。（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測量這類復雜表面，尤其是公差要求很高的飛機，就能省下很多時間，省去很多不必要的工序。”
Space Spider最初為國際空間站設計，能以高分辨率、亞毫米級精度捕獲機械部件和復雜幾何，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節的物體，例如鑰匙、微型零件等，且品質優秀。
攝像機架順利完成逆向建模。（Tech Strake）
整個掃描過程持續了不到10小時，其中還包括了在飛機內外部搭建掃描設備的時間。浩大工程完成后，在Artec Studio中處理掃描：對齊、整體配準、擦除多余幾何、噪點處理、尖銳融合。
掃描和初始處理完成后，還需對數據進行進一步處理。
他對此進行了說明：“我們合成了每個數據集，并通過Geomagic Design X將其轉換為CAD數據，然后使用SOLIDWORKS設計了特殊的齒輪。”
在SOLIDWORKS中，根據導入的3D模型和直升機的完整設計，對攝影機架進行逆向設計和建模。之后，再將攝影機架的全新模型轉換為加工數據。
加工過程中，切削工具會根據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。結合了三維掃描和反向建模技術，團隊很快得到了匹配的支架。
全方位提升
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工作，還大幅提升了數據準確性，” 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，以往是很難實現的，但現在表現十分出色。”
直升機里里外外、各個角落均需掃描。（Tech Strake供圖）
Eva攜帶方便、身材小巧、質量輕便，配合Space Spider抓捕細節的火眼金睛，提升了整個流程，時間大幅縮短。
“和傳統制造方式相比，現在的精準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。”
他補充道，過去，生產飛機的特定零件可能要幾個月的時間。但現在，兩周就能搞定。這么做，不僅僅節省了時間，也節省了成本。
機械部件等待安裝。（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。
“飛機上使用的任何認證設備，都必須符合特定的嚴苛條件，” Hikichi說道。Eva和Space Spider掃描那天，一路晴空萬里。“無論是終端客戶還是政府，都沒有任何負面評價，”他說道。“第一次測試時就順利通過，一切符合預期！”
飛向未來
Tech Strake團隊并未止步于此——他們將目光投向了其他掃描機遇，計劃未來繼續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品，我們也會不斷將其用于新飛機的制造，”Hikichi說。“未來，我們希望能結合使用Ray、Eva和Space Spider三款產品的數據。”
Jeff Boyd和他的DataDesign團隊很想知道，他們的技術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。定制產品和個性化服務都要以實際產品為基準，所以模擬制作的需求會越來越多。”
“三維掃描數字化，使設備維護和深入定制將成為可能。這不僅可以幫助客戶改善業務，也能幫助他們拓展自身服務。”
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