Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Briefe aus der Fab Academy, Teil 4

In dieser Serie, "Letters from the Fab Academy", berichtet Shawn Wallace, Mitglied von AS220, der Community Arts Arts von Providence, RI, über seine Erfahrungen mit der Fab Academy, einer verteilten Lerngruppe, die auf der Infrastruktur des Fab Lab-Netzwerks aufbaut. - Gareth

3D-Scannen

Von Shawn Wallace

Victor Freundt druckt ein Projekt mit dem ZCorp-Drucker im Barcelona Fab Lab.

Beim Arbeiten mit 3D-Scan- und Druckgeräten wird schnell deutlich, dass Objekte bei weitem nicht so gefährlich sind wie MP3s. Wir werden eine Weile auf den Tag warten müssen, an dem jeder Teenager in der Lage ist, Objekte aus der realen Welt zufällig zu kopieren. Es ist jedoch überraschend einfach, einen groben 3D-Scanner von Standardkameras, Projektoren und Hardware zu hacken, die Sie wahrscheinlich in ein paar Junk-Schubladen in Ihrem Shop haben.

Ein guter Anfang ist die Mini-Mühle Modela, die über einen Piezo-basierten Nadelsensor-Aufsatz verfügt, der zum Scannen kleiner Objekte verwendet werden kann. Die Maschine zeichnet die Eintauchtiefe an dem Punkt auf, an dem sie das Objekt berührt, und die mit Modela (Dr. Picza) gelieferte Software konvertiert diese Punkte in ein 3D-Netz. Hier ein Beispiel für die Verwendung von Dr. Picza, um eine kleine Hülle von Benito Juarez von der Barcelona Fab Academy-Website zu scannen:

Meiner Meinung nach ist dies eine der interessanteren Anwendungen für das Hobby-Scannen von 3D-Scannern: das Testen von natürlichen Formen, von denen abgerissen werden kann, wie dieses aus der Schale abgeleitete Architekturmodell:

Dr. Picza arbeitet leider nur mit Windows und ist daher keine ideale Lösung für ein Fab Lab. Noah Bedford von Providence Fab Lab hat einige Fortschritte beim Reverse-Engineering der Scan-Schnittstelle des Modela MDX-20 gemacht. Wenn jedoch irgend jemand Anhaltspunkte dafür hat, dass dies unter Linux funktioniert, kontaktieren Sie uns bitte!

Barcelona veranstaltete einen Workshop, in dem ein "Milchscanner" implementiert wurde.

Der Milchscanner ist eine Einrichtung, bei der eine undurchsichtige Flüssigkeit allmählich zu einem Trog um ein Objekt hinzugefügt wird und progressive Fotos aufgenommen werden, wenn das Objekt eingetaucht wird. Die Fotos werden dann zu einem 3D-Modell zusammengefügt:

Im Rahmen der Zuweisung wurde "Extra Credit" für das Drucken des gleichen Objekts vergeben, das Sie gescannt haben:

In Providence begannen wir mit dem Bau des tragbaren 3D-Scanners von Fluxamascanner, der auf dem Splinescan-Projekt von MAKE Volume 21 basiert. Unser Scanner verwendet einen Laser-Dollar-Laserzeiger, eine verschlungene Webcam und Trigonometrie, um eine Punktewolke auf der Oberfläche von zu erstellen ein Objekt. Der Fluxamascanner ist ein lichtsicheres Gehäuse mit einem von Elliot Clapp entworfenen Arduino-gesteuerten Plattenspieler:

… Aber es braucht noch etwas Arbeit. Wir haben ein wenig Zeit gebraucht, um einen vernünftigen Weg zu finden, um aus einer Punktwolke ein 3D-Netz herzustellen. Am Ende haben wir MeshLab verwendet, ein Open-Source-Tool, das sich besonders für die Bearbeitung und Reinigung von Daten von 3D-Scannern eignet. Eine Punktwolke kann als PLY-Datei in MeshLab eingefügt werden, ein einfaches ASCII-Format für die 3D-Objektbeschreibung. Eine kanonische PLY-Datei, die die 8 Scheitelpunkte eines Cubes darstellt, sieht folgendermaßen aus:

ply format ascii 1.0 element vertex 8 eigenschaft float x eigenschaft float y eigenschaft float z elementgesicht 0 eigenschaftsliste uchar int vertex_index end_header 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0

Um diese einfache "Punktwolken" -Version eines Cubes in eine druckbare Datei zu konvertieren, bringen Sie sie in MeshLab und wenden den Filter "Convex Hull" an. Dadurch werden die 8 Scheitelpunkte mit 12 triangulierten Flächen verbunden, die als STL-Datei gespeichert werden können, die gedruckt werden kann. Sie werden feststellen, dass für 3D-gescannte Datensätze mehr Handarbeit erforderlich ist, um ein druckfähiges Netz zu erhalten.

Eine einfache Punktewolke vor (links) und nach Anwendung des Convex Hull-Filters (rechts)

In zwei Wochen: Teil 5: Sensoren, Aktoren und Anzeigen!

Mehr:

  • Briefe aus der Fab Academy, Teil 3
  • Briefe aus der Fab Academy, Teil 2
  • Briefe aus der Fab Academy, Teil 1

Aus dem MAKE Magazin:

MAKE Volume 21 ist das Thema der Desktop-Herstellung mit Anleitungen zur Herstellung dreidimensionaler Teile unter Verwendung kostengünstiger computergesteuerter Fertigungsanlagen. Es werden sowohl additive (RepRap, CandyFab) als auch subtraktive (Lumenlab Micro CNC) -Systeme abgedeckt. Ebenfalls in dieser Ausgabe: Anleitungen zum Herstellen einer Zigarrenschachtelgitarre, Erstellen einer eigenen CNC für unter 800 US-Dollar, Laufen eines Mini-Elektrofahrrads mit einem Akku-Bohrer, Erstellen eines magischen Fotowürfels und vieles mehr. Wenn Sie ein Abonnent sind, haben Sie möglicherweise Ihre Ausgabe bereits in der Hand und können auf die Digital Edition zugreifen. Andernfalls können Sie MAKE 21 im Maker Shed abholen oder auf dem Kiosk in Ihrer Nähe suchen!

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