Tìm hiểu về nguyên lý và phân loại máy quét 3D Laser

2. Máy quét laser là gì?

Máy quét 3D (Laser Scanner) là thiết bị dùng tia laser để đo khoảng cách từ máy đến bề mặt vật thể.
Bằng cách phát tia laser và thu tín hiệu phản xạ, máy tính toán được vị trí 3D của hàng triệu điểm → tạo thành đám mây điểm 3D (3D point cloud).

Từ dữ liệu point cloud, người dùng có thể:

• Tái tạo mô hình CAD 3D.
• Đo kiểm kích thước, biên dạng.
• Phân tích biến dạng, dung sai.
• Lưu trữ dữ liệu 3D phục vụ sản xuất hoặc nghiên cứu.

3. Nguyên lý hoạt động của máy quét laser

3.1. Time of Flight (TOF)

• Phát tia laser đến đối tượng.
• Đo thời gian phản xạ trở lại.
• Khoảng cách = (tốc độ ánh sáng × thời gian)/2.
• Ứng dụng: quét công trình lớn, cầu đường, mỏ.

3.2. Phase Shift

• So sánh độ lệch pha giữa tia phát và tia phản xạ.
• Cho độ chính xác cao hơn TOF, nhưng khoảng cách quét ngắn hơn.
• Ứng dụng: nhà xưởng, máy móc công nghiệp.

3.3. Triangulation (tam giác học)

• Sử dụng camera + tia laser để đo bằng nguyên lý hình học tam giác.
• Độ chính xác cực cao, phù hợp quét chi tiết nhỏ.
• Ứng dụng: cơ khí chính xác, y tế, khảo cổ.

4. Các loại máy quét laser

4.1. Máy quét laser cầm tay

• Nhỏ gọn, dễ di chuyển.
• Dùng cho chi tiết vừa & nhỏ.
• Ứng dụng: thiết kế ngược (reverse engineering), kiểm tra nhanh.

4.2. Máy quét laser 3D công nghiệp

• Gắn trên CMM hoặc robot.
• Độ chính xác cao, phù hợp sản xuất hàng loạt.
• Ứng dụng: ô tô, hàng không, cơ khí.

4.3. Máy quét laser kiến trúc – xây dựng (LiDAR)

• Tầm quét xa với máy đo 3d (100–500 m).
• Sử dụng trong khảo sát công trình, bản đồ địa hình.
• Ứng dụng: BIM, xây dựng, cầu đường, mỏ.

4.4. Máy quét laser gắn drone (UAV LiDAR)

• Tích hợp trên thiết bị bay không người lái.
• Quét diện tích rộng trong thời gian ngắn.
• Ứng dụng: lâm nghiệp, thủy lợi, đo đạc địa chính.