在這個項目中，我將向您展示如何構建一個用于3D掃描的電動轉臺。這個DIY項目由三個主要部分組成：頂板、中央齒輪驅動板和底座。頂板保持靜止，作為放置待掃描物體的平臺。
在設計的核心，中間板的特點是一個內部齒輪機構，隱藏在視線之外，這是由一個步進電機驅動。這個齒輪板旋轉360度，包括一個安裝點，用于附加一個外部3d打印的手機支架。這使得智能手機可以在保持固定距離的情況下圍繞物體平滑旋轉。
底板提供結構支撐，容納所有必要的部件。頂、底板固定在一起，中間齒輪盤獨立旋轉。為了確保運動平穩(wěn)，系統(tǒng)用四個滾珠軸承加固。
掃描時，我使用了一款基于ios的應用程序，但用戶可以選擇任何適合自己需求的軟件。這個項目的主要目標是演示逐步建立一個電動轉臺的3D掃描過程。我們開始吧!
這個項目由三個主要的3d打印部分組成。第一部分為底座，包括三個軸承槽、一個步進電機座、三個側面安裝支腿槽和一個電源開關槽。
第二部分是齒輪盤。它在中心有一個軸承槽，是唯一負責旋轉的運動部件。在它的一側，有一個安裝點，用于連接手機座。
第三部分為頂板，放置待掃描物體。這塊是直接從它的中心固定到底板，確保兩者保持完全靜止。
此外，該項目還包括一個連接到步進電機的小齒輪，三個固定軸承的引腳和三個安裝腿。此外，手機還配有加長臂和固定板。
如果你沒有3D打印機，你可以使用PCBWay的3D打印服務來獲得這些零件。STL文件是免費的。
在硬件方面，需要四個608 ZZ軸承來確保更平穩(wěn)的旋轉。需要一些螺栓和螺母來固定步進電機和手機支架。最后，將使用流行的28BYJ-48愛好步進電機。
我們將在接下來的步驟中介紹電子元件。現(xiàn)在，讓我們開始建立固定軸承的基礎。
?將引腳插入底座的引腳槽中，但不要完全插入。
?然后將軸承插入軸承殼，并將銷完全壓入槽中。
?然后將3英尺的碎片插入基座的腳槽中。它足夠緊，但如果你愿意，你可以用M3螺栓固定它。
?取齒輪部件，將一個軸承壓入齒輪部件中心的軸承槽內。
?將齒輪部分放在基座部分的頂部。
?放置頂板，使頂板部分的母槽與底座中心的公槽相匹配。
?最后，插入手機支架臂和支架，用M5螺栓和螺母固定。
完成了所有3D部件的裝配。手動將中間層齒輪部分轉動幾圈，若轉動平穩(wěn)，拆下頂板和齒輪部分，將步進電機放入槽內，用M3螺栓固定。然后插入步進電機齒輪。這是所有!現(xiàn)在讓我們進入電子步驟。
在電子方面，該項目使用ESP8266開發(fā)板，允許在需要時無線控制轉臺。對于步進電機驅動器，使用流行的ULN2003。需要一個面包板和幾根跳線來建立電路。
為了給系統(tǒng)供電，將使用一個9伏的適配器，以及一些電容器和一個電壓調節(jié)器，為開發(fā)板提供5伏的電壓。一個電路圖已經分享，以幫助您建立面包板設置。但是，將面包板放置在底座內可能會干擾旋轉齒輪，并且松動的電線可能導致斷開或短路。
出于這個原因，將使用自定義PCB代替。先前設計的PCB非常適合這個項目。PCB上的電源連接器已經更新，最新的版本現(xiàn)在可以在PCBWay項目頁面上找到。
現(xiàn)在，收集必要的組件和焊接工具——讓我們開始焊接吧!
如果PCB的焊接過程完成，將步進電機驅動芯片插入板中。確保正確對齊-芯片上的缺口應該與PCB上的缺口匹配。
接下來，將PCB放在基板上并連接步進電機?，F(xiàn)在，是時候設置電源連接了。一個2針的開關用于接通和關閉電路，但這是可選的——你也可以直接連接電源適配器。
由于該項目使用較舊的PCB版本，因此將使用桶頂連接。然而，更新的PCB版本包括一個2針端子塊，更容易布線。將電源線剪成合適的長度，連接到開關上，并焊接固定。為了防止短路，我使用了電工膠帶，但為了更安全的連接，建議使用熱縮管。
一旦電路設置好，我們就可以開始編程了。打開提供的源代碼，并根據(jù)您的電機連接更新引腳號碼。這是一個簡單的代碼，使步進電機在一個方向上旋轉。將代碼上傳到電路板后，將其插入PCB板并上電。
在第一次測試中，馬達熄火并發(fā)出一些噪音。如果發(fā)生這種情況，請嘗試反轉電機連接。您可以更改代碼中的引腳序列或簡單地翻轉電機連接器。
現(xiàn)在它工作了!馬達運轉平穩(wěn)。接下來，把齒輪板在中心。如果旋轉仍然是平穩(wěn)的，附加頂板以及。
正如你所看到的，轉盤現(xiàn)在功能齊全，旋轉起來毫不費力。在下一步中，我們將探索應用程序端。
在研究iPhone的3D掃描應用程序時，我在YouTube頻道Through Iris上看到了一個很棒的視頻。這個視頻回顧了多個應用程序，對于這個項目，我選擇了Polycam。由于這個項目的主要焦點是電動轉盤，我將只介紹應用程序的基本使用。如果你也想使用Polycam，我建議你在YouTube上觀看Andrew Sink的一步一步的指南。
下載應用程序后，您可以關閉訂閱頁面，繼續(xù)免費測試。在掃描界面中，您將發(fā)現(xiàn)兩種捕獲模式。在手動模式下，每次拍攝你都需要按下快門按鈕，而在自動模式下，你只需要在掃描開始和結束時按下錄制按鈕。
現(xiàn)在，把你想要掃描的對象放在旋轉工作臺的正中央。然后，把你的手機安裝在支架上，按下錄制按鈕，然后啟動轉盤。該應用程序將自動捕獲和保存圖像在定期間隔的桌子旋轉。如果需要，還可以降低電機步進速度，這可以提高掃描質量。基于源代碼中當前的步進速度，一個完整的旋轉捕獲大約60個圖像。
掃描完成后，停止錄制并按應用程序中的上傳和過程完成掃描?，F(xiàn)在，你的3D網格已經準備好了!看看結果，我對它的效果感到驚訝，即使是快速的測試掃描。有了更精確的設置，我相信細節(jié)會更好。
代碼
// wait for a single step of stepper
int delaytime = 2;
// ports used to control the stepper motor
// if your motor rotate to the opposite direction,
// change the order as {4, 5, 6, 7};
int port[4] = {15, 13, 12, 14};
// sequence of stepper motor control
int seq[8][4] = {
{ LOW, HIGH, HIGH, LOW},
{ LOW, LOW, HIGH, LOW},
{ LOW, LOW, HIGH, HIGH},
{ LOW, LOW, LOW, HIGH},
{ HIGH, LOW, LOW, HIGH},
{ HIGH, LOW, LOW, LOW},
{ HIGH, HIGH, LOW, LOW},
{ LOW, HIGH, LOW, LOW}
};
void rotate(int step) {
static int phase = 0;
int i, j;
int delta = (step > 0) ? 1 : 7;
step = (step > 0) ? step : -step;
for(j = 0; j < step; j++) {
phase = (phase + delta) % 8;
for(i = 0; i < 4; i++) {
digitalWrite(port[i], seq[phase][i]);
}
delay(delaytime);
}
// power cut
for(i = 0; i < 4; i++) {
digitalWrite(port[i], LOW);
}
}
void setup() {
pinMode(port[0], OUTPUT);
pinMode(port[1], OUTPUT);
pinMode(port[2], OUTPUT);
pinMode(port[3], OUTPUT);
}
void loop() {
rotate(100);
}
本文編譯自hackster.io
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