NavVis VLX可不是一款普通的室内扫描仪。
它是世界上最精确的可穿戴式测绘设备，具备同步测绘和定位（SLAM）技术。快速，精确和紧凑等特性，使操作者可以有效捕获已建成的室内数据，以便在AEC行业和其他地方进行可视化。
NavVis的工业设计师Sarah Godoj和Nils Christensen负责开发这款极具颠覆性的硬件设备。为了完成这项艰巨的任务，他们利用了3D打印快速原型制作的方式来测试和完善自己的设计。
结果如何呢？通过Ultimaker设备打印验证——精度，可访问性和人体工程学之间达到理想的平衡。
尼尔斯说：“这是我们团队出色的工程技术壮举。” “如果需要，您可以使用NavVis VLX进行远足。”
传感器首测
总部设在德国慕尼黑的 NavVis 专注于开发下一代能够精确绘制室内空间的地图技术。考虑到可穿戴式 NavVis VLX系统的精度必须与地面解决方案竞争，因此扫描仪的传感器位置将是设计人员的首要任务。
经过多次迭代，该团队致力于将两个多层LiDAR传感器与四个高分辨率摄像头结合在一起的创新设计。它们共同测量并绘制室内空间的360度视图-安装在操作员头部上方的理想距离处，让操作员远离视野，同时使用户能够看到环境中的所有事物。
在Ultimaker昼夜运转的情况下，设计师们通过将PVC管连接到精确的3D打印角形件上来快速验证设计 但是，在确定了基本概念之后，设计师很快意识到他们还希望将NavVis VLX与其他可穿戴式扫描仪区分开来，不需要任何东西戴在使用者的背上。为了避免用户在狭窄的空间内碰到任何东西。
Sarah解释说：“我们也使用了替代品，例如木材和纸板，但3D打印更接近最终设计，我们没有考虑其他任何因素，因为没有比3D打印更好的替代品了。”
一切都触手可及
确保每一个用户交互易于访问是一项独特而复杂的挑战。尤其是触摸屏需要大量迭代，它必须在视野内，但仍需要用户看到地板以找到地面控制点并避免危险。
由于有这么多变量可以找到最佳的显示角度和位置，因此团队再次借助于3D打印，以更准确地验证他们的想法。将3D打印角度的PVC管连接起来可以尽快测试配置。可以轻松地将PVC管切割成任意长度，仅留下要进行3D打印的连接角。
Nils说：“我们希望有精确的角度来真正验证CAD。” “这意味着它是快速原型制作和真实精度的完美结合。”
借助这种技术，团队还非常熟悉Ultimaker 3D打印机内部的尺寸精度。虽然所有3D打印在材料冷却时都会收缩少，但他们通过打印多个连接器来解决收缩问题，每个连接器之间的间距为0.1 mm。
打造最适合人体工程学的体验
“创建适合人体的设备会遇到很多挑战。” Sarah解释说。“但是，使用3D打印，我们可以进行多次迭代，以达到最佳的尺寸和重量的完美结合。”
团队的目标是创造一种符合人体工程学的体验，使用户感觉像是在胸前背着背包。他们将装满水的瓶子装到粗糙的木制和3D打印形状上以模拟该重量。如果有任何测试用户感到不舒服，Sarah和Nils就知道他们需要进行调整。
对于肩垫尤其必要。为了找到最佳设计，团队，调整了Ultimaker Cura中的 设置在进行详细打印之前以创建快速的“草稿”打印。这种方法确保了在不会使NavVis VLX滑落的情况下，肩垫对于任何人来说都是舒适的。
另一个人体工程学挑战是该设备在运输箱中的安全存储，单个用户可以随身携带并在现场快速安装。为此，将需要折叠装置。但是，NavVis VLX应该在哪里安全折叠以使体积最小？
同样，工业设计师使用3D打印来验证CAD模型。他们在手臂上留下了孔，并用使用长螺丝插入3D打印临时固定了它们。
COVID-19期间的快速原型迭代
为了实现快速的产品迭代，团队依靠的主力输出设备是 Ultimaker 2+ 和 Ultimaker S5。
也得益于打印机的可靠性，Sarah和Nils开发了24小时的迭代节奏，使他们能够尽快测试新想法：
您可以在周五点击“打印”，周末回家，然后周一回来打印已经完成了。
当然，当COVID-19迫使大多数设计师在家工作时，他们的工作流程就不得不改变。为此，他们依靠Ultimaker S5和Ultimaker Digital Factory远程3D打印功能。
他们能够实时的监视打印作业，并只问办公室里的某人，“您能取下打印件并按’确认？”为了避免在打印过程中途更换耗材，他们还设置了第二个网络摄像头来监控线轴。这样，无论大流行病的限制如何，他们都快速实现产品迭代。
Nils说：“我们一直认为3D打印机有点复杂，但Ultimaker真的是一个性能稳定和易于使用的解决方案。”
这种易用性表现在：尽管团队由15位设计师和机械工程师组成，但每个人都将零件切成3D打印模型文件，并且“没有人真的害怕接触Ultimaker”。
持续改进
由于NavVis是按照订单来制造扫描仪，因此设计团队将一直使用3D打印来迭代和改进其产品。Nils透露：
“在每一次的开发步骤中，80％的情况下，我们首先会通过3D打印来替代金属块来制造零件，您可以想象，这确实节省了成本”。
Nils和Sarah将继续完善他们的3D打印流程。得益于Ultimaker的 开放式耗材体系，NavVis 通过越来越多地使用多种材料进行打印，为NavVis的可持续发展目标做出了贡献。
通过这种方式，他们正在帮助 NavVis 秉承环保原则 – 以及制造更好的室内扫描仪。
原文链接：NavVis: Rapid prototyping wearable scanners with 3D printing
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