智能三维激光投影仪_北京科技大学

大型高端装备如飞机、航天器、船舶等在制造和装配过程中，往往大型异形零部件尺寸大小不一且种类众多，加工的步骤多且繁琐，使得制造时间较长、成品率较低，制造时往往需要大量人员不断配合才能完成。由技术人员基于图纸标注使用测量设备在工件上进行测量并做出标志和记号，最后才能进行各种加工操作。人工方式在大多数较为高端的制造场景下此类制造方法都无法满足制造质量精度指标与速度要求。

为解决上述制造过程中的难题，该项目研究基于双目视觉的激光三维投影技术，在智能视觉定位工件基础上，利用高速旋转的扫描镜使激光束以等比例精度将CAD数模中的各点投射到待投影工件曲面上，从而在物体曲面上形成完整三维曲面图形。实现通过清晰明亮的可见激光线完成数模还原工作，使信息更加直观和实用，有效的将工程设计与制造衔接起来。采用智能投影技术，可以高端制造领域的制造质量和效率提升50%以上，需求强劲；创新融合智能视觉和激光测距识别技术，解决了多种工件识别定位的难题；采用动态调焦和数字驱动标定技术，解决定位和投影精度难题。本项目具有自主知识产权，实现国产化首套仪器，在航空、轨道交通等工程领域取得了初步应用，发明专利获得日内瓦国际发明展银奖。

图1投影仪样机

图2 平面零件投影效果

图3 曲面零件投影效果

此项技术主要应用于部件的三维装配、辅助零件装配、打孔定位、轮廓图案设计等提供虚拟划线标识，在航空领域飞机制造过程中复合材料铺设、喷涂、零件定位装配、标识等，预期航空领域年销售1000台，单价30万元，合计3亿元；航天器自动装配，喷涂指示，零件标识等，预期航天领域年销售200台，单价40万元，合计0.8亿元；在船舶制造过程中船体及零件焊接、零件定位、辅助装配等，预期船舶领域年销售200台，单价30万元，合计0.6亿元；轨道交通制造领域零件定位、装配、轨道标识、焊接等，预期本领域年销售200台，单价20万元，合计0.4亿元；此外在汽车制造、兵器工业、重型机械制造、图案设计、商标标识等领域也具有广泛应用，预期航天空领域年销售300台，单价20万元，合计0.6亿元。综上，预期市场约5.4亿元。