項目的背景及目的
現有噴墨打印技術僅能在平面上進行，而對于大量諸如地形沙盤、風景區景點演示、城市規劃等領域，目前仍普遍采用人工著色的方法。該方法存在加工時間長、色彩真實度低、產品一致性差、成本昂貴等缺點，很難滿高精度的應用需求。為此，南開大學機器人與信息自動化研究所在平面噴繪技術的基礎上，設計并實現了一套針對立體材質的彩色噴繪系統，該系統提高了對立體材質表面著色的速度、精度、色彩還原度，降低了加工費用。
技術原理與工藝流程
本項目由一體化全真地形模型加工系統、噴墨控制系統組成。
一體化全真地形模型加工系統利用三自由度直角坐標機器人系統作為全真地形模型加工平臺。該平臺采用真空吸附固定被加工對象，利用高精度滾珠絲杠進行傳動，利用工控機和多軸機器人控制器進行加工軌跡規劃和實時控制。
噴墨控制系統硬件上采用了雙處理器外加FPGA的體系結構，軟件體系結構由中央主控模塊軟件和噴頭運動控制系統DSP模塊軟件組成。
中央主控模塊軟件由噴繪控制系統應用軟件、LINUX操作系統及設備驅動程序三部分構成，其中LINUX操作系統的引入主要是為了簡化對硬件資源的控制和方便噴繪控制系統應用軟件的編程。噴繪控制系統應用軟件的主要功能將在下一節詳細敘述。
運動控制系統DSP模塊軟件由接口通信程序、運動控制主程序、運動控制算法及運動控制模塊輸入輸出驅動程序四部分構成。接口通信程序提供與中央主控模塊軟件通信的接口通道；運動控制模塊輸入輸出驅動程序負責運動控制系統模塊中DSP與FPGA通信。
主要技術性能指標
從一體化小型化角度設計整個系統的體系結構，解決全真三維模型的加工與噴墨作業，保證系統具有高精度和色彩還原度。
主要技術指標：
? 系統外形尺寸：3000mm×2000mm×1800mm
? 最大加工面積：2500mm×1200mm×600mm
? 模型匹配精度 < 0.05mm
? 色彩分辨率 ：90～180dpi
? 整機重量：2000kg
? 支持衛星遙感影像數據包括TM、ETM、SPOT、ALOS、ASTER、IKONOS、QUICKBIRD（快鳥）、IRS-P6（印度星）等。
? 能夠針對無人機航拍影像數據與GPS導航數據進行數據處理
? 保證原有各類數據來源的精度不變
? 色彩分辨率 ：90～180dpi
技術水平及用途
地理沙盤能形象、立體展示山地、河流、城鎮、交通及單位部署及行動方案，不僅有使用價值，且有裝飾和欣賞效果。地理沙盤系統可用來研究地形、確定部署、進行規劃、指揮調度、研究方案、廣告宣傳等，是用戶展示本單位建設成果和工作業績的有力窗口，因而廣泛運用于部隊、政府機關、水利、交通、電力、人防、通信、公安、旅游、金融、國土資源、農業、房地產等部門以及需要的企業單位。應用行業：1.軍事2.旅游區展示3.土地規劃
應用前景分析及效益預測
隨著國民經濟的快速發展，對地理模型的需求量越來越大。傳統地理模型采用純手工制作，耗時長，成本高，本項目可以極大提高地理模型的制作水平，降低制作成本，并把原來手工制作需要長達數月的工作縮短到十幾個小時。
現在地理模型制作每平米市場價格是萬元以上，本項制作地理模型的成本可以控制在千元以下，具有極強的市場競爭力。