CASE STUDIES

Sam Noble Oklahoma Doğa Tarihi Müzesi Paleontologları FARO Laser Scanner Kullandı

Sam Noble Oklahoma Doğa Tarihi Müzesi Paleontologları FARO Laser Scanner Kullandı

Sam Noble Oklahoma Doğa Tarihi Müzesi Paleontologları FARO Laser Scanner Kullandı

Uygulama – Tersine Mühendislik

Sam Noble Oklahoma Doğa Tarihi Müzesi paleontologları, genç bir Apatozor’un kayıp kemiklerinin anatomisini yeniden yapılandırmak üzere bilimsel bir çalışma yürütmekteydi. Bilim adamları kemiklerin yalnızca %15’i toplanmış olduğu için müzede hala sergilenmekte olan yetişkin Apatozor modelini kullanarak kalan kemik yapısını dijital olarak yeniden yapılandırmanın yollarını aradılar. Bunun için büyük iskeletin tersine mühendisliğinin yapılması en iyi çözüm olarak belirdi.
 
Problem

Sam Noble Oklahoma Doğa Tarihi Müzesi, en kapsamlı paleontoloji koleksiyonlarından birine ev sahipliği yapmaktadır. Müze için yapılan bilimsel araştırmaların büyük bölümü İleri Üretim ve Biçim Mühendisliği Merkezi (SEAM) tarafından yürütülmektedir. SEAM, yenilikler yaratma ve bunları paylaşma amacıyla mühendislik kaynaklarını bir araya getiren birden çok üniversiteden oluşan bir birliktir. SEAM üyelerinden biri olan Oklahoma Üniversitesi ile Sam Noble Oklahoma Doğa Tarihi Müzesi son dönemlerde çok özgün bir uygulama üzerinde birlikte çalışmaktalar.

 
Müzenin paleontologları genç bir apatozorun iskeletini yeniden yapılandırmakla görevlendirildiler. Kemiklerin yalnızca %15’i toplanmış olduğu için, kalan fosillerin bir bilimsel araştırma ekibi tarafından anatomik olarak yeniden yaratılması gerekiyordu. Benzer durumlarda kil modellere el ile şekil verilmesi süregelen en yaygın uygulamadır. Fakat bu işlem fazlasıyla zaman alıcıdır, hatalı ve çoğunlukla tekrar üretilemeyen sonuçlar üretir.
 
SEAM’ın bir üyesi olan Oklahoma Üniversitesi, müze paleontologlarının işini kolaylaştıracak alternatif bir çözüm üretti. Üniversitenin hedefi, paleontologların gösterim modelinin kalıbını oluşturmaları için genç Apatozor’un her bir kemiğinin tekil prototiplerini üretmekti. Ekip, hali hazırda mevcut yetişkin Apatozor’un iskelet modelinin tersine mühendisliğini yapmaya karar verdi. Böylece, genç dinozorun kayıp kemikleri orantısal olarak üretilebilecekti.
 
Çözüm
 
25FT yükseklik ve 45FT uzunluğundaki yetişkin Apatozor iskeleti ile neredeyse 300 kemiği dijital olarak üretmek, şekillendirme gibi geleneksel yöntemlerle oldukça zor bir görev olacaktı. Oklahoma Üniversitesi’nden Dr. Binil Starly ve öğrenci ekibi, müzede sergilenen yetişkin modelinden veri elde etmek için lazer ile tarama yöntemini kullanmaya karar verdi.

Bu görevi gerçekleştirmek amacıyla, yetişkin Apatozor’un sanal 3D temsilinin, daha sonra genç kalıp modellerinin yeniden yapılandırılması için uygun anatomik boyutlara uyarlanmak üzere oluşturulmasında  FARO Laser Scanner kullanıldı. Dr. Starly bu yöntem için “Lazer tarama, dünyadaki tarih öncesi hayatın doğru anatomik temsiline imkan veren dijital bir teknolojidir” ifadesini kullandı.
 
Sergilenmekte olan yetişkin iskeletin belirli kısımları dar yerlerde saklı halde veya erişilmesi oldukça güç durumda bulunuyordu. Mekan kısıtlarına karşın, FARO Laser Scanner, daha önce erişilmesi imkansız olan kemikleri tam olarak tarayabilme kapasitesine sahipti. FARO Laser Scanner’ın kullanım kolaylığı ve taşınabilirliği, öğrenci ekibinin yetişkin Apatozor’un tamamını sadece birkaç adımda tarayabilmesinini sağladı.
 
Öğrencilerden Aimee Dilley, FARO Laser Scanner hakkında “Bana bir endüstri mühendisliği öğrencisi olarak, bir işin yapılabilmesi için daima daha etkin ve daha verimli yöntemleri araştırmam öğretildi. Faro Laser Scanner, bunu başarmada yeni teknolojinin nasıl temel bir rol oynadığını gösterdi.” dedi.
 
Projede görev alan öğrenciler, FARO ile birkaç saat içinde hızlı bir eğitim gördüler ve her biri lazer takip sistemini dönüşümlü olarak kullandı. FARO, taranan nesneye kızılötesi ışın gönderir ve ışın lazer tarayıcıya geri yansıtılır. Lazer tarayıcı, saniyede yaklaşık bir milyon nokta toplar ve bu noktalardan sanal bir nokta bulutu oluşturur. Bu nokta bulutlarını kullanarak 3D modeller oluşturulabilir, ölçeklenebilir, ve istenen boyutlara uyarlanabilir.
 
Fosiller oldukça kırılgan olduğu için, lazer tarama uygulaması müze için kıyaslanamaz derece faydalı oldu. Fosil benzeri nesneler ile çalışırken, FARO Laser Scanner kullanmak idealdir çünkü çalışma esnasında kırılgan Apatozor modeline çok fazla yaklaştırılması gerekmez ve dinozorun tarama esnasında sergilenebilmesine olanak sağlar.
 
Yatırımın Geri Dönüşü

Yetişkin Apatozor modelinin lazer taraması sadece 9 tarama ile gerçekleştirildi. Tarama tamamlandıktan sonra, yetişkin iskeletin sanal modeli, genç Apatozorun eksik kalan iskeleti ile anatomik olarak uyuşması için  modifiye edildi. Verilerin doğru bir şekilde değerlendirilmesi sayesinde doğru kalıpların bir 3D printer ile çıktısının alınmasının sağlanması için Oklahoma Üniversitesi’nden mühendisler ve Sam Noble Müzesi’nden paleontologlar birlikte çalıştılar. FARO Scene, lazer tarama işlem sonrası yazılımı, 9 taramanın tamamını otomatik olarak kaydetti ve mühendislerin basit ölçümler yapmasına olanak sağladı.

Sam Noble paleontologlarından Kyle Davies’e gore, geleneksel yeniden yapılandırma yöntemleriyle bir kuyruk kemiği omurunun şekillendirilmesi yaklaşık bir gün sürmektedir. Yeni lazer tarama yönteminin kullanılması ile ise aynı omurun üretilmesi sadece 15-30 dakika sürmektedir. Böylece her bir omur için %93-96 oranında zaman tasarrufu sağlanmaktadır. En büyük fayda ve tasarruflar, büyük kemiklerin iskeletin solundan sağına doğru yansıtılabilmesi ile sağlanmaktadır.
 
Geçmişte yeniden yapılandırma projelerinde çalışan insanlar çoğunlukla gönüllülerden oluşmuştur. Bu proje için kemiklerin tersine mühendisliği yapıldıktan sonra, daha az deneyimli gönüllülerin fosil kalıbını daha kısa sürede yeniden yapılandırabilmesi mümkün oldu. Bu ise müzeye hem zaman hem de maliyet tasarrufu sağladı.
 
Mühendislerden Jacob Ferguson, “Faro Laser Scanner kullanarak projemizi bütün boyutlarıyla daha verimli bir şekilde yürütebildik “ ifadesini kullandı.
 
Sam Noble paleontologları FARO teknolojisinden son derece etkilendiler. Yeni projelerde FARO Laser Scanner’ı kullanarak  tersine mühendislik teknolojisinden kendi alanlarındaki diğer başka uygulamalarda da faydalanmayı düşünüyorlar.
 

FARO'da Çalışmak

FARO dünyasını keşfedin. Size en uygun ilanları inceleyin.

Geleceğinizi yönlendirin

Sitemiz guncellendi

Önceki hesap sahipleri yeni kayıt tamamlamış olmalıdır.