M.Y.S. : make your scan. Rilievo 3D di oggetti tramite uno scanner progettato con componenti open source

This project was born from the idea of creating a functional and economic object, as opposed to a still very selected branch of the market. 3D laser scanners are in fact part of a very limited business, which consists mainly of expensive items, protected by restrictive patents in every part of their designs, including both their physical components and their software. The project carried out in this essay falls however in a more "open source" philosophy in which the scanning technology becomes available to any kind of user. How is this possible? The designed scanner uses concepts and knowledge acquired throught the Internet, through information provided by users themselves. More precisely, Amsterdam's FabLab has built a small scanner using open source technologies such as common programming softwares like Python and Arduino, then published the results achieved on their website [http://fablab.waag.org/node/3363]. The work carried out in this thesis focused on the study of 3D detection technology, the comparison between the various related items available on the market, the development of an "open source" product based both on the information FabLab gathered (for the software) and on the design of the various elements essential for it's operation. The scanner built in the end is made up by a turntable where the object can be placed and scanned, two lasers that project a beam of light on the object and a webcam that captures the views. Both the webcam and the lasers are mounted on rails that allows their movements to increase the scanning range of this instrument. The design entails the use of both "buy" components (alredy existing on the market) in order to keep the prices low; as well as "make" elements (to actually be made during production) engineered according to design rules, dictated by both materials and manufacturing processes. The product is going to end up in a slice of market, namely the "makers" movement, that is highly expanding in this moment. Moreover it will allow users to get in touch with a part of design called "reverse Modeling" without any of the otherwise excessive financial investments. Both the project and the software programming codes (Python and Arduino) have been made public to perpetrate the "open" idea that was the starting point of this work.

Questo progetto nasce dalla sfida di creare un prodotto funzionante, economico ed in contrapposizione ad un mercato considerato, anche recentemente, elitario. Il mercato degli scanner laser 3D è infatti molto ristretto e composto principalmente da oggetti protetti da brevetti, che comprendono sia i componenti sia l'interfaccia (software). Il progetto sviluppato in questa tesi rientra in un pensiero "open source" in cui la tecnologia di scansione si pone a disposizione di qualsiasi utente. Come è possibile ciò? Lo scanner progettato sfrutta conoscenze acquisite tramite la rete Internet, messe a disposizione dagli utenti. Più precisamente, il FabLab di Amsterdam ha costruito un piccolo scanner sfruttando tecnologie open source come i software di programmazione Python e Arduino; ha poi pubblicato sul proprio sito Internet [http://fablab.waag.org/node/3363] i risultati ottenuti. Il lavoro compiuto in questa tesi riguarda lo studio delle tecnologie di rilievo 3D, il confronto tra gli oggetti presenti sul mercato, lo sviluppo di un prodotto "open source" basandosi sulle conoscenze acquisite da FabLab (per la parte software) e la progettazione delle parti necessarie al suo funzionamento. Il prodotto scanner realizzato possiede un piatto girevole su cui si posiziona l'oggetto da rilevare, due laser che proiettano una lama di luce sull'oggetto ed una webcam che cattura le diverse viste. Sia la webcam che i laser sono montati su una guida che permette la loro movimentazione così da aumentare il campo di scansione dello strumento. Il progetto comporta l'utilizzo di componenti buy (già esistenti sul mercato) per seguire l'obbiettivo di contenimento dei costi e di parti make (da produrre) che sono state ingegnerizzate seguendo le regole di progettazione dettate sia dal materiale sia dal processo produttivo. Il prodotto si va a inserire in una fetta di mercato che si è sviluppata da poco ed è tuttora in espansione, cioè quella dei makers; permette, senza investimenti finanziari eccessivi, di confrontarsi con una parte della progettazione chiamata Reverse Modeling. Sia il progetto sia i codici di programmazione dei software (Python e Arduino) sono stati resi pubblici per continuare con l'idea "open" da cui è iniziato questa tesi.