Proyecto TSI-100101-2013-86 cofinanciado por el Ministerio de Industria, Energía y Turismo, dentro del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2013-2016
La metrología virtual, generación de piezas virtuales mediante el escaneo de las piezas reales, está teniendo una fuerte implantación en los controles de calidad dimensional de las empresas de fabricación de componentes. Este tipo de sistemas, basados en fuentes de luz y sensores ópticos, ofrecen ventajas respecto a los sistemas tradicionales de control por contacto como aumento de la información capturada, rapidez y digitalización del procedimiento.
La cantidad de información generada también está sirviendo para mejorar y optimizar otros procesos de la producción como son el diseño inicial, la gestión de la producción o el control de gastos. Hasta ahora los sistemas ópticos utilizados están diseñados para entornos industriales, con unos requerimientos de tamaño, robustez y horas de trabajo muy exigentes.
Los buenos resultados obtenidos hasta la fecha en términos de rendimiento, información y fidelidad respecto a la pieza física original han impulsado a las empresas del consorcio: Datapixel, CBT, SQS y Unimetrik a la búsqueda de soluciones mucho más portátiles para su uso con smartphones por otros mercados de menos tradición tecnológica y el público general (joyería, escultura, biología, arquitectura, impresión 3D) de forma que no sea necesaria ninguna base tecnológica académica.
Las principales dificultades que se pueden encontrar para la aceptación son:
- Los usuarios finales no tienen experiencia o conocimientos en el uso de sistemas tecnológicos
- La inversión necesaria no está a su alcance
- Los sistemas con fuentes láser puede provocar reticencias de uso
- No existen usos para las piezas virtuales generadas
- Hay poca interoperabilidad en el formato de las piezas virtuales.
Scan2Go desarrollará un sistema captador de imágenes 3D para uso con smartphones. Este revolucionario sistema constará de una aplicación SW y un gadget HW con una fuente de luz láser para acoplar en el teléfono. El escaneado de los objetos/formas se hará gracias a los sensores ya presentes en los teléfonos que en combinación con dispositivo de triangulación láser generarán reproducciones 3D de alta calidad y fidelidad.
Scan2Go es una solución que permite capturar imágenes 3D de forma sencilla, rápida y económica en cualquier lugar con la ayuda de un smartphone.
Este sistema será completamente diferente y mucho más sencillo que las tradicionales máquinas de medición por coordenadas. Su reducido tamaño hará posible su transporte en un bolsillo o pequeño estuche semejante a las actuales cámaras digitales, permitiendo un uso cómodo y diario. Utilizará como sensor fotosensible la propia cámara integrada. De esta forma se reducirá las transformaciones de sistemas de referencia, estando todos los cálculos relacionados con las medidas del acelerómetro interno. Además este sistema no necesita ningún tipo de programación o automatización, bastará con pasar el escáner sobre la superficie de la muestra que se quiera digitalizar.
Todas estas funcionalidades están orientadas a facilitar el uso de Scan2Go, de forma que esta solución pueda ser utilizada un amplio abanico de usos y aplicaciones, algunos de ellos totalmente nuevos, tanto a usuarios profesionales como al gran público.
El usuario profesional podrá capturar y digitalizar la forma de un objeto (orgánico e inorgánico) en un formato editable para su posterior uso en sistemas de tratamiento de nubes de puntos. Entre otros, destaca la creación de ficheros 3D, archivos CAD, comparación de formas, dar color y texturas etc… Profesionales en el campo del diseño, prototipado, moda, biólogos etc… podrán dar un amplio uso a este sistema ya que mediante un sistema portátil y asequible podrán capturar formas 3D de objetos reales de interés para sus negocios, estudios o desarrollos.
En cuanto al gran público, los amantes a la fotografía o usuarios de redes sociales verán en este sistema un apasionante dispositivo con el que experimentar nuevas posibilidades que hasta la fecha no han estado accesibles fuera del entorno industrial. Por ejemplo, la digitalización de piezas permitirá la creación de modelos virtuales de objetos reales que podrán ser introducidos como modelo de entrada en las impresoras 3D, pudiendo fabricar réplicas de cualquier objeto de nuestro interés: componentes de coche o electrodomésticos, muñecos o figuras de colección, joyas, elementos decorativos,…Podrán ser utilizados como modelos para videojuegos, películas o realidad aumentada; los biólogos y arqueólogos dispondrán de una réplica en digital de estructuras óseas, antigüedades o esqueletos de animales. Se optimizarán los programas de diseño y modelado con la utilización de estructuras reales, en lugar de figuras perfectas geométricas. Además, como siempre ocurre con tecnologías nuevas, se abrirán nuevos campos y aplicaciones no previstos inicialmente.
De esta manera, la solución propuesta se plantea como combinación de varios elementos que han de funcionar en perfecta cooperación:
- Accesorio hardware: El accesorio estará formado principalmente por un pequeño láser de baja potencia que emitirá un haz de luz definido y seguro para el usuario (clase I), empaquetado en una carcasa robusta, ligera, de diseño atractivo y portátil que se ajustará al dispositivo.
- Software: La aplicación a instalar en el Smartphone tendrá dos funcionalidades:
- Para el control de todo el proceso de digitalización; podrá ser utilizada inicialmente con dispositivos con sistema operativo iOS y posteriormente con Android. Este software tiene como objetivo controlar el proceso de captura de datos (nubes de puntos) y proporcionar al usuario el resultado de la pieza virtual 3D deseada de manera sencilla e intuitiva.
- Para la edición, personalización y combinación de las piezas virtuales que se generen. También permitirá la exportación de datos en varios formatos (.txt, .dat, generación de .stl,…) para su posterior edición en programas informáticos y de diseño 3D.
Estos dos elementos, combinados con las tecnologías propias del smartphone -el giroscopio, acelerómetro, sensor óptico (que se encuentra en la cámara)- forman este atractivo producto cuyo mercado de aplicación es muy amplio.