【Arduino】自作の3Dスキャナー(設計編)

【Arduino】自作の3Dスキャナー(設計編)

siroyan
siroyan (ID5010) 2020/01/19
0

海外makerの方に触発されて

ある日、Youtubeサーフィンをしていると、こんな動画が目に留まりました。

https://youtu.be/-qeD2__yK4c

精度は高くないけれど、しっかりとスキャン出来ていて、とても感動しました。
こちらの動画では赤外線センサを使って測定物までの距離を測定しているのですが、赤外線センサよりも精度の良いToFセンサを用いることで、より高精度なスキャンができるのでは?と思い、自分で作ってみることにしました。

機械設計

スキャナーの設計は、Fusion360というCADソフトで行いました。学生なら無料で使えるため、非常におすすめです。
画像の黄色い円盤がターンテーブルで、この上にスキャンしたいものを置きます。
そして、そのターンテーブルを回転させながら、直動部品に取り付けられたToFセンサを上下させ、スキャンしていきます。

正面から見た3dスキャナー

使用する予定の部品は以下の通りです。

ステッピングモータ : オリエンタルモーター製 2相ステッピングモーター PKP243D23A2-L
カップリング : ミスミ製 GCPS20-5-6
リニアブッシュ : ミスミ製 C-LMU6
シャフト : ミスミ製 PSFG6-130
シャフトホルダ : ミスミ製 STHRB6
ToFセンサ : ST製 VL53L0X

とこんな感じです。ここに乗っていないパーツはNCフライスや旋盤、3Dプリンターなどで自作する予定です。
余談ですが、ミスミで部品を探すと、3Dデータも同時にゲットできるためおススメです。

電子回路

3Dスキャナーを動作させるためには、ステッピングモーターを動かし、ToFセンサからの値を処理しする回路が必要です。
マイコンはArduino Nanoを用い、モータードライバはST製のL6470を搭載したストロベリーリナックス社製の【こちら】を用いる予定です。

回路図と3Dモデルの製作はKiCad5を用いました。KiCadはフリーソフトながらも非常に使いやすく、3Dモデルなんかも出力出来ちゃったりするので、非常におすすめです。

まとめ

とりあえず設計編はここまでです。パーツが用意出来次第、製作に取り掛かる予定ですので、少々お待ちください。
ソフトウェアの方はハードが完成しましたら、製作に取り掛かる予定です。

私のTwitterの方で進捗をつぶやくかもしれないので、もしよろしければフォローお願いします。
私のTwitter

参考にしてくれた記事

記事が登録されていません。
この記事を参考にして、新しく記事を投稿しよう!

違反について