Tàu lặn mini (ROV - Remotely Operated Vehicle) là thiết bị hoạt động dưới nước được điều khiển từ xa bằng dây tín hiệu hoặc kết nối không dây tùy thiết kế.

Scan và thiết kế ngược tàu lặn mini

Tàu lặn mini (ROV - Remotely Operated Vehicle) là thiết bị hoạt động dưới nước được điều khiển từ xa bằng dây tín hiệu hoặc kết nối không dây tùy thiết kế. Thiết bị được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như:

Khảo sát đáy biển
Quan sát hồ chứa
Nghiên cứu thủy sinh
Kiểm tra công trình dưới nước
Kiểm tra thân tàu
Huấn luyện và nghiên cứu tại trường đại học
Phát triển robot dưới nước

Các mẫu ROV hiện nay thường có kết cấu khá phức tạp với hàng chục đến hàng trăm chi tiết bao gồm:

Vỏ ngoài
Khoang kín chống nước
Cánh ổn định
Chân vịt
Giá đỡ camera
Động cơ
Pin
Bo mạch điện tử
Gioăng chống nước
Khung đỡ

Do đó, nếu muốn cải tiến hoặc sản xuất lại sản phẩm thì việc Scan 3D kết hợp Thiết kế ngược gần như là giải pháp nhanh nhất.

Nguyên nhân khách hàng cần Scan 3D tàu lặn

Có rất nhiều trường hợp khách hàng tìm đến dịch vụ:

Không còn file CAD gốc
Mua sản phẩm từ nước ngoài
Muốn cải tiến thiết kế
Muốn sản xuất trong nước
Muốn thay đổi kích thước
Muốn in 3D thử nghiệm
Muốn gia công CNC
Muốn mô phỏng CFD
Muốn tính toán kết cấu
Muốn thay đổi vị trí lắp camera hoặc cảm biến

Tàu lặn mini hoạt động như thế nào?

Một tàu lặn mini thường gồm các hệ thống:

Thân tàu

Bảo vệ toàn bộ linh kiện điện tử và chịu áp lực nước.

Động cơ đẩy

Có thể gồm 2–8 động cơ để điều khiển:

tiến
lùi
lên
xuống
quay trái
quay phải

Camera

Quan sát dưới nước theo thời gian thực.

Đèn LED

Hoạt động trong môi trường thiếu sáng.

Cánh lái

Giúp ổn định hướng di chuyển.

Khoang kín

Chứa:

Pin
Mạch điều khiển
Bộ truyền dữ liệu

Khoang này phải đảm bảo chống nước tuyệt đối.

Quy trình Scan 3D tàu lặn

Bước 1. Kiểm tra hiện trạng

Đánh giá:

vật liệu
kích thước
màu sắc
độ bóng
khả năng tháo lắp

Bước 2. Scan bản lắp và bản tháo rời các cụm

Thông thường cần tháo riêng:

cánh lái
động cơ
chân vịt
camera
vỏ trên
vỏ dưới
khung
nắp pin

Việc scan từng cụm giúp thu được dữ liệu đầy đủ và hạn chế vùng khuất.

Bước 3. Xử lý bề mặt

Một số chi tiết có:

nhựa đen bóng
mica
acrylic
kính camera
inox
nhôm anod

đều gây phản xạ ánh sáng laser hoặc ánh sáng trắng.

Kỹ sư thường phải phủ lớp bột scan chuyên dụng để giảm phản xạ, sau đó vệ sinh sạch sau khi hoàn thành.

Bước 4. Scan từng chi tiết

Sử dụng máy quét 3D độ chính xác cao để thu dữ liệu:

Mesh STL
Point Cloud

Bước 5. Kiểm tra dữ liệu

Loại bỏ:

lỗ hổng
nhiễu
sai lệch
vùng thiếu dữ liệu

Đảm bảo Mesh đủ chất lượng trước khi chuyển sang thiết kế.

Những khó khăn khi Scan tàu lặn

Nhiều vùng khuất

Có rất nhiều:

hốc sâu
khe nhỏ
lỗ bắt vít

máy scan khó nhìn thấy.

Bề mặt phản quang

Camera

Mica

Inox

Ống kính

Đều cần xử lý bề mặt.

Chi tiết nhỏ

Ví dụ:

ren vít
gờ lắp
ngàm

Đòi hỏi độ phân giải scan cao.

Cụm lắp ráp nhiều lớp

Không thể scan nguyên khối.

Phải:

tháo
scan
dựng CAD
lắp lại trên phần mềm

Quy trình Thiết kế ngược

Sau khi có dữ liệu Mesh:

Xây dựng CAD

Thiết kế lại:

Surface
Solid

Phân chia từng chi tiết

Ví dụ:

thân trên
thân dưới
khoang pin
cánh lái
đế camera
giá động cơ

Lắp ráp CAD

Assembly toàn bộ.

Kiểm tra:

khe hở
dung sai
vị trí bắt vít

So sánh CAD với dữ liệu Scan

Đây là bước quan trọng nhất.

Mô hình CAD phải được kiểm tra bằng phần mềm Inspection để đảm bảo sai số nằm trong giới hạn yêu cầu trước khi bàn giao.

Những lưu ý quan trọng khi thiết kế ngược tàu lặn

Không chỉ vẽ giống

Một kỹ sư thiết kế ngược không đơn thuần sao chép hình dạng mà còn phải hiểu cách sản phẩm được chế tạo và lắp ráp.

Thiết kế theo công nghệ sản xuất

Ví dụ:

Nếu khách hàng dự định:

ép nhựa
CNC
in 3D

thì kết cấu CAD phải phù hợp với quy trình sản xuất tương ứng.

Kiểm tra dung sai lắp ráp

Đặc biệt với:

gioăng cao su
nắp kín nước
vị trí vòng O-ring
bạc đạn
trục động cơ

Nếu dung sai không hợp lý, tàu có thể bị rò nước hoặc lắp ráp khó khăn.

Chú ý đến khả năng chống nước

Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với ROV. Khi thiết kế lại cần kiểm tra:

rãnh O-ring
mặt ép kín
độ đồng đều của bề mặt tiếp xúc
vị trí bulông siết
khoảng hở lắp ráp

Chỉ một sai lệch nhỏ cũng có thể làm mất khả năng kín nước của thiết bị.

Tính đến biến dạng vật liệu

Nếu sản phẩm sẽ được ép nhựa, kỹ sư cần dự kiến:

độ co ngót vật liệu
độ dày thành
gân tăng cứng
hướng thoát khuôn
vị trí ngàm khóa

Những yếu tố này quyết định khả năng sản xuất hàng loạt và độ bền của sản phẩm.

Kết quả khách hàng nhận được

Sau khi hoàn thành, khách hàng có thể nhận:

File STL
File STEP
File Parasolid
File SolidWorks
File Inventor
Assembly đầy đủ
Báo cáo Inspection
Bản vẽ kỹ thuật 2D (nếu yêu cầu)

Video thiết kế ngược vỏ tàu trên Exmodel 2026.

Kết luận

Đối với các sản phẩm cơ điện phức tạp như tàu lặn mini (ROV), quá trình thiết kế ngược không chỉ dừng ở việc tái tạo hình dạng mà còn phải đảm bảo khả năng lắp ráp, độ kín nước, dung sai chế tạo và tính phù hợp với công nghệ sản xuất. Việc kết hợp Scan 3D độ chính xác cao, dựng CAD theo từng chi tiết, lắp ráp trên phần mềm và kiểm tra sai số bằng phần mềm Inspection sẽ giúp tạo ra bộ dữ liệu CAD hoàn chỉnh, sẵn sàng cho cải tiến, mô phỏng, gia công CNC, ép nhựa hoặc sản xuất hàng loạt.