3D-сканер с использованием микроконтроллера Arduino

Актуальность

3D-технологии становятся все более популярными и востребованными, кроме того, они уже принесли огромные изменения в наш мир.

Во главе всего стоит 3D-моделирование.

Цель

Создать максимально доступное устройство, способное облегчить процесс 3D-моделирования.

Задачи

1. Продумывание конструкции и подбор компонентов.
2. Моделирование и печать корпуса с учтенными креплениями.
3. Подключение схемы и программирование Arduino.
4. Финальная сборка и доработка.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Ноутбук с установленным ПО (Autodesk Fusion 360)
• Шаговый мотор 28BYJ-48
• Драйвер ULN2003
• Микроконтроллер Arduino Uno
• принтер Picaso Designer X Pro пластиком PLA
• Набор для ручной обработки изделия

Описание

Работа над проектом состояла из нескольких этапов.

На начальном этапе автор исследовал уже существующие устройства по созданию 3D-моделей и их печати.

На следующем этапе автор разработал конструкцию будущего устройства и подобрал необходимые компоненты для его успешной работы. Модель, разработанная в программе Autodesk Fusion 360, состоит из 6 деталей: корпус, крышка, держатель, шестерня, подставка и ползунок.

На втором этапе все детали устройства были напечатаны на 3D-принтере пластиком PLA. Во всех деталях предусмотрены крепления под винты M4.

На третьем этапе была разработана схема подключения устройств. Главной составляющей является микроконтроллер Arduino Uno, но можно использовать любую другую плату, которая способна управлять шаговым мотором.

На заключительном этапе устройство было собрано, проверена его работа

Таким образом, нужное нам изделие устанавливается ровно посредине стола, затем стол начинает вращаться и параллельно с этим делается фотография после каждого вращения. Так создается пакет документов модели. Затем полученные изображения конвертируются в конечную модель посредством сопоставления точек, получившихся при сканировании объекта.

Результаты работы/выводы

Было разработано устройство, помогающее в создании моделей сложных объектов.

На данном этапе изделие взаимодействует только со смартфоном, а это значит, что пользователю придется загружать комплект изображений в программу вручную или использовать специальное приложение на телефоне.

Перспективы использования результатов работы

В будущем устройство будет отправлять все данные на компьютер (фотографии, сделанные с помощью веб-камеры, и положение стола), а затем с помощью специальной программы запускать сканирование и выдавать пользователю уже готовую 3D-модель.

Также планируется создать регулировку угла наклона камеры

Награды/достижения

Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» – призер.

Всероссийская олимпиада школьников по технологии – призер.