Các nhà nghiên cứu của quân đội Mỹ sử dụng công nghệ quét 3D để thu thập các hình ảnh độ chính xác cao

structured light scanning by army

structured light scanning by army

Làm thế nào để có được một phép đo ba chiều của một chiếc trực thăng nhanh chóng và chính xác nhất? Tại trung tâm nghiên cứu, phát triển và chế tạo tên lửa-hàng không quân đội Mỹ, các hệ thống quét 3D được sử dụng để dựng lại các mô hình chất lượng cao của các vật thể.

Làm thế nào để có được một phép đo ba chiều của một chiếc trực thăng nhanh chóng và chính xác nhất? Tại trung tâm nghiên cứu, phát triển và chế tạo tên lửa-hàng không quân đội Mỹ, các hệ thống quét 3D được sử dụng để dựng lại các mô hình chất lượng cao của các vật thể.

structured light scanning by army

Là một trong 7 phòng thí nghiệm và trung tâm điều  nghiên cứu, phát triển và chế tạo máy chỉ huy của quân đội Mỹ, Uỷ ban đo lường tích hợp và phát triển vũ khí của AMRDEC liên kết các hệ thống quét 3D để thu được hình dạng các vật thể nhanh chóng để phục vụ cho công tác thiết kế ngược và kiểm soát chất lượng.

Giám đốc AMRDEC-James Lackey cho biết “Đo quang học là một lĩnh vực công nghệ đột phá quan trọng và nổi bật đối với cơ quan AMRDEC, với vai trò là ngành khoa học đo đạc, công nghệ này đại diện cho các giá trị ứng dụng không thể tin được về khả năng cung cấp các  dữ liệu chính xác cao theo từng chiều và [khả năng để] chuyển hoá các dữ liệu này thông qua các công nghệ phân tích tiên tiến để tạo ra các tệp dữ liệu sản phẩm điện tử 3 chiều.”

Trước đây các dữ liệu đo đạc được thu thập thông qua các phép đo cơ học với các công cụ như các thước kẹp. Các công cụ kiểm tra trở thành các máy đo toạ độ để đo toạ độ các điểm riêng lẻ trên một bề mặt một cách chính xác. Các mẫu điểm thưa thớt này thường bỏ qua các thay đổi quan trọng trên các bề mặt.

structured lights scanning of repacement parts

Các máy quét laze cầm tay giúp tăng số lượng các điểm đo nhưng lại gặp phải vấn đề khi đo chi tiết góc cạnh và các vật thể kích thước lớn như máy bay mà vẫn phải giữ được độ chính xác cao.

 

Kỹ sư cơ khí của AMRDEC-Tyler Sherrod cho biết: “Chúng tôi phải cải tiến và tìm ra cách tốt hơn để giải quyết các vấn đề đo, việc này rất quan trọng bởi nếu một chương trình cần một mẫu CAD(Thiết kế với sự hỗ trợ của máy tính) của chiếc trực thăng, AMRDEC có thể sử dụng phép đo quang học để quét và dựng lại thiết kế CAD của chiếc trực thăng đó.”

Benjamin Thomason-nhóm trưởng nhóm đo WDI của AMRDEC chia sẻ: “Khi bạn thu được hình ảnh quét vật thể và ghép chúng với bản thiết kế ban đầu, một bảng so sánh màu sắc sẽ hiện ra và bạn có thể xác định được chỗ nào chấp nhận được và chỗ nào không. Nếu có vấn đề là cần một bộ phận của phi cơ chiến đấu trên chiến trường mà bộ phận đó không còn được sản xuất nữa, chúng ta có thể quét 3d chi tiết đó, thiết kế ngược một gói dữ liệu CAD, sản xuất chi tiết và giao nó cho những người dưới mặt đất.”

Thomason nói AMRDEC có thể quét các chi tiết phức tạp với các đường cong và xoắn, rồi sau đó thiết kế và chế tạo một bộ phận mới khớp với các bộ phận sẵn có.

Andrew Hall, chuyên viên kỹ thuật đo quang học WDI của AMRDEC cho biết: “ Chúng tôi sử dụng phép quang trắc và quét 3D như hai công nghệ đo độc lập. Hệ thống ánh sáng cấu trúc là hệ thống tuyệt vời cho các tác vụ quét với độ chi tiết cao, còn phép quang trắc giúp cho các dữ liệu quét được chính xác đối với các đối tượng kích thước lớn.”

Nhóm này sẽ sử dụng hệ thống đo quang học để quét 3D chiếc thuyền tiện ích U.S. Coast Guard dài 41 foots (12,5m) tại nhà máy tích hợp mẫu của AMRDEC vào giữa tháng 2.

Hall cho biết: : “Chúng tôi đã quét các vật thể kích thước lớn và nhỏ bao gồm các trực thăng, các phương tiện, máy bay và tàu không gian.”

Thomason nói: “Chúng tôi mất 2 tuần để quét và thu thập các dữ liệu bên trong và bên ngoài con thuyền. Khi hoàn thành chúng tôi sẽ có một mẫu hoàn chỉnh con thuyền gồm cả các khuyết điểm mà có thể không được chú khi nhìn bằng mắt thường,”

“Phép đo quang học có thể cắt giảm chu trình sản xuất và thu được hiệu quả chi phí lớn hơn” -Lackey nói. “Điều này xảy ra bởi việc xây dựng thêm các dung sai và kích thước sẵn sàng sản xuất chính xác hơn cũng như  khả năng xác định tốt hơn các vật liệu cần thiết nhờ đó làm giảm tỉ lệ lặp lại công việc và các phế liệu cũng như các chi phí không cần thiết trong tiến trình sản xuất.”

“Công nghệ sản xuất là chìa khoá cho các hoạt động của AMRDEC. Trong mối quan hệ hợp tác với các dịch vụ khác, chúng tôi sẽ giúp mở đường cho việc xác định sử dụng phép đo cho các ứng dụng hệ thống hàng không vũ trụ của Bộ quốc phòng(DOD) và công nghiệp.”

Một thoả thuận hợp tác để làm việc với NASA đang trong giai đoạn đánh giá hợp pháp.

Thomason nói: “Chúng tôi mong muốn hợp tác với các tổ chức và các ngành khác. Hợp tác là yếu tố ưu tiên hàng đầu của ban lãnh đạo AMRDEC. Cùng nhau làm việc và tận dụng nguồn lực khác nhau của mỗi bên là một việc làm khôn ngoan không chỉ từ thực tế tiết kiệm tiền nộp thuế mà còn cho phép trao đổi các kiến thức giá trị.”

“Bằng việc chia sẻ giữa AMRDEC và NASA để cuing cấp thông tin và học tập lẫn nhau, cộng đồng đo đạc Redstone đang đẩy mạnh việc phát triển và ứng dụng các công nghệ này theo các cáh sáng tạo và đổi mới.”

Trung tâm nghiên cứu, phát triển và chế tạo tên lửa-hàng không quân đội Mỹ là một phần của cơ quan nghiên cứu, phát triển và chế tạo máy chỉ huy quân đội Mỹ-nơi có nhiệm vụ đảm bảo thắng lợi quyết định cho các hoạt động thống nhất lãnh thổ để trao quyền cho Quân đội, binh lính tham chiến và cả quốc gia. RDECOM là đơn vị chỉ huy quan trọng dưới quyền của bộ tư lệnh quân trang(tiếp vận) lục quân Hoa Kỳ.

Nguồn tin: metrology.news