Scanner 3D automatizzato: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Prima di tutto voglio ringraziare daveyclk (https://www.thingiverse.com/thing:1762299) e Primer (https://www.thingiverse.com/thing:2237740/remixes) per le idee di base. L'ho trovato su Thingiverse e ho deciso di realizzare una versione automatizzata dello scanner 3D.

Lo scanner effettua (per impostazione predefinita) 2 round di 30 immagini per round (+10% in più per aggirare il punto di partenza). Tra un round e l'altro si ferma per effettuare la regolazione della telecamera per ottenere un altro punto di vista.

Il numero di round e le immagini sono regolabili all'inizio. La fotocamera viene attivata tramite il pulsante del volume di un cavo degli auricolari ottimizzato.

Dopo aver scattato le foto sono riuscito a lavorare con loro perfettamente attraverso il processo di creazione di un design 3D con VisualSFM, Meshlab e Blender (grazie a 4A44 per le istruzioni: https://www.instructables.com/id/Make-a-3D -modello-da-immagini/)

Forniture

Oggetti utilizzati:

• 14 Parti stampate dello scanner (700 gr / 230 m PLA)
• 1 cellulare
• 1 Auricolare con controllo del volume
• 1 Porta cellulare con braccio flessibile
• 2 cuscinetti a sfera
• Viti e roba

Elettronica utilizzata:

• 1 Arduino Nano R3
• 1 Display a cristalli liquidi blu (LCD1602 I2C PCF8574)
• Motore passo-passo a 1 ingranaggio DC 12V 4Fase (28BYJ-48)
• 1 Scheda conducente (ULN2003)
• 1 Modulo Relè 1 Canale
• 6 pulsanti su una striscia
• 2 LED
• 2 Resistenze 220Ohm
• 1 tagliere piccolo
• 1 Alimentazione 12V 1A
• 1 connettore di alimentazione
• 1 Mini tagliere
• fili

Passaggio 1: stampa oggetti 3D e costruisci la casa

Ecco il link alle parti stampate in 3D che ho usato.

www.thingiverse.com/thing:4200428

Ho rimosso tutto l'interno per fare spazio all'elettronica e ho aggiunto un asse centrale per i cuscinetti a sfera.

Per quanto riguarda i cuscinetti a sfere: io ne ho usati 2 tipi (uno da un ogiva è posizionato nella parte inferiore dell'asse e l'altro è a 2 piastre con un anello di sfere in mezzo in alto per sostenere la tavola). Si potrebbe fare a meno come in l'originale. Con l'aiuto di Tinkercat può essere adattato alle tue possibilità.

Ho scelto di realizzare i supporti per l'elettronica come parti separate e di avvitarli alla base, ma è anche possibile combinarli con le parti di base in Tinkercad e stamparlo collegato. Ho realizzato una speciale striscia di connessione per i cavi, ma è più facile farlo con una mini breadboard.

L'Arduino Nano è una versione a saldare ma su Thingiverse sono disponibili anche supporti per un Nano bloccato.

Come supporto per telefono ho utilizzato un supporto per telefono da auto a cui ho aggiunto un tubo flessibile di una vecchia lampada, per questo ho dovuto stampare due parti appositamente progettate. Funziona alla grande perché posso girare e piegare la montatura in qualsiasi posizione e distanza necessaria per fare le immagini giuste.

Passaggio 2: costruire l'elettronica

L'Arduino Nano è una versione con cavi saldati. Il tavolo dello scanner è costituito da un display con pulsanti per ricevere comandi e mostrare il processo.

Il display e la pulsantiera sono avvitati nel pannello. Gli altri supporti sono avvitati sul fondo della base.

Sul lato ho incollato un connettore di alimentazione in un foro.

Ho aperto il pulsante del volume sull'auricolare e ho saldato un cavo alle connessioni, quindi l'intero auricolare è completamente all'interno, ma in effetti potrebbe essere tagliato, basta che i fili giusti siano collegati all'uscita NO (normalmente aperta).

Collega tutto secondo lo schema fritzing.

Passaggio 3: scrivere il programma Arduino

Scarica l'IDE Arduino (https://www.arduino.cc/en/main/software)

Scarica le librerie:

• LiquidCrystal_I2C (https://www.arduinolibraries.info/libraries/liquid…
• CheapStepper (https://www.arduinolibraries.info/libraries/cheap-…

Scarica il programma, modificalo se necessario o scrivi il tuo.

Caricalo su Arduino Nano.

Passaggio 4: eseguire lo scanner e scattare foto

Dopo aver completato lo scanner, collega un telefono cellulare con la fotocamera aperta e avvialo. A breve verrà visualizzata una schermata di introduzione che chiederà la quantità di round e immagini. Premendo il pulsante di avvio il processo inizierà a scattare la quantità di immagini. Per round si fermerà per impostare la fotocamera su un punto di vista.

Pulsanti da sinistra a destra:

1. Tasto reset
2. Pulsante meno per il numero di foto
3. Pulsante più per il numero di foto
4. Pulsante meno per il numero di round
5. Pulsante più per il numero di round
6. Pulsante Start

Porta le foto dal tuo cellulare a un PC e crea un design 3D con VisualSFM, Meshlab e Blender (vedi le istruzioni: