informe # 7 uso del escaner 3d

8/17/2019 Informe # 7 Uso Del Escaner 3d

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CARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA

SISTEMAS CAD-CAM

INFORME Nº 02

TIPAN CAJAS STALIN ORFAY

USO DEL ESCANER 3D

21/05/2014

PRACTICA N0 07

I. TEMA Uso del escáner 3D.

II. OJETI!OS Planificar la diagramación. Configurar el programa.

Crear un prototipo.

Revisar órdenes de dibujo, edición, modificación y visualiación.

III. MATERIALES Y E"UIPOS Computador.

!oft"are #umi!oft.


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$scáner #oomeo %pti#um &'.

(odelo de una pieas a escanear.

I!. MARCO TE#RICO

E$%&'() 3D

Un ($%&'() 3D es un dispositivo )ue analia un objeto o una escena para reunir datos de suforma y ocasionalmente su color. *a información obtenida se puede usar para construir

modelos digitales tridimensionales )ue se utilian en una amplia variedad de aplicaciones.

Desarrollados inicialmente en aplicaciones industriales +metrologa, automóvil-, an

encontrado un vasto campo de aplicación en actividades como

la ar)ueologa, ar)uitectura, ingeniera, y entretenimiento.

$l propósito de un escáner 3D es, generalmente, el de crear una nube de puntos a partir de

muestras geom/tricas en la superficie del objeto. $stos puntos se pueden usar entonces para

e0trapolar la forma del objeto +un proceso llamado reconstrucción-. !i la información de

color se incluye en cada uno de los puntos, entonces los colores en la superficie del objeto

se pueden determinar tambi/n.

Imagen 1. Escáner 3D.

T*+,$ ( ($%&'() 3D

A%*,$

*os escáneres activos emiten alguna clase de se1al y analian su retorno para capturar la

geometra de un objeto o una escena. !e utilian radiaciones o ultrasonidos.

E$%&'() 3D ( *(+, ( (,

Un escáner 3D de tiempo de vuelo determina la distancia a la escena cronometrando el

tiempo del viaje de ida y vuelta de un pulso de lu. Un diodo láser emite un pulso de lu y

http://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arqueolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitecturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitecturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arqueolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitecturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADa


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se cronometra el tiempo )ue pasa asta )ue la lu reflejada es vista por un detector. Como

la velocidad de la lu C es conocida, el tiempo del viaje de ida y vuelta determina la

distancia del viaje de la lu, )ue es dos veces la distancia entre el escáner y la superficie.

$l distanciómetro láser sólo mide la distancia de un punto en su dirección de la escena. Para

llevar a cabo la medida completa, el escáner va variando la dirección del distanciómetro

tras cada medida, bien moviendo el distanciómetro o deflectando el a mediante un

sistema óptico.

2lgunos ejemplos de escáneres basados en el tiempo de vuelo

Callidus CP3455

*eica !can!tation4

*eica C65

(ensi 7!6558455 +aora 'rimble 7&-

%ptec 9*R9!

Riegl +toda la gama-

Imagen 2. Escáner de tiempo de vuelo.

E$%&'() &$() ( )*'%*' 3D


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$l escáner láser de triangulación 3D es tambi/n un escáner activo )ue usa la lu del láser

para e0aminar el entorno. $l a de lu láser incide en el objeto y se usa una cámara para

buscar la ubicación del punto del láser. Dependiendo de la distancia a la )ue el láser golpee

una superficie, el punto del láser aparece en lugares diferentes en el sensor de la cámara.

$sta t/cnica se llama triangulación por)ue el punto de láser, la cámara y el emisor del láser

forman un triángulo.

Imagen 3. Escáner de triangulación 3D.

2lgunos ejemplos de escáneres 3D por triangulación

(inolta :ivid

E$%&'() *6()('%* ( 6$(

$ste tercer tipo de escáner mide la diferencia de fase entre la lu emitida y la recibida, y

utilia dica medida para estimar la distancia al objeto. $l a láser emitido por este tipo de

escáner es continuo y de potencia modulada.

$l rango y la precisión de este tipo de escáner es intermedio, situándose como una solución

entre el largo alcance de los dispositivos de tiempo de vuelo y la alta precisión de los

escáneres por triangulación.

2lgunos ejemplos de escáneres basados en diferencia de fase

;aro Poton,


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'rimble ;&

55>, >565

E$%&'() 3D ( ($)%)

*os escáneres 3D de lu estructurada proyectan un patrón de lu en el objeto y analian la

deformación del patrón producida por la geometra de la escena. $l modelo puede ser

unidimensional o de dos dimensiones. Un ejemplo de un modelo unidimensional es una

lnea. *a lnea se proyecta sobre el objeto )ue se analia con un proyector de *CD o un

láser. Una cámara, desviada levemente del proyector de modelo, mira la forma de la lnea y

usa una t/cnica semejante a la triangulación para calcular la distancia de cada punto en la

lnea. $n el caso del modelo de una sola lnea, la lnea se barre a trav/s del campo del

panorama para reunir información de distancia una tira a la ve.

E$%&'() 3D ( ,

*os escáneres 3D de lu modulada emiten una lu continuamente cambiante en el objeto.

7eneralmente la fuente de lu simplemente cicla su amplitud en un patrón sinodal. Una

cámara detecta la lu reflejada y la cantidad )ue el patrón de lu cambia para determinar la

distancia viajada por la lu.

P$*,$

*os escáneres pasivos no emiten ninguna clase de radiación por s mismos, pero en lugar se

fa de detectar la radiación reflejada del ambiente. *a mayora de los escáneres de este tipo

detectan la lu visible por)ue es una radiación ya disponible en el ambiente.

E$()(,$%+*%,$

*os sistemas estereoscópicos utilian el mismo principio de la fotogrametra, utiliando la

medida de la paralaje entre dos imágenes para determinar la distancia de cada pi0el de la

imagen. $mplean generalmente dos cámaras de video, levemente separadas, mirando a la

misma escena. 2naliando las diferencias leves entre las imágenes vistas por cada cámara,

es posible determinar la distancia en cada punto en las imágenes. $ste m/todo se basa en la

visión estereoscópica umana.

S*(

$stos tipos de escáneres 3D usan bos)uejos creados de una sucesión de fotografas

alrededor de un objeto tridimensional contra un fondo muy bien contrastado. $stas siluetas

se estiran y son cruadas para formar la apro0imación visual de casco del objeto.


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C,' 8 ( $)*, 9,(, :$, (' *(';

$ste tipo de escaneo 3D se basa en los principios de la fotogrametra. $s tambi/n algo

semejante en la metodologa a la fotografa panorámica, e0cepto )ue las fotos se toman de

un objeto en un espacio tridimensional para replicarlo en ve de tomar una serie de fotos de

un punto en un espacio tridimensional para replicar el ambiente circundante. ?6@

E$%&'() N,,(, O+*N


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Imagen . !so del escáner Noomeo.

#o ay necesidad de )ue los puntos tradicionales, objetivos u otros medios de posicionamiento espacial, todo se ace automáticamente sin )ue el usuario final tener )ue

perder tiempo en la preparación del modelo. !egBn #oomeo, utilia complejos algoritmos

para posicionarse en relación con el tema y cuenta con una precisión de asta = 655m. !i

bien esto significa )ue no puede capturar bien como un detalle como la mayora de los

escáneres de mano competitivos, todava significa )ue es adecuado para mucas

aplicaciones de ingeniera inversa.

$l volumen recomendado para objetos analiados es de 65 cm3 a 6 m 3. $sto lo sitBa en el

e0tremo inferior de la escala para escáneres de mano, sin embargo #oomeo dice tambi/n la

fle0ibilidad del dispositivo significa )ue puede ser utiliado para escanear pieas en el

interior más grandes, como las alas de aviones, entre las tuberas au0iliares complejos, o en

la parte superior de las altas estructuras.

$l escáner viene con una aplicación de soft"are de ad)uisición de llamada #umi!oft. $sto

permite sencilla limpiea de la nube de puntos, mallado automático y e0portación a 2!C99,

&E


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'ambi/n ay )ue tener muy en cuenta tambi/n las dimensiones de la misma.

%tro factor )ue influye considerablemente y dependiendo del escáner es la

coloración de la piea. Una piea muy colorida tendrá mucas fallas la momento de

tomar las fotografas.

C,, $( )(* ' ($%'(,

Primeramente se realian las pruebas para ver como captura el escáner la superficie

de la piea procurando observar la orientación más idónea.

(ediante una cone0ión a un ordenador se va tomando las lecturas asta tener su

imagen digital completa. Cada lectura debe tener un modo má0imo de precisión de

puntos de lectura.

!e procede a acer un mallado con el soft"are empleado de la figura o imagen

digital.

Una ve registrada la piea con los niveles precisos referidos se procede a la

impresión de la imagen digital con el uso de una impresora 3D. ?3@

!. PROCEDIMIENTO

$legimos la piea, la cual va a ser escaneada.

Imagen ". #ie$a a ser escaneada.

2ctivamos el soft"are #umi!oft para )ue se puedan ir cargando las imágenes capturadas

por el escáner.


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Imagen %. &ctivación del so't(are Numi)o't.

Posicionamos la lu láser del escáner asta poder formar una v en la piea.

Imagen *. +ormación de una v para la toma de la 'otogra',a.

'omamos las fotografias asta poder completar la geometria de la piea.

$s necesario ir visualiando la fotografias tomadas para ver puntos de falla e ir corrigiendo.


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Imagen -. Toma de 'otogra',as.

Imagen 1. #ie$a 'otogra/ada.


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Imagen 11. #ie$a digitali$ada.

Imagen 12. #ie$a digitali$ada.

;inalmente mandamos a imprimir usando una impresora 3D.

!I. CONCLUSIONES


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$l prototipado es una operación dentro del proceso de mecaniado )ue nos permite

interactuar un soft"are con una má)uinaerramienta.

$l soft"are #umi!oft es una erramienta de dise1o para prototipado )ue realia

principalmente sólidos en 3D, y )ue nos permite interactuar con el escáner #oomeo

y la impresión o el mecaniado en una má)uinaerramienta.

$s muy importante )ue posicionemos de manera adecuada la lu del escáner en la piea en una postura idónea para realiar la toma de las fotografas de la piea.

!II. RECOMENDACIONES

Conocer previamente el uso y funcionamiento del escáner #oomeo %pti#um &' y

el soft"are #umi!oft para su adecuado manejo.

Usar pieas preferiblemente de color blanco, de esta manera la fotografa es más

e0acta y no vamos a tener márgenes de error e0cesivos.

Conocer previamente como se puede relacionar y cómo puede interactuar un

soft"are con una má)uinaerramienta.

!III. ILIOGRAF=A

?6@ ttp88es."iGipedia.org8"iGi8$scánerH3D

?4@ ttp88""".develop3d.com8reverseengineering8noomeooptinum

?3@ PD; Dialnet$scaneado$n3DEPrototipadoDePieas2r)ueologicas4>4I6JK
http://www.develop3d.com/reverse-engineering/noomeo-optinumhttp://www.develop3d.com/reverse-engineering/noomeo-optinum

informe # 7 uso del escaner 3d

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