Die vorliegenden Bachelor-Thesis befasst sich mit der Weiterentwicklung eines Mini-Mikroskops für das Institut für Medizintechnik der Hochschule Luzern in Horw. Der Prototyp aus einer vorangehenden Arbeit zeichnet sich durch seine hohe Mobilität und die tiefen Gesamtkosten aus. Letzteres wurde durch den Einsatz von Komponenten aus dem Consumer-Bereich und durch zugängliche Technologien wie 3D-Druck und Lasercutting erreicht. Der Prototyp weist jedoch noch konstruktive Mängel auf, welche identifiziert und ausgebessert werden sollen. Zudem soll das überarbeitete Mini-Mikroskop als Open Hardware öffentlich zugänglich gemacht werden.
Nach der Analyse des Prototyps wurden alle Optimierungsmöglichkeiten zusammengetragen, priorisiert und in einer konkreten Anforderungsliste erfasst. Durch zahlreiche Funktionstests konnten schon viele Teillösungen in einer frühen Projektphase validiert werden. Untersucht wurde unter anderem auch der Einsatz von einem Compliant Mechanismus oder einem kombinierten Grob- und Feintrieb, welcher durch einen hochpräzisen Antrieb im James Webb Space Telescope (JWST) inspiriert wurde.
Das Resultat ist ein Mini-Mikroskop mit verbesserter Benutzerfreundlichkeit und vielen Zusatzfunktio-nen. Auch die ohnehin schon gute Bildqualität konnte durch eine optimierte Streuscheibe gesteigert werden. Die Gesamtkosten aller eingesetzter Bauteile belaufen sich auf rund 182 CHF. Zudem wurde der Zusammenbau des Produktes durch eine Montageanleitung vereinfacht.
This bachelor thesis deals with the further development of a mini-microscope for the Institute of Medical Engineering at the Lucerne University of Applied Sciences and Arts in Horw. The prototype from a pre-vious project is characterized by its high mobility and low overall costs. The latter was achieved by using components from the consumer sector and the use of accessible technologies such as 3D printing and laser cutting. However, the prototype still has design flaws, which need to be identified and rectified. In addi-tion, the revised mini-microscope should be publicly released as open hardware. After analyzing the prototype, all optimization options were compiled, prioritized, and transformed into a requirements list with concrete specifications. Through numerous functional tests, many partial solutions could already be validated in an early project phase. Among others, the use of a compliant mechanism or a combined coarse and fine drive, which was inspired by a high-precision actuator in the James Webb Space Telescope (JWST), was investigated.
The result is a mini-microscope with improved usability and many additional features. The already good image quality has also been enhanced by an optimized diffusing disk. The total cost of all the compo-nents used is around CHF 182. In addition, the assembly of the product has been simplified by the addi-tion of assembly instructions.