Найти в Дзене
Ivideon

Как напечатать камеру на 3D принтере

У многих из нас иногда начинают чесаться руки что-нибудь смастерить самостоятельно. На дворе всё-таки 2019 год и мы говорим не о школьных уроках труда и вытачивании бессмысленного подсвечника на токарном станке — в последнее десятилетие стали широко доступны одноплатные компьютеры и настольные 3D-принтеры, что существенно расширило границы DIY-проектов: теперь дома можно изготовить хоть робокошку, хоть камеру видеонаблюдения. И если с робокошкой всё понятно — это сложный проект, требующий много времени и терпения, то камера, на первый взгляд, может показаться легкой задачей — всего-то нужно собрать в одном корпусе электронную «начинку» с простейшим объективом, провести питание и залить готовую прошивку. Что же, давайте разберёмся по порядку.  Как построить Начнём с объектива, самая простая конструкция которого — монокль. Фактически, это просто труба с одной линзой, но для наших целей ничего более сложного и не надо. И если с корпусом всё просто — берём готовую модель с Thingverse, то
Оглавление

У многих из нас иногда начинают чесаться руки что-нибудь смастерить самостоятельно. На дворе всё-таки 2019 год и мы говорим не о школьных уроках труда и вытачивании бессмысленного подсвечника на токарном станке — в последнее десятилетие стали широко доступны одноплатные компьютеры и настольные 3D-принтеры, что существенно расширило границы DIY-проектов: теперь дома можно изготовить хоть робокошку, хоть камеру видеонаблюдения.

Робокошка OpenCat
Робокошка OpenCat

И если с робокошкой всё понятно — это сложный проект, требующий много времени и терпения, то камера, на первый взгляд, может показаться легкой задачей — всего-то нужно собрать в одном корпусе электронную «начинку» с простейшим объективом, провести питание и залить готовую прошивку. Что же, давайте разберёмся по порядку. 

Как построить

Начнём с объектива, самая простая конструкция которого — монокль. Фактически, это просто труба с одной линзой, но для наших целей ничего более сложного и не надо. И если с корпусом всё просто — берём готовую модель с Thingverse, то с самой линзой придётся повозиться.

Пожалуй, единственный достойный пример печати линзы настольным 3D-принтером продемонстрировал создатель полностью 3D-печатного плёночного фотоаппарата SLO. Вам придется освоить специализированный софт (например, тот же OpticalRayTracer), также придется создать 3D-модель линзы для печати на стереолитографическом принтере. К сожалению, даже максимальное разрешение в 25 микрометров для популярных принтеров Form 2 не даст чёткого изображения и линза будет очень мутной, поэтому её придется полировать. Ручная полировка линзы займёт несколько часов, потребует терпения и внимательности — скорее всего, вам не раз придется начинать полировку заново или печатать новую заготовку взамен испорченной.

Полировка линз
Полировка линз

Теперь напечатаем на другом 3D-принтере методом послойного наплавления пластиковый корпус, причём модель снова можно будет найти в сети. Конечно, она не очень изящна, но нам ведь главное практичность, а не красота — автор этой модели не стал намертво фиксировать модуль камеры в корпусе, за что ему спасибо. Значит, мы сможем сначала закрепить основной корпус на стене, а уже потом точно наведём объектив в нужную точку и намертво зафиксируем клеем.

Пластиковый корпус для камеры
Пластиковый корпус для камеры

В качестве электронной «начинки» у нас будет использован одноплатный компьютер Raspberry Pi 3 B, который подходит сразу по ряду причин: к нему продается родной модуль с камерой, для него доступно большое количество бесплатного ПО, а ещё у него есть сетевой разъем для передачи данных на сервер. Можно взять популярную операционную систему Raspbian в связке с детектором движения Motion, а можно воспользоваться уже готовой специализированной сборкой motionEyeOS. В любом случае, приготовьтесь к многочасовым пляскам с бубном вокруг установки и настройки этого программного обеспечения.

3D принтер, использующий метод послойного наплавления
3D принтер, использующий метод послойного наплавления

Сколько стоит

Для простоты будем считать, что 3D-принтеры (да, во множественном числе, потому что нас интересуют принципиально разные технологии: стереолитография и послойное наплавление) вы можете взять в аренду (придётся покупать расходники) или будете печатать на заказ (в случае неудачи при полировке или сборке придётся платить каждый раз заново), а необходимое программное обеспечение вы освоили заранее в свободное время. 

Для проекта нам понадобится купить основные детали для камеры, а также расходники для 3D-печати (в случае аренды принтеров). Одноплатный компьютер Raspberry Pi 3 B (3400 рублей), блок питания (870 рублей), модуль Pi camera (2900 рублей) и SD-карту (от 200 рублей) нет смысла заказывать за рубежом — с доставкой выйдет еще дороже, чем купить в России. То же касается катушки пластика (1600 рублей).

Модуль Pi camera
Модуль Pi camera

Полимер для линзы съест половину бюджета камеры — нам понадобится качественный Formlabs Clear Resin, который продаётся в отечественных магазинах за 14300 рублей, в то время как на сайте производителя он стоит в районе 9600 рублей, так что даже при заказе через перекупщиков из США удастся сэкономить в районе трёх тысяч рублей. Прибавим к цене расходников оплату аренды принтеров и на выходе получим бюджет в районе 25 тысяч рублей за устройство.

Если же у вас в запасе нет свободных 25 тысяч и двух недель на печать, полировку, сборку и отладку софта, то всегда можно купить готовую камеру в три раза дешевле в магазине Ivideon.

Читайте также:
Что можно увидеть, установив в подъезде камеры
Чем вы рискуете, покупая камеру наблюдения из Китая
Как самому сделать домашнее видеонаблюдение? Всё просто!