¡Conecta tu máquina CNC con Kinect!

En primer lugar, viene con un adaptador USB estándar, originalmente diseñado para permitir su uso con Xbox antiguas, lo que permite conectarlo a un PC estándar. En segundo lugar, la tecnología de gestos se basa en un escaneo 3D del entorno frente al Kinect mediante un patrón infrarrojo. ¿Sería este escaneo 3D lo suficientemente preciso como para crear modelos 3D con el detalle necesario para cortarlos con una máquina CNC?

Los tres sensores que nos interesaban eran el proyector infrarrojo, la cámara infrarroja y la cámara normal. El Kinect funciona proyectando un patrón estructurado (que se parece un poco a un código de barras 2D) al mundo. La cámara infrarroja analiza cómo se distorsiona y refleja este patrón para crear un mapa de distancias a los objetos más cercanos frente al Kinect. Simultáneamente, la webcam transmite vídeo convencional de la escena junto con los datos 3D.

Con un poco de ayuda de nuestros amigos...Para acceder a estos datos, utilizamos dos bibliotecas de código abierto: libfreenect (http://openkinect.org/wiki/Main_Page) y libusb (http://www.libusb.org/). Existen otras opciones disponibles, pero la decisión se basó principalmente en que ambas proporcionan el código fuente completo, lo cual siempre es tranquilizador si se planea desarrollar algo novedoso ;)

Inicialmente, Brian modificó la aplicación de ejemplo proporcionada, pero durante el fin de semana creó una aplicación MFC específica para realizar parte del preprocesamiento. La API de libfreenect resultó bastante sencilla de implementar en un proyecto totalmente personalizado. Luego, utilizamos una versión personalizada de nuestro paquete de modelado y fabricación CNC 3D, Aspire, para importar los datos y permitirnos experimentar con ellos. En un día, Brian se convenció de que, con un poco de manipulación en Aspire, los datos brutos podrían combinarse y mejorarse lo suficiente como para producir resultados mecanizables de 3 ejes bastante razonables.

Nuestra versión actual del proceso tiene cinco etapas principales:Primero usamos 25 fotogramas de datos 3D (capturados en 1 segundo) para promediar parte del ruido inherente que se encuentra en un solo fotograma.

También usamos la aplicación de captura personalizada para limitar los datos 3D a las distancias que nos interesan, con deslizadores para eliminar datos delante o detrás del objetivo que estamos capturando.

Luego los datos se importan a una versión personalizada de Aspire donde un asistente ayuda en el proceso de alineación de los datos 3D reales, con un bajo relieve creado a partir de la imagen de la cámara web - las sombras y los cambios de brillo en la foto no están directamente relacionados con la forma 3D, pero agregan una gran cantidad de detalle si se usan con criterio.

Los elementos del modelo ahora se pueden suavizar, escalar o incluso esculpir individualmente para producir un bonito modelo compuesto.

Luego se pueden generar trayectorias de herramientas y cortar el modelo.

Después de una pequeña manipulación adicional en Aspire (para bajar el área de la cabeza y reducir el grosor del material requerido), el modelo se cortó de manera que pudiéramos cortarlo en 3 capas usando MDF de 1" (25 mm).Luego se pegaron las piezas...

¡Vamos a mostrar el proceso "Kinect yourself to your CNC" en la Feria Maker de San Francisco la próxima semana (22 y 23 de mayo de 2011) y esperamos ver a tantos de ustedes allí como podamos!