Проекты*

Панобот

Работа призёров открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» в секции «3D-моделирование, 3D-печать и VR/AR-технологии» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: 3D-моделирование, 3D-печать
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1363
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» 2022 года

Актуальность

Каждый из нас попадал в ситуацию, когда видел красивый пейзаж или просто интересную местность, которую хотел запечатлеть максимально полно, сняв панораму, но это было невозможно из-за необходимости ровно удержать камеру при съёмке. В подобной ситуации человеку может помочь специальное оборудование, предназначенное для съёмки подобных кадров, но такие решения обычно довольно дорогостоящие. Авторы же хотели разработать не только дешёвое, но функциональное решение данной проблемы, которое бы подошло для создания панорам различных помещений и не только.

Также хотелось бы упомянуть, что в данный момент панорамы становятся очень популярными, так как создают у пользователя ощущение реального посещения снятой местности. Подобные решения можно наблюдать в электронных картах от таких компаний, как Яндекс и Google.

Цель

Создать рабочий прототип устройства, с помощью которого можно осуществлять съёмку панорамы 360 градусов, отвечающей высоким требованиям к качеству полученного изображения.

Задачи

  1. Провести анализ уже существующих решений.
  2. Создать чертежи и 3D-модель устройства.
  3. Подобрать электронные компоненты модели и разработать программный код.
  4. Напечатать модель.
  5. Осуществить сборку модели.
  6. Тестировать работоспособность модели.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Персональный компьютер с установленным ПО (Autodesk Fusion 360, Cura 15.04.6., Arduino IDE, ПО для создания панорам PTGui Pro)
  • Плата Arduino Uno
  • Arduino Shield L293
  • Шаговый двигатель форм фактора Nema 17
  • Сервопривод HS-468HB
  • Болты М3-М4
  • 3D-принтер MZ3D-256 и PLA пластик

Описание

1.      Авторы провели анализ уже существующих решений, создали чертежи в программе Fusion 360 и 3D-модель устройства.

2.      Подобрали электронные компоненты модели и разработали программный код для устройства.

3.      Осуществили печать и сборку модели.

4.      Протестировали работоспособность модели.

5.      Создали панораму-360 части своей школы (https://1panorama.ru/world/russia-1/moskva-17/vyxino-2112/shkola-1363-panorama42168).

Прототип полностью функционален, и для создания панорамы достаточно подключить телефон к устройству на прототипе по bluetooth, после чего программа запустит шаговый двигатель и начнёт покадрово снимать помещение или пространство, в котором разместили прототип модели.

После завершения съёмки фотографии необходимо загрузить на компьютер в программу PTGui или в любую другую программу, которая обладает возможностью создавать панорамы.

Результаты работы/выводы

Цели и задачи, поставленные в проекте, выполнены, получен полностью функциональный прототип.

 Для транспортировки предусмотрено походное положение. В таком режиме крепление, которое держит телефон, снимается одним движением руки, отсоединяются провода, через которые подключается сервопривод, отвечающий за наклон устройства фотографирования. В таком положении модель занимает значительно меньше места.

Для питания Панобота достаточно самого обыкновенного портативного зарядного устройства.

По сравнению с уже действующими устройствами данное устройство имеет более низкую стоимость и достаточно простую конструкцию.