Апаратно-програмний комплекс 3D-сканування об'єктів на базі Arduino

Abstract

Об’єкт роботи – методи та технології 3D-сканування. Предмет роботи – програмно-апаратний модуль 3D-сканеру на базі Arduino uno, крокового мотору NEMA 17 jk42hs34-1334ac, драйвера крокового двигуна l298n та лінійного лазеру. Метою бакалаврської кваліфікаційної роботи є розроблення апаратно програмного комплексу 3D-сканування об’єктів на базі Arduino. Що зменшує загальну вартість, спрощує використання та покращує швидкість сканування. Робота складається з фахового розділу і спеціальної частини з охорони праці. Пояснювальна записка складається зі вступу, трьох розділів, висновків та додатків. У першому розділі проаналізовано об’єкт та предмет дослідження, і виконано аналітичний огляд аналогів та методів їх сканування та технологій. У другому розділі описано алгоритм сканування та калібрування камери для 3D-сканера. У третьому розділі було проведено вибір електронних компонентів, збірку пристрою та розроблення програмної частини пристрою. В результаті було прийнято рішення використовувати мову програмування Python та фреймворки cv2 open3d. Результатом роботи став пристрій з програмною і апаратною частиною для 3D-сканування. Бакалаврська кваліфікаційна робота викладена на n сторінках, містить n розділів, n ілюстрацій, n схем та n джерел у переліку посилань. The object of work – methods and technologies of 3D scanning. The subject of work – software-hardware module of a 3D scanner based on Arduino uno, NEMA 17 jk42hs34-1334ac stepper motor, l298n stepper motor driver and linear laser. The purpose of the bachelor's qualification work is to develop a hardware and software complex for 3D scanning of objects based on Arduino. Which reduces the total cost, simplifies the use and improves the scanning speed. The work consists of a professional section and a special part on labor protection. The explanatory note consists of an introduction, three sections, conclusions and appendices. In the first section, the object and subject of the research is analyzed, and an analytical review of analogues and their scanning methods and technologies is performed. The second section describes the scanning algorithm and camera calibration for the 3D scanner. In the third section, the selection of electronic components, the assembly of the device and the development of the software part of the device were carried out. As a result, it was decided to use the Python programming language and cv2 open3d frameworks. The result of the work was a device with a software and hardware part for 3D scanning.