形創(chuàng)應(yīng)用于法國(guó)學(xué)生設(shè)計(jì) KITEBOATSPEED項(xiàng)目

形創(chuàng)應(yīng)用于法國(guó)學(xué)生設(shè)計(jì) KITEBOATSPEED項(xiàng)目

Creaform 利用反向工程知識(shí)做出了一個(gè)級(jí)別的三體帆船樣機(jī)，并將針對(duì)殘疾運(yùn)動(dòng)員對(duì)此樣機(jī)進(jìn)行改造。

憑借 MetraSCAN 3D 和反向工程技術(shù)，Creaform 和 Cachan’s école Normale Supérieure（法國(guó)）的學(xué)生正在對(duì)新型三體帆船Kiteboadspeed (KBS) 進(jìn)行改造。 通過(guò)對(duì)船體進(jìn)行改造，他們將賦予三體帆船新的使命，使其經(jīng)過(guò)改裝后可供殘疾帆船運(yùn)動(dòng)員使用。 為了實(shí)現(xiàn)此目的，Creaform 負(fù)責(zé) 3D 掃描，學(xué)生則負(fù)責(zé)反向工程。

Kiteboatspeed 項(xiàng)目：一項(xiàng)人類與技術(shù)的挑戰(zhàn)

自 2007 年以來(lái)，KBS 團(tuán)隊(duì)一直致力于開(kāi)發(fā)*高性能帆船，此帆船配有水翼并由風(fēng)箏提供動(dòng)力。 對(duì)于創(chuàng)造者 Christophe Martin 和 Christophe Ballois 而言，這種想法就是推進(jìn)一種新的航行方式。 ? 它融合了技術(shù)創(chuàng)新和運(yùn)動(dòng)挑戰(zhàn)，因此是具有時(shí)代性的挑戰(zhàn)。 這也是一項(xiàng)充滿人文關(guān)懷體驗(yàn)，期望突破身體殘疾限制，實(shí)現(xiàn)自我超越的經(jīng)歷。 ? 團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，在未來(lái)，以 KBS 理念為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的船將逐漸受到帆船比賽的歡迎。 在與 Cachan’s Ecole Normale Supérieure 的通力合作下，KBS 團(tuán)隊(duì)集中精力制造新等級(jí)的船，此類船將zui終符合運(yùn)動(dòng)會(huì)的要求。 他們的其中一個(gè)目標(biāo)是：提供相同的使用體驗(yàn)和性能，無(wú)論帆船手是男人、女人或殘疾人。 因此，必須開(kāi)發(fā)能夠確保性能和帆船手安全性的船型。

Cachan’s Ecole Normale Supérieure：悠久的歷史

Cachan’s ENS 因其悠久而的學(xué)術(shù)聲譽(yù)而著稱。 它于 1891 年成立了*批學(xué)系。 他們與數(shù)所法國(guó)大學(xué)合作，致力于培養(yǎng)技術(shù)教育人才。 1932 年，該機(jī)構(gòu)成為 l’école Normale Supérieure de l'Enseignement Technique(ENSET)。 1985 年，ENSET Cachan 成為 ENS Cachan 并且與其他的 ENS 具有相同的地位，它的學(xué)科具有科學(xué)性、文化性和專業(yè)性。 ENS 的目的是培養(yǎng)來(lái)自私立和公立機(jī)構(gòu)的教師和研究人員，同時(shí)也培養(yǎng)來(lái)自私立和公立機(jī)構(gòu)的管理人員以及來(lái)自工商業(yè)的管理人員。

反向工程在項(xiàng)目中的應(yīng)用

為了滿足 KBS 團(tuán)隊(duì)提出的技術(shù)和機(jī)械需求，必須建造現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的 3D 模型。 準(zhǔn)確的說(shuō)，ENS Cachan 和 KBS 團(tuán)隊(duì)正在嘗試開(kāi)發(fā)混合解決方案，以期將船體和風(fēng)箏的翼進(jìn)行關(guān)聯(lián)。 帆船手需要對(duì)三體帆船進(jìn)行分析，從而根據(jù)其需求對(duì)船進(jìn)行改造。

2014 年，為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，ENS Cachan 請(qǐng)求 Creaform 與其進(jìn)行合作。 ? 我們必須對(duì)現(xiàn)有的船進(jìn)行掃描，對(duì)修改進(jìn)行虛擬檢測(cè)，獲取 3D 打印件，并組裝所有零件，zui終得出微縮模型，這將對(duì)團(tuán)隊(duì)的演示和溝通提供支持。 ? 其中一個(gè)目標(biāo)是通過(guò) CAD 模型確定模型控制解決方案，這將有助于使船只能夠適合不同類型的殘疾人士。 為了使 ENS 學(xué)生能夠使用 3D 模型并進(jìn)行反向工程，需要對(duì)若干零件進(jìn)行 3D 掃描。

由于 ENS Cachan’s Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée (LURPA) 僅有一個(gè) Creaform C-Track 雙鏡頭傳感器，兩位技術(shù)專家于是來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展掃描工作，并在此過(guò)程中使用了 MetraSCAN 3D 選裝 CMM 掃描器和 MaxSHOT 3D 照相測(cè)量系統(tǒng)。 將 Creaform 的 MetraSCAN 3D 的精確性和 MaxSHOT 3D 的性能級(jí)別進(jìn)行整合后，對(duì)三體帆船掃描時(shí)可實(shí)現(xiàn)zui大的精確性，即使是在團(tuán)隊(duì)使用其他傳統(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)時(shí)亦如此。

反向工程：通過(guò)掃描賦予重生

為了創(chuàng)建團(tuán)隊(duì)尚不具備的模型，首先對(duì)三體帆船進(jìn)行了拆卸。 Creaform 專家因此可以單獨(dú)掃描兩個(gè)浮筒，包括船的兩側(cè)和中央船體。

對(duì)三體帆船的船體進(jìn)行掃描的步驟如下：

1. 船體的儀表：定位量規(guī)、目標(biāo)和參考目標(biāo)。
   

2. 利用 Creaform 的 MaxSHOT 3D 技術(shù)進(jìn)行照相測(cè)量。
   

3. Creaform 專家實(shí)施點(diǎn)云采集。
   

4. 恢復(fù)掃描數(shù)據(jù)。
   

5. 網(wǎng)眼處理

6. 重建對(duì)稱部分和全殼。
   

7. 利用 ABS 塑料線對(duì)中央船體和船的其他部分進(jìn)行 3D 打印，從而獲得模型。

8. 表明處理和組裝零件。
   

團(tuán)隊(duì)非常滿意！

團(tuán)隊(duì)對(duì)結(jié)果非常滿意！ 團(tuán)隊(duì)zui終制成了 3D 打印件，組裝了零件，并獲得了將用于演示和溝通的微縮模型。 2014 年秋季的目標(biāo)是確定三體帆船結(jié)構(gòu)斷裂點(diǎn)的分布，并在進(jìn)行新的 3D 改造后進(jìn)行模擬。

在 Creaform 的測(cè)量解決方案的幫助下，可以掃描類似三體帆船的體積，尺寸是 6m x 5m x1m。 當(dāng)然，本可利用建模軟件重新創(chuàng)建 3D 幾何模型。 然而，鑒于船體和船兩側(cè)的復(fù)雜幾何形狀，此操作非常耗時(shí)，并且完成難度大。 經(jīng)驗(yàn)顯示，Creaform 測(cè)量解決方案的*優(yōu)勢(shì)在于，能夠?qū)δＰ蛠G失或不存在的物體重建 3D 模型，無(wú)需考慮環(huán)境條件的不穩(wěn)定性。

對(duì) ENS Cachan 學(xué)生而言，完成此項(xiàng)目是一次豐富的學(xué)術(shù)體驗(yàn)。 首先，他們可以將學(xué)術(shù)理論應(yīng)用到真實(shí)的項(xiàng)目中，其次可以熟悉*的掃描設(shè)備。

Creaform 和教育領(lǐng)域

雖然尺寸測(cè)量光學(xué)解決方案在測(cè)量市場(chǎng)剛嶄露頭角，但無(wú)疑已占有一席之地。 很多質(zhì)量控制和設(shè)計(jì)專家都將光學(xué)測(cè)量技術(shù)視作尺寸測(cè)量領(lǐng)域的未來(lái)，特別是在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域更是如此。 Creaform 提供便攜 3D 光學(xué)測(cè)量設(shè)備，這些設(shè)備易于使用并且精確度高。

Creaform 的 3D 光學(xué)測(cè)量和 3D 技術(shù)成為當(dāng)今測(cè)量領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。 事實(shí)上，自 2005 年以來(lái)，越來(lái)越多的機(jī)構(gòu)使用此技術(shù)，并教授其基本理論。 為了時(shí)刻跟上的技術(shù)，他們確保研究人員、教師和學(xué)生可以理解和掌握這種設(shè)備。

在與 ENS Cachan 進(jìn)行了一年的協(xié)作后，遙控風(fēng)箏翼的解決方案經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，團(tuán)隊(duì)將在 2014 年秋季實(shí)地測(cè)試中使用的真實(shí)模型上應(yīng)用此解決方案。

2014 年秋季的目標(biāo)是，確定三體帆船的斷裂點(diǎn)分布，并在新的 3D 改造后進(jìn)行模擬。

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