ARDUINO KAMERA STABILISATOR - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

PROJEKTBESCHREIBUNG:

Dieses Projekt wurde von Nil Carrillo und Robert Cabañero, zwei Produktdesign-Studenten im dritten Jahr bei ELISAVA, entwickelt.

Die Videoaufnahme ist stark vom Puls des Kameramanns abhängig, da dieser einen direkten Einfluss auf die Qualität des Filmmaterials hat. Kamerastabilisatoren wurden entwickelt, um die Auswirkungen von Vibrationen auf Videomaterial zu minimieren, und wir finden sie von traditionellen mechanischen Stabilisatoren bis hin zu modernen elektronischen Stabilisatoren wie dem KarmaGrip von GoPro.

In dieser anweisbaren Anleitung finden Sie die Schritte zur Entwicklung eines elektronischen Kamerastabilisators, der in einer Arduino-Umgebung betrieben wird.

Der von uns entwickelte Stabilisator soll zwei der Drehachsen automatisch stabilisieren, während die flache Drehung der Kamera unter Kontrolle des Benutzers bleibt, der die Kamera über zwei Drucktasten auf der Seite nach Belieben ausrichten kann

Wir beginnen mit der Auflistung der notwendigen Komponenten und der Software und des Codes, der für die Entwicklung dieses Projekts verwendet wurde. Wir werden mit einer schrittweisen Erklärung des Montageprozesses fortfahren, um am Ende einige Schlussfolgerungen über den gesamten Prozess und das Projekt selbst zu ziehen.

Wir hoffen es gefällt dir!

Schritt 1: KOMPONENTEN

Dies ist die Komponentenliste; Oben finden Sie von links nach rechts ein Bild der einzelnen Komponenten.

1.1 - Ellbogen und Griff der 3D-gedruckten Stabilisatorstruktur (x1 Griff, 1x langer Ellbogen, 1x mittlerer Ellbogen, 1x kleiner Ellbogen)

1.2 - Lager (x3)

1.3 - Servomotoren Sg90 (x3)

1.4 - Drucktasten für Arduino (x2)

1.5 - Gyroskop für Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - MiniArduino-Board (x1)

1.7 - Anschlussdrähte

·

Schritt 2: SOFTWARE UND CODE

2.1 - Flussdiagramm: Als erstes müssen wir ein Flussdiagramm skizzieren, um die Funktionsweise des Stabilisators unter Berücksichtigung seiner elektronischen Komponenten und ihrer Funktion darzustellen.

2.2 - Software: Der nächste Schritt bestand darin, das Flussdiagramm in den Verarbeitungssprachencode zu übersetzen, damit wir mit dem Arduino-Board kommunizieren konnten. Wir begannen damit, den Code für das Gyroskop und die Servomotoren der x- und y-Achse zu schreiben, da wir fanden, dass es der interessanteste Code war, den man schreiben konnte. Dazu mussten wir zunächst die Bibliothek für das Gyroskop herunterladen, die Sie hier finden:

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

Nachdem das Gyroskop die Servomotoren der x- und y-Achse betrieben hatte, fügten wir den Code zur Steuerung des z-Achsen-Servomotors hinzu. Wir haben uns entschieden, dem Benutzer eine gewisse Kontrolle über den Stabilisator zu geben, also haben wir zwei Drucktasten hinzugefügt, um die Ausrichtung der Kamera für die Vorwärts- oder Rückwärtsaufnahme zu steuern.

Den vollständigen Code für die Bedienung des Stabilisators finden Sie in Datei 3.2 oben; der physikalische Anschluss der Servomotoren, des Gyroskops und der Taster wird im nächsten Schritt erklärt.

Schritt 3: MONTAGEPROZESS

An diesem Punkt waren wir bereit, mit dem physikalischen Setup unseres Stabilisators zu beginnen. Oben finden Sie ein Bild, das nach jedem Schritt des Montageprozesses benannt ist, um zu verstehen, was an jedem Punkt getan wird.

4.1 - Das erste, was zu tun war, war das Laden des Codes auf das Arduino-Board, um ihn bereit zu haben, wenn wir die restlichen Komponenten anschließen.

4.2 - Als nächstes mussten die Servomotoren (x3), das Gyroskop MPU6050 und die beiden Taster physikalisch angeschlossen werden.

4.3 - Der dritte Schritt war der Zusammenbau der vier Teile des Gyroskops, wobei die drei Verbindungsstellen jeweils durch ein Lager angepasst wurden. Jedes Lager berührt an der Außenfläche ein Teil und an der Innenfläche die Achse des Servomotors. Da der Servomotor auf dem zweiten Teil montiert ist, erzeugt das Lager eine glatte Drehverbindung, die durch die Drehung der Servoachse gesteuert wird.

4.4 - Der letzte Schritt des Montageprozesses besteht darin, die elektronische Arduino-Schaltung des Gyroskops, der Drucktasten und der Servos mit der Struktur des Stabilisators zu verbinden. Dies geschieht, indem zuerst die Servomotoren an den Lagern montiert werden, wie im vorherigen Schritt erklärt, zweitens das Arduino-Gyroskop am Arm, der die Kamera hält, und drittens den Akku, die Arduino-Platine und die Drucktasten am Griff montieren. Nach diesem Schritt ist unser funktionaler Prototyp bereit zur Stabilisierung.

Schritt 4: VIDEODEMONSTRATION

In diesem letzten Schritt sehen Sie den ersten Funktionstest des Stabilisators. Im folgenden Video sehen Sie, wie der Stabilisator auf eine Neigung des Gyroskops reagiert sowie sein Verhalten, wenn der Benutzer die Drucktasten zur Steuerung der Aufnahmerichtung betätigt.

Wie Sie im Video sehen können, ist unser Ziel, einen funktionsfähigen Prototypen eines Stabilisators zu bauen, erfüllt, da die Servomotoren schnell und sanft auf die Neigungen des Kreisels reagieren. Wir denken, dass, obwohl der Stabilisator mit Servomotoren arbeitet, das ideale Setup die Verwendung von Schrittmotoren wäre, die keine Rotationsbeschränkungen haben, wie Servomotoren, die bei 180 oder 360 Grad arbeiten.