Obiecte gadget

Înțelegerea tehnologiei: Cum funcționează scanerele 3D?

Înțelegerea tehnologiei: Cum funcționează scanerele 3D?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Tehnologia de scanare 3D apare ca un aspect crucial al proiectării și simularii tehnice, dar cum poate un senzor simplu să dezvolte un model 3D precis?

Scanerele 3D pot fi utilizate pentru a genera modele CAD de camere, piese, componente și chiar persoane. Pentru multe companii, scanerele 3D au devenit la fel de esențiale pentru afacerea lor ca și software-ul lor de inginerie. Orice dispozitiv cu un senzor de imagine sau lumină și unele tehnologii de poziționare pot fi utilizate ca scaner 3D.

Ce fac scanerele 3D?

Aceste dispozitive, adesea telefoane sau tablete, măsoară în esență obiectele din lumea înconjurătoare folosind lasere sau imagini pentru a genera nori de puncte foarte densi sau ochiuri poligonale care pot fi transformate într-un fișier compatibil CAD. Teoretic, sună simplu - pur și simplu îndreptați camera sau senzorul în jurul camerei, iar fișierul 3D este generat - totuși, există un motiv pentru care această tehnologie începe să crească doar în industrie, așa că hai să intrăm în aspectele tehnice ale face posibil.

Puterea de procesare este cheia pentru ceea ce face posibilă scanerele 3D moderne. În cea mai mare parte a erei tehnologice moderne, am avut capacitatea sau, mai degrabă, cunoștințele de a crea scanere 3D. Problema a fost întotdeauna că cantitatea de putere de procesare necesară pentru a genera nori de puncte foarte exacți și densi ai lumii fizice a depășit ceea ce era fezabil.

ÎN LEGĂTURĂ: PLACILE CIRCUITULUI IMPRIMATE 3D SUNT CEA MAI MULTE LUCRU ÎN FABRICAȚIA ADITIVĂ

În ultima perioadă, observăm o apariție mai mare a acestei tehnologii, deoarece acum țineți toată tehnologia de procesare chiar în buzunar. În prezent, există multe aplicații mobile care vă pot transforma dispozitivul într-un scaner 3D; o căutare rapidă pe Google va produce multe resurse.

Pentru aplicații de inginerie mai complexe, mașinile dedicate sunt de obicei necesare pentru a utiliza lasere și poziționare globală precisă. În cadrul acestor complexități, există diferite tipuri de scanere 3D pentru diferite aplicații: Gama scurtă, Gama medie și Gama lungă.

Tehnologie de scanare laser pe rază scurtă

Scanerele laser cu rază scurtă de acțiune cuprind de obicei o adâncime de câmp mai mică de un metru. În mod normal, ei folosesc sisteme de triangulare cu laser care implică o sursă și un senzor. Cu alte cuvinte, sursa este plasată într-o locație cunoscută, iar senzorul într-o altă locație cunoscută. Sursa trage apoi un laser către obiectul observat, iar senzorul primește lumina într-un punct cunoscut.

Folosind o geometrie simplă, se poate genera un punct dintr-o rețea 3D. Repetați acest proces și se poate genera un nor complex de puncte. Un alt sistem laser cu rază scurtă de acțiune care folosește triangulația este cunoscut sub numele de scaner de lumină structurat. În loc să tragă un laser după altul asupra obiectului și să observe locul de reflexie, aceste scanere utilizează o serie de modele de lumină liniară pentru a dezvolta o hartă a obiectului. Observând modul în care căile de lumină liniară se îndreaptă în jurul obiectului, software-ul poate triangula o scanare a norilor de puncte.

Scanare laser cu rază medie și lungă

Sistemele de scanare cu rază medie și lungă de acțiune necesită o tehnologie de imagistică cu laser ușor diferită pentru a funcționa. În mod normal, utilizează un sistem bazat pe impulsuri laser, cunoscut sub numele de scanere de timp de zbor. Aceste sisteme folosesc sisteme de măsurare intens precise pentru a înregistra timpul de zbor pentru ca un laser să lovească un obiect și să se întoarcă în picosecundă.

ÎN LEGĂTURĂ: NOUA PLATFORMĂ DE IMPRIMARE 3D METALICĂ A HP PUTEA REVOLUȚIA INDUSTRIA AUTOMOTIVĂ

Prin utilizarea oglinzilor rotative 360˚, aceste sisteme pot dezvolta rapid și ușor modele extrem de precise ale obiectului. O altă ușoară variantă a acestor timp de sisteme de zbor folosește tehnologia de schimbare de fază. Fără a intra prea mult în fizica minunată, aceste sisteme modulează puterea și amplitudinea undei laser și monitorizează schimbarea fazei pentru a dezvolta scanări 3D mai precise.

Probabil că scanerele laser vor fi întotdeauna mai precise decât scanerele cu senzori de imagine care sunt disponibile în prezent pe platformele mobile. Cu toate acestea, pentru multe aplicații, cum ar fi supravegherea clădirilor și modelarea arhitecturală, acești senzori de imagine pot realiza sarcina de scanare la gradele de precizie necesare.

Scanare 3D în construcție

Tehnologiile de scanare 3D se dovedesc utile și în afara dezvoltării simple a produselor. De fapt, în multe moduri, scanarea 3D în aplicațiile de construcții a ajuns în prim-planul cazurilor de utilizare pentru această nouă tehnologie.

Măsurarea 3D în clădirile existente poate oferi nori de puncte foarte precise pentru planificare și construcție. De exemplu, dacă ar fi nevoie să proiectați un sistem de lucru pentru conducte în întreaga clădire existentă, o scanare 3D a clădirii vă va permite să proiectați sistemul în CAD cu ușurință. Vechea alternativă ar fi fost trecerea prin planuri sau accesarea site-ului și măsurarea dimensiunilor reale.

Antreprenorii generali pot utiliza, de asemenea, scanarea cu laser pentru a se asigura că proiectul final de construcție măsoară până la planurile inițiale la un grad ridicat de precizie. Prin scanarea unei clădiri finalizate, modelul rezultat poate fi ușor încrucișat cu designul CAD inițial.

Valoarea cheie care trebuie remarcată aici este că scanarea 3D se poate face pe parcursul diferitelor etape ale unui proiect de construcție. Aproximativ 15% din fiecare proiect de construcție se refac lucruri care au fost construite greșit. Acest lucru poate surprinde pe oricine, dar este destul de tipic având în vedere amploarea extinsă pe care o cuprind aceste proiecte.

Scanarea 3D pe tot parcursul procesului permite antreprenorilor generali să verifice precizia construcției în timpul fazei de construcție, prevenind aproximativ 1-3% a procesului de refacere.

ÎN LEGĂTURĂ: PRIMELE IMAGINI UMANE DE PRIMUL SCANNER DE CORP TOTAL DIN LUME SUNT AICI

Deși s-ar putea să nu pară semnificativ, aceste numere fac referire la sarcina generală de construcție. Asa de, 1-3% a unui proiect de construcție de milioane de dolari reprezintă o sumă semnificativă de bani - face ca scanarea cu laser și costurile asociate să merite rapid.

Integrat cu software-ul de simulare, scanarea 3D poate dezvolta modele simulaționale ale componentei reale, mai degrabă decât proiectarea CAD. Pe măsură ce aceste tehnologii de scanare continuă să crească, vom vedea probabil o integrare mai profundă a acestora în operațiunile de inginerie, eventual ajutând la jocul în tehnologiile IoT și feedback-ul dimensional în timp real.


Priveste filmarea: CUM A EVOLUAT TEHNOLOGIA (Iunie 2022).