ARDUINO KAMERSKI STABILIZATOR: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

OPIS PROJEKTA:

Ta projekt sta razvila Nil Carrillo in Robert Cabañero, dva študenta inženirstva produktnega oblikovanja na ELISAVI.

Snemanje videa je močno odvisno od snemalčevega utripa, saj neposredno vpliva na kakovost posnetka. Stabilizatorji kamere so bili razviti za zmanjšanje vpliva vibracij na video posnetke, najdemo pa jih lahko od tradicionalnih mehanskih stabilizatorjev do sodobnih elektronskih stabilizatorjev, kot je KarmaGrip podjetja GoPro.

V tem priročniku boste našli korake za razvoj elektronskega stabilizatorja kamere, ki deluje v okolju Arduino.

Stabilizator, ki smo ga oblikovali, naj bi samodejno stabiliziral dve osi vrtenja, pri tem pa pustil ravno vrtenje kamere pod nadzorom uporabnika, ki lahko kamero usmeri po svojih željah z dvema gumboma na

Začeli bomo s seznamom potrebnih komponent ter programske opreme in kode, ki je bila uporabljena za razvoj tega projekta. Nadaljevali bomo s postopno razlago postopka montaže, da bi na koncu izvlekli nekaj zaključkov o celotnem procesu in samem projektu.

Upamo, da boste uživali!

1. korak: SESTAVINE

To je seznam komponent; zgoraj boste našli sliko vsake komponente, ki se začne od leve proti desni.

1.1 - 3D natisnjeni komolci in ročaj stabilizatorja (x1 ročaj, x1 dolg komolec, x1 srednji komolec, x1 majhen komolec)

1.2 - Ležaji (x3)

1.3 - Servomotorji Sg90 (x3)

1.4 - Gumbi za Arduino (x2)

1,5 - žiroskop za Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - plošča MiniArduino (x1)

1.7 - Priključne žice

·

2. korak: PROGRAMSKA OPREMA IN KODA

2.1 - Diagram poteka: Prva stvar, ki jo moramo narediti, je, da skiciramo diagram poteka, ki prikazuje, kako bo stabilizator deloval, ob upoštevanju njegovih elektronskih komponent in njihove funkcije.

2.2 - Programska oprema: Naslednji korak je bil prevesti diagram poteka v kodo jezika Processing, da bi lahko komunicirali z Arduino Board. Začeli smo s pisanjem kode za žiroskop in servomotorjev osi x in y, saj smo ugotovili, da je to najbolj zanimiva koda za pisanje. Za to smo morali najprej prenesti knjižnico za žiroskop, ki jo najdete tukaj:

github.com/jrowberg/i2cdevlib/tree/master/…

Ko smo imeli žiroskop, ki je upravljal servomotorje osi x in y, smo dodali kodo za krmiljenje servomotorja osi z. Odločili smo se, da želimo uporabniku dati nekaj nadzora nad stabilizatorjem, zato smo dodali dva gumba za nadzor orientacije kamere za snemanje naprej ali nazaj.

Celotno kodo za delovanje stabilizatorja najdete v zgornji datoteki 3.2; fizična povezava servomotorjev, žiroskopa in gumbov bo razložena v naslednjem koraku.

3. korak: PROCES SESTAVLJANJA

Na tej točki smo bili pripravljeni začeti s fizikalno nastavitvijo našega stabilizatorja. Zgoraj boste našli sliko, imenovano po vsakem koraku postopka sestavljanja, ki bo pomagala razumeti, kaj se na vsaki točki počne.

4.1 - Najprej je bilo treba kodo naložiti na ploščo arduino, da je pripravljena, ko povežemo preostale komponente.

4.2 - Naslednja stvar je bila fizična povezava servomotorjev (x3), žiroskopa MPU6050 in dveh gumbov.

4.3 - Tretji korak je bil sestavljanje štirih delov žiroskopa s tremi spoji, ki so med seboj povezani z enim ležajem. Vsak ležaj je v stiku z enim delom na zunanji površini in z osjo servomotorja na notranji površini. Ker je servomotor nameščen na drugem delu, ležaj ustvari gladek rotacijski spoj, ki ga nadzira vrtenje osi servomotorja.

4.4 - Zadnji korak montažnega procesa je povezovanje elektronskega vezja Arduino žiroskopa, gumbov in servomotorjev na strukturo stabilizatorja. To naredite tako, da najprej namestite servomotorje na ležaje, kot je razloženo v prejšnjem koraku, drugič namestite žiroskop Arduino na roko, ki drži kamero, in tretjič pritrdite baterijo, ploščo Arduino in gumbe na ročaj. Po tem koraku je naš funkcionalni prototip pripravljen za stabilizacijo.

4. korak: VIDEO DEMONSTRACIJA

V tem zadnjem koraku boste lahko videli prvi preizkus delovanja stabilizatorja. V naslednjem videu boste lahko videli, kako se stabilizator odziva na nagib žiroskopa in njegovo vedenje, ko uporabnik aktivira tipke za nadzor smeri snemanja.

Kot lahko vidite v videoposnetku, je bil naš cilj izgradnje funkcionalnega prototipa stabilizatorja izpolnjen, saj se servomotorji hitro in umirjeno odzivajo na nagibe, ki jih daje žiroskop. Menimo, da čeprav stabilizator deluje s servomotorji, bi bila idealna nastavitev uporaba koračnih motorjev, ki nimajo omejitev vrtenja, kot so servomotorji, ki delujejo pri 180 ali 360 stopinjah.