MOTORIZOVANÝ SNÍMAČ KAMERY SE SYSTÉMEM SLEDOVÁNÍ (3D tisk): 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Od jjrobotsjjrobotsSledovat více od autora:

O nás: Máme rádi roboty, kutily a zábavné vědy. JJROBOTS si klade za cíl přiblížit lidem robotické projekty Open tím, že poskytne hardware, dobrou dokumentaci, pokyny ke stavbě+kód, informace „jak to funguje“… Více o jjrobots »

Tento robot v zásadě přesune kameru/smartphone na kolejnici a „sleduje“předmět. Umístění cílového objektu je již robotem známé. Matematika za tímto sledovacím systémem je celkem jednoduchá. Zde jsme vytvořili simulaci procesu sledování.

Kamera umístěná na vozíku při pohybu bude ukazovat na cílový objekt podle informací poskytnutých robotovi (to znamená: aktuální aktuální poloha. Mějte na paměti, že robot již ví, kde je kamera).

Rychlost a akce spuštění/zastavení se ovládají z vašeho chytrého telefonu. K tomu musí být smartphone připojen k WIFI síti robota. Jelikož lze rychlost libovolně upravovat (ze smartphonu), můžete „vozíkem fotoaparátu“pohybovat podle potřeby tak pomalu, abyste mohli vytvářet videa TIME LAPSE.

Ovládejte APP volně dostupnou na Google PLAY nebo iTunes Store

Zásoby

Užitečné odkazy:

• Sada posuvníku fotoaparátu
• Camera Slider nejnovější kód Arduino: CameraSlider_V6_M0
• Ovládejte odkaz APP (zařízení Google Play / Android)
• Ovládejte odkaz APP (zařízení iTunes / iOS)
• Ovládejte uživatelskou příručku APP.
• Úložiště 3D dílů
• Řídicí deska DEVIA.

Krok 1: SEZNAM DÍLŮ

Aby byl tento robot dostupný a dostupný, použili jsme společné prvky ze světa DIY/MAKER World

Seznam dílů:

• SADA 3D vytištěných dílů

• MOTOROVÝ KABEL (70 cm)
• MOTOROVÝ KABEL (14 cm)
• 16 zubů GT2 kladka
• 20 zubů GT2 kladka
• Kruhové kuličkové ložisko 6002RS nebo 6002ZZ
• Rozvodový řemen GT2 (150 cm pro kolejnici 700 mm) + 200 mm prstenový řemen GT2
• USB kabel 1m (konektor micro USB)
• Otočný fotoaparát
• Eloxovaný hliníkový profil (tvar V do roku 2020)
• 3x ložisko kola (tvar V)
• Držák smartphonu + šroub fotoaparátu (krátký)
• Napájecí zdroj 12V/2A s 2.1mm POWER JACK
• Šrouby M3 (10 mm, 15 mm a 20 mm) + matice Šrouby M5 25 mm

Elektronika:

• Řídicí deska robotiky DEVIA
• 2x TMC2208 Ultra Silent driver motoru + hliníkové chladiče (dlouhá verze)
• 2x krokový motor NEMA 17 s vysokým točivým momentem + 14 cm cm + dlouhý kabel (70 cm)
• Micro-USB kabel

Vše můžete získat sami (většina prvků je stejná jako u B-robota, iboardbota, sphere-o-bota, Scara Robotického ramene, Air Hockey Robota…) nebo si ušetříte potíže s objednáváním PŘIZPŮSOBITELNÉ SADY z našeho obchodu (a současně budete podporovat jjRobots):

ZÍSKEJTE SOUČÁSTKY KAMERY Z JJRobots (přizpůsobitelná KIT)

Krok 2: 3D tisk všech dílů. Doba tisku: 10-14 hodin (v závislosti na 3D tiskárně)

PLA to udělá. Při tisku nastavte tloušťku stěny = 1,2 mm a vyplňte alespoň 25%.

Všechny modely 3D dílů jsou k dispozici na Thingiverse

Krok 3: Sestavení

V zásadě se jedná o kolejnici s platformou, která po ní bude cestovat řízena krokovými motory Arduino + 2 NEMA17. Tyto dva motory budou mít na starosti: 1) pohyb dozadu a dopředu platformu kamery 2) pohyb kamery při pohybu po kolejnici. Adaptér GOPRO/Smartphone je volitelný, takže jej nemusíte vytisknout 3D, pokud plánujete použít běžný fotoaparát. Celková délka kolejnice může být upravitelná. Až do 2 metrů se robot chová hladce, po této délce a u kamery s hmotností více než 500 gramů (1,1 libry) se kolejnice může ohnout pod tíhou, zatímco kamera překročí střed kolejnice.

Toto je robotický 3D model. Klikněte na HRAJTE a podívejte se na 3D pohled. Pokud máte pochybnosti o tom, kam umístit prvek, vraťte se k tomuto modelu.

Nejnovější průvodce montáží: AKTUALIZOVÁNO

n

PŘED SPUŠTĚNÍM: Většina prvků tohoto KIT slideru byla „3D vytištěna“. Mějte to na paměti: Můžete to zlomit, pokud použijete příliš mnoho síly nebo utáhnete šroub více, než byste měli. Během této montážní příručky vám dáme vědět, kdy můžete šrouby utáhnout, jak jen to jde, nebo kde byste prostě měli součást upevnit na jinou, aniž byste ji nutili.

Vložte šrouby M5 25 mm + ložisko kola do jejich objímek, jak je uvedeno níže. Šrouby příliš neutahujte.

Takhle by to mělo vypadat. Pokud při otáčení kol cítíte tření, zkontrolujte, zda na otiskovaných částech není otřep.

Vložte jednu matici M3 a zachyťte ji pomocí 16 mm šroubu M3. Tento šroub vám umožní upravit vzdálenost mezi koly v případě, že po vytištění dílů dojde k určitým nesrovnalostem v toleranci. Upravte jej, pouze když byl vozík umístěn na hliníkové kolejnici.

Umístěte horní část na horní část spodní části a pomocí šroubů 4x M3 10 mm ji upevněte. Vložte kuličkové ložisko 6002RS, jak je uvedeno výše. DŮLEŽITÉ: 6002RS musí být těsný. Pokud máte pocit, že je uvolněný, můžete jej dokonce přilepit na podpěru.

Toto je okamžik pro seřízení šroubu ve voze s myšlenkou, aby byl stabilní. Pohybujte tam a zpět: všechna kola by se měla točit, ale neměli byste cítit odpor ani slyšet žádný hluk. Zatlačte na vozík a zkontrolujte, zda jsou všechna kola uložena v hliníkových kolejničkách.

Vložte 3D vytištěný „PULLEY 80 zubů“, jak je uvedeno výše. Zachyťte jej pomocí CAP a šroubu M3 10 mm. Totéž platí pro kladku: musí být těsná kolem kuličkového ložiska 6002RS. Pokud tomu tak není, přilepte jej na kuličkové ložisko.

1. Umístěte motor podle obrázku a držte jej pomocí 4 šroubů M3 6 mm (ale povolte je)
2. Umístěte na hřídel 16 zubovou řemenici a současně obtočte řemen 200 mm GT2
3. Když je vše nastaveno, zatlačte motor „zpět“, aby se řemen napnul. Jakmile jste tam, zašroubujte šrouby upevňující polohu motoru.

V tomto místě pohled shora na kočár. Zkontrolujte orientaci konektoru motoru.

Pohled zespodu na kočár.

Nyní vezměte šroub fotoaparátu a „ZÁVODNÍ KROUŽEK“a proveďte výše uvedené kroky. Díky této 3D tištěné části zůstane hlava šroubu na svém místě. Nyní můžete PULLEY TOP připevnit na KROUŽEK KE ZACHYCENÍ ŠROUBU pomocí 4x šroubů M3 10 mm

Pokud chcete při nasměrování kamery větší flexibilitu, použijte otočný čep kamery. Umožní vám snadno nastavit náklon / orientaci fotoaparátu

Tak vypadá kočár na kolejnici. Musíme ještě rozběhnout rozvodový řemen. Zkontrolujte níže uvedené kroky

Upevněte motor NEMA17 k dílu MOTOR END a upevněte jej pomocí 4x šroubů M3 15 mm.

Připevněte a upevněte 20 zubovou řemenici k hřídeli. Horní část hřídele musí být vyrovnána s kladkou.

Pomocí šroubů 2x M3 10 mm spojte PULLEY END LEGS s PULLEY END

Zatlačte PULLEY END do hliníkového profilu. Možná budete potřebovat paličku (nebo ekvivalent). Pokud si myslíte, že tím můžete kladku dočasně poškodit, vyjměte ji. V tomto okamžiku zcela nezasunujte hliníkový profil do PULLEY END.

Veďte rozvodový řemen kolem řemenice a zpět k hliníkovému profilu. Nyní je čas úplně zatlačit PULLEY END (použít paličku). Buďte něžní!

Podle obrázku zachyťte konec rozvodového řemene. V tomto okamžiku možná budete muset použít kleště. Zatlačte pás na úplný konec, aby byl zcela zasunutý, jinak se dotkne kolejnic, když se vozík pohybuje tam a zpět. Vložte matici a šroub 10 mm jako na fotografii. Ten šroub udrží pás na místě.

Zkontrolujte, zda pás volně vychází. Jakékoli tření mezi pásem a hliníkovou kolejnicí zhorší stabilitu vozíku.

Protáhněte jej kolem 20 zubové kladky jako obrázek a pomocí paličky zcela zasuňte část MOTOR END do hliníkové kladky.

POZNÁMKA: Nevěnujte pozornost již umístěné elektronice. To přijde později.

Nyní: protáhněte pás jeho kanálem. Ohněte špičku pásu trochu nahoru. To vám pomůže „vyšperkovat“jej do „zachycovacího kanálu“

Utáhněte řemen a současně úplně zašroubujte šroub. Odřízněte zbývající rozvodový řemen

Čas umístit elektroniku. Podívejte se také na další fotografii, která ukazuje, jak vložit pouzdro elektroniky. Použijte 1x šroub M3 10 mm na zadní stranu ovládací desky DEVIA (na kterou ukazuji). Zašroubujte jej podle obrázku, tím se ochranné pouzdro připevní k desce plošných spojů.

Nyní otočte desku a umístěte ji jako obrázek, poté ji připevněte k části MOTOR END pomocí 10 mm šroubu (levý horní rohový otvor desky) a 20 mm šroubu pro druhý otvor, ten, který prochází ochranným pouzdrem. Dva šrouby připevní ovládací desku k dílu MOTOR END. Pomocí dvou M3x10 mm připevněte MOTOROVÉ NOHY k MOTOR END.

POZNÁMKA: Možná budete muset upravit výstupní proud dodávaný ovladači motoru TMC. Udělejte to před umístěním chladičů. Více informací na konci této stránky

Umístěte chladiče nahoru a zasuňte ovladače krokových motorů do jejich zásuvek. Chladiče jsou poměrně objemné, takže je to důležité: Nedotýkejte se kovových záhlaví horního čela stepperů chladiči. To by mohlo způsobit zkrat a poškození modulu.

Zkontrolujte správnou orientaci ovladačů krokových motorů a kabelů motoru.

Takto je vše propojeno. Zkontrolujte orientaci ovladačů krokových motorů a konektorů kabelů (dvakrát!)

Detail: Ovladače motoru TMC2208 jsou již připojeny.

Nyní připojte RAIL MOTOR k řídicí desce. Použijte 14cm kabel

Totéž proveďte s PLATFORMOVÝM MOTOREM. Pomocí 2 zipů upevněte kabel k části MOTOR END jako fotografii. To udrží kabel mimo pohybující se vozík.

POZNÁMKA: tento krok je důležitý, „zachycení“kabelů ochrání záhlaví motorů před stažením.

POZNÁMKA: Na fotografii je jezdec fotoaparátu připevněný ke stativu. To můžete snadno udělat s tímto 3D modelovaným dílem + 2xM3 15mm šrouby + 2 M3 matice. Každý stativ má svůj vlastní upevňovací systém. Tato 3D část byla vytvořena pro standardní šroub fotoaparátu 1/4 -20, ale možná budete muset vytvořit svůj vlastní.

Otočný fotoaparát a držák smartphonu

Pomocným prvkem KIT je držák smartphonu, který můžete připevnit k vyskakujícímu šroubu fotoaparátu. Alternativně upevnění držáku na otočný čep kamery vám umožní snadnější naklonění smartphonu na jakékoli místo zájmu.

JAK NAKLÁDAT KÓD ARDUINO do řídicí desky DEVIA

POZNÁMKA: SADA jjRobots se dodává s již naprogramovanou řídicí deskou DEVIA, takže tento krok můžete přeskočit, pokud jej máte.

a) Odtud nainstalujte Arduino IDE na svůj počítač (tento krok přeskočte, pokud již máte Arduino IDE nainstalován) Tento kód byl testován a vyvinut na IDE verze 1.6.5 a novějších verzích. Pokud máte problém se sestavením kódu, dejte nám vědět

b) Stáhněte si všechny soubory arduino, extrahujte soubory do stejné složky na pevném disku

CameraSlider_v6_M0Stáhnout

c) Zkompilujte a odešlete kód do řídicí desky DEVIA

1. Otevřete své Arduino IDE
2. Otevřete hlavní kód v / CameraSlider_vX_M0 / CameraSlider_vX_M0.ino
3. Připojte desku DEVIA pomocí kabelu USB k počítači
4. Poznámka: Pokud připojujete desku Arduino k počítači poprvé, možná budete muset nainstalovat ovladač.
5. Vyberte desku Arduino/Genuino ZERO (nativní port USB). V nabídce TOOLS-> deska (Možná budete muset nainstalovat knihovny „Arduino SAMD Boards (32bitové ARM Cortex-M0+)“. Přejděte do Nástroje-> Deska-> Správce desek… a nainstalujte „Arduino SAMD Boards (32 -bitové ARM Cortex-M0+)"
6. Vyberte sériový port, který se zobrazí v nabídce Nástroje-> Sériový port
7. Odešlete kód na tabuli (tlačítko UPLOAD: Šipka směřující VPRAVO)

Výběr správné desky před nahráním kódu

d) Hotovo

DŮLEŽITÉ: Ovladače krokových motorů TMC2208 jsou špičkové elektronické moduly, ale může být nutné je upravit tak, aby do motorů dodávaly správné množství proudu. Příliš mnoho proudu přehřívá motory. Důrazně doporučujeme upravit proudový výstup na 0,7 A na motor. Ale jak to udělat? Tato wiki o tom poskytuje velmi dobré informace

POKUD OD NÁS ZÍSKÁTE SADU KAMEROVÉHO SLIDERU, ovladače krokových motorů TMC2208 jsou již seřízeny. Není tedy nutné si s nimi pohrávat;-)

Umístěte ovladač krokového motoru do jejich zásuvek na řídicí desce DEVIA a připojte k desce napájecí zdroj 12V. Změřte napětí mezi uvedenými body výše. Použijte šroub dodaný se sadou nebo použijte malý (3 mm široký). Otočte šroub potenciometru proti směru hodinových ručiček jen trochu a zkontrolujte napětí. Jakmile bylo napětí nastaveno na 0,8-0,9 V, jste hotovi a ovladače krokových motorů jsou připraveni přesunout jezdec kamery, aniž by plýtvali energií jako teplo. RMS proud (A): 0,7 <- To je to, co chceme Referenční napětí (Vref): 0,9 V

Ale … nemám multimetr! Jak to mám asi udělat? Proč jste neposlali ovladače krokových motorů již upravené?

Se sadou dodáváme malý šroubovák. S ním stačí otočit proti směru hodinových ručiček, jen cca. 20 stupňů, šroub označený na obrázku výše jako „potenciometr“

To by mělo stačit ke snížení výstupního proudu.

Důvod, proč je ve výchozím nastavení neupravovat na toto napětí: tyto ovladače lze použít s jinými projekty jjRobots a s výchozí konfigurací budou fungovat dobře. Rozhodli jsme se tedy nechat jim jejich počáteční „nastavení“.

Odstraňování problémů:

Jezdec vydává podivný zvuk a vibruje, když se vozík pohybuje

Zkontrolujte řemenice a rozvodový řemen, jsou vyrovnány? Dotýká se rozvodový řemen 3D tištěné součásti? Pokud ano, vše znovu upravte. Pokud hluk pokračuje, zkontrolujte, zda ovladače motoru dodávají dostatečný proud.

Ze smartphonu se nemohu připojit k CAMERA SLIDER

Zkontrolujte uživatelskou příručku Control APP. Je zde vysvětleno vše, co souvisí s řídicí aplikací.

Užitečné odkazy:

• Sada posuvníku fotoaparátu
• Camera Slider nejnovější kód Arduino: CameraSlider_V6_M0
• Ovládejte odkaz APP (zařízení Google Play / Android)
• Ovládejte odkaz APP (zařízení iTunes / iOS)
• Ovládejte uživatelskou příručku APP.
• Úložiště 3D dílů
• Řídicí deska DEVIA.

Krok 4: Ovládání CAMERA SLIDER (bezplatná aplikace)

Více podrobností na konci tohoto Instructable. Tento robot můžete ovládat ze svého smartphonu. Přejděte na Google Play nebo iTunes Store a stáhněte si aplikaci pro Android nebo iOS

Poté přejděte k PŘÍRUČCE UŽIVATELE K OVLÁDACÍ APLIKACI nebo se posuňte dolů a naučte se, jak ji používat

Krok 5: Prvky použité v tomto robotu

Pokud již máte součásti potřebné k vytvoření tohoto robota, máte již 90% položek potřebných k vytvoření:

• Sphere-o-bot: přátelský umělecký robot, který dokáže kreslit na kulovité nebo vejčité předměty od velikosti pingpongového míčku po velké kachní vejce (4-9 cm).
• Iboardbot: iBoardbot je robot připojený k internetu, který dokáže psát texty a kreslit s velkou přesností
• aneb Air hokejový robot!: Náročný robot na vzdušný hokej, ideální pro zábavu!
• TheB-robot EVO
• , nejrychlejší samovyvažovací robot

Všechny používají stejnou elektroniku a pomocné prvky

ZÍSKEJTE SOUČÁSTKY KAMERY Z JJRobots (přizpůsobitelná KIT)

Krok 6: Ovládejte jej ze svého smartphonu

Stáhněte si jej (volně dostupný) z Google Play (zařízení Android) nebo iTunes (verze pro iOS)

Odkaz na UŽIVATELSKOU PŘÍRUČKU zde (často aktualizováno)

Byl vytvořen pro jednoduché ovládání posuvníku kamery. Umožní vám pohybovat se platformou téměř jakoukoli kamerou nahoře s předem stanovenou rychlostí. Tuto rychlost lze v reálném čase upravit pro skvělé efekty videa. Ve výchozím nastavení (limity lze změnit v kódu Arduino) lze rychlost pojezdu platformy nastavit od 0,01 mm/s do 35 mm/s

V závislosti na vašem nastavení budete muset upravit hodnotu DÉLKA ŽELEZNICE: změřte celkovou délku kolejnice, po které může vozík cestovat. Pokud například používáte kovové tyče 1 000 mm, dostupná kolejnice pro vozík by byla přibližně 800 mm (1 000 mm minus kus kolejnice vložený do bočních podpěr).

K ovládání CAMERA SLIDER budete potřebovat:

1. Připojte Arduino Leonardo k jakémukoli stejnosměrnému napájecímu zdroji (od 9 do 12 V). Se KIT dodáváme napájecí zdroj 12V 1A nebo držák baterie (9V)
2. Počkejte 5-10 sekund, než robot vytvoří WIFI síť (JJROBOTSXX)
3. Připojte svůj smartphone k této síti WIFI pomocí hesla: 87654321
4. Poté spusťte ovládací APP (CAMERA SLIDER APP). POZNÁMKA: pokud ještě nejste připojeni k WIFI SÍTI robota, aplikace vám to oznámí
5. Přesuňte vozík (desku, ke které je připevněna vaše kamera/smartphone) na konec motoru. Odtud by měl fotoaparát/smartphone směřovat na stranu uvedenou v níže uvedeném schématu. To by byla „stránka natáčení“pro CAMERA SLIDER
6. Pro pohyb sledovacího objektu musí kamera směřovat k cílovému objektu. Do středu objektu, který má být natočen. Robot bude během jízdy po kolejnici stále orientovat kameru do tohoto bodu
7. Nakonfigurujte řídicí hodnoty podle potřeby podle svých potřeb. Jak to udělat:

VZDÁLENOST CAMERA-OBJECT (X): Vzdálenost od středu platformy kamery k bodu, kde se kolmá imaginární čára od objektu setkává s kolejnicí

POZNÁMKA: Platformu kamery nemusíte umisťovat na úplný konec kolejnice, můžete začít odkudkoli.

Hodnota RAIL LENGTH umožní aplikaci vědět, jak dlouho bude vozík kamery cestovat, než se začne vracet na původní místo. Tato hodnota nemusí být skutečná délka kolejnice, stačí segment, ve kterém se kamera bude plynule houpat dopředu a dozadu. Podívejte se na obrázek níže: hodnotu DÉLKA ŽELEZNICE můžete nastavit na 400 mm, i když je SKUTEČNÁ délka kolejnice delší. V tomto případě bude pohyb kamery omezen ve virtuální kolejnici 400 mm. Mějte na paměti, že kamera musí před pohybem směřovat k objektu, aby jej správně sledovala

POZNÁMKA: Pomocí možnosti ODLOŽENÝ START budete mít dostatek času na konfiguraci posuvníku kamery, jeho spuštění a umístění smartphonu na pohyblivou platformu

Krok 7: Užitečné ODKAZY:

KAMEROVÉ SLIDEROVÉ DÍLY od jjRobots (přizpůsobitelná KIT)

Ovládejte odkaz APP (Google Play)

Ovládejte odkaz APP (iOS/ Apple)

Ovládejte průvodce APP

Úložiště 3D dílů

informace o tom, jak nahrát na desku Arduino, v průvodci sestavením

Runner Up in the Microcontroller Contest