ระบบอัตโนมัติสำหรับการสร้างภาพวัตถุความแม่นยำสูง: แท่นหมุน 3 มิติ

การหมุนวัตถุอย่างต่อเนื่องด้วย Servo นั้นไม่เพียงพอสำหรับการสแกน 3D Photogrammetry; ภาพเบลอจากการเคลื่อนไหวจะทำลาย Algorithm จนหมดสิ้น! กล้องจะต้องอยู่นิ่งสนิท แท่นหมุนควบคุมด้วย Arduino สำหรับการถ่ายภาพ 3 มิติ ทำงานด้วย State Machine ที่ซับซ้อนและซิงโครไนซ์กันอย่างยอดเยี่ยม มันสั่งการ Stepper Motor ขนาดใหญ่ให้หมุนวัตถุอย่างแม่นยำ 10 องศา หยุดการเคลื่อนที่อย่างกะทันหันและมั่นคง จากนั้นสั่งให้กล้อง DSLR ถ่ายภาพจากระยะไกล ทำซ้ำ 36 ครั้ง เพื่อให้ได้ชุดภาพที่สมบูรณ์แบบไร้ที่ติ!

ข้อควรระวังในการใช้ NEMA Stepper Micro-Stepping (A4988)

คุณไม่สามารถใช้ TT motor สีเหลืองราคาถูก 2 ดอลลาร์ได้โดยเด็ดขาด เพราะมันไม่มีความแม่นยำในการระบุตำแหน่งเลย

1. โครงการนี้ใช้ NEMA 17 Bipolar Stepper Motor ขนาดใหญ่
2. สมการ 200 สเต็ป: Stepper NEMA มาตรฐานมี 200 สเต็ปทางกายภาพต่อการหมุนหนึ่งรอบ นั่นหมายความว่าแต่ละสเต็ปมีขนาดใหญ่ถึง 1.8 องศา หากสแกนวัตถุขนาดเล็ก การหมุนจะกระตุกเกินไป!
3. โค้ด C++ สั่งการ A4988 Stepper Driver Array! คุณต้องเสียบ jumper "Micro-Stepping" สามตัวขนาดใหญ่ลงบน Shield (MS1, MS2, MS3) ด้วยตัวเอง
4. นี่เป็นการบังคับให้ชิป A4988 จำลองการเคลื่อนที่ของสเต็ปด้วยระบบแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้การผสมแรงดัน PWM ที่ซับซ้อน! 200 Steps จะถูกเปลี่ยนอย่างรุนแรงเป็น 3200 Microsteps ต่อการหมุนหนึ่งรอบ! ตอนนี้แท่นหมุนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่นอย่างเหลือเชื่อที่ 0.11 องศา!

การซิงค์ชัตเตอร์กล้อง DSLR (Opto-Isolation)

เมื่อแท่นหมุนหยุดที่ Index 30 ตัว Uno จะต้องสั่งให้กล้องถ่ายภาพ

• คุณไม่สามารถเชื่อมต่อขา 5V ของ Arduino เข้ากับพอร์ตทริกเกอร์กล้อง Canon DSLR ราคา 3000 ดอลลาร์ได้โดยเด็ดขาด! วงจรของกล้องคาดหวัง 3.3V floating grounds การสั่ง digitalWrite(HIGH) จะทำให้ซิลิคอนของกล้องเสียหายทันที!
• ข้อควรระวังในการใช้งาน: คุณต้องใช้ Optoisolator (4N35) IC แบบแยก หรือ Reed Relay ขนาดใหญ่เท่านั้น!
• Arduino สั่งการ digitalWrite(OptoPin, HIGH);
• ชิป 4N35 ขนาดเล็กจะส่องแสง LED ที่ มองไม่เห็น ภายในเปลือกพลาสติกของมัน Photo-transistor จะตรวจจับแสงและทำการปิดวงจรสายชัตเตอร์กล้อง DSLR โดยไม่มีสายไฟใดๆ เชื่อมต่อ Arduino กับกล้อง Canon!
• กล้องถ่ายภาพได้อย่างสมบูรณ์แบบ แท่นหมุนเคลื่อนที่ไปข้างหน้า! การสแกน 3D Topography แบบอัตโนมัติสมบูรณ์!

ชุดเครื่องมือสแกนระดับมืออาชีพ

• Arduino Uno/Nano (ฟังก์ชันการทำงานมาตรฐาน)
• A4988 or DRV8825 Stepper Motor Driver Shield
• NEMA 17 Stepper Motor (ขับเคลื่อนด้วยแหล่งจ่ายไฟภายนอก 12V 2-Amp เท่านั้น – ห้ามจ่ายไฟจาก 5V VIN ทั่วไปของ Uno โดยเด็ดขาด!)
• 4N35 Optocoupler IC (สำหรับใช้ในการทริกเกอร์กล้องแบบแยกวงจรซึ่งสำคัญอย่างยิ่ง!)
• สาย Headphone Jack มาตรฐาน ขนาด 2.5mm หรือ 3.5mm (ทำการตัดและต่อสายใหม่เพื่อให้เสียบเข้ากับพอร์ต Remote ของกล้อง DSLR รุ่นนั้นๆ ได้อย่างสมบูรณ์แบบ!)