STABILIZÁTOR KAMERY ARDUINO: 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

POPIS PROJEKTU:

Tento projekt vypracovali Nil Carrillo a Robert Cabañero, dva studenti 3. ročníku inženýrství produktového designu na ELISAVĚ.

Záznam videa je do značné míry podmíněn pulsem kameramana, protože má přímý dopad na kvalitu záběrů. Stabilizátory kamer byly vyvinuty tak, aby minimalizovaly dopad vibrací na videozáznamy, a najdeme je od tradičních mechanických stabilizátorů až po moderní elektronické stabilizátory, jako je KarmaGrip od GoPro.

V této instruktážní příručce najdete kroky k vývoji elektronického stabilizátoru kamery pracujícího v prostředí Arduino.

Předpokládá se, že námi navržený stabilizátor automaticky stabilizuje dvě osy otáčení, přičemž ponechá ploché otáčení kamery pod kontrolou uživatele, který může kameru libovolně orientovat pomocí dvou tlačítek umístěných na

Začneme výpisem potřebných komponent a softwaru a kódu, který byl použit k vývoji tohoto projektu. Budeme pokračovat podrobným vysvětlením procesu montáže, abychom nakonec získali několik závěrů o celém procesu a samotném projektu.

Doufáme, že se vám bude líbit!

Krok 1: KOMPONENTY

Toto je seznam komponent; výše najdete obrázek každé součásti počínaje zleva doprava.

1.1 - 3D natištěná struktura stabilizátoru kolena a rukojeť (x1 rukojeť, x1 dlouhý loket, x1 střední loket, x1 malý loket)

1.2 - Ložiska (x3)

1.3 - Servomotory Sg90 (x3)

1.4 - Tlačítka pro Arduino (x2)

1.5 - Gyroskop pro Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - MiniArduino Board (x1)

1.7 - Připojovací vodiče

·

Krok 2: SOFTWARE A KÓD

2.1 - Vývojový diagram: První věc, kterou musíme udělat, je načrtnout vývojový diagram, který bude znázorňovat, jak bude stabilizátor fungovat, s přihlédnutím k jeho elektronickým součástem a jejich funkci.

2.2 - Software: Dalším krokem byl překlad vývojového diagramu do kódu jazyka zpracování, abychom mohli komunikovat s deskou Arduino. Začali jsme napsáním kódu pro gyroskop a servomotory osy x a y, protože jsme zjistili, že je to nejzajímavější kód pro psaní. Abychom to mohli udělat, museli jsme nejprve stáhnout knihovnu pro gyroskop, kterou najdete zde:

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

Jakmile jsme měli gyroskop obsluhující servomotory osy x a y, přidali jsme kód pro ovládání servomotoru osy z. Rozhodli jsme se, že chceme uživateli poskytnout určitou kontrolu nad stabilizátorem, a proto jsme přidali dvě tlačítka pro ovládání orientace kamery pro nahrávání vpřed nebo vzad.

Celý kód pro provoz stabilizátoru najdete v souboru 3.2 výše; fyzické připojení servomotorů, gyroskopu a tlačítek bude vysvětleno v dalším kroku.

Krok 3: MONTÁŽNÍ PROCES

V tomto okamžiku jsme byli připraveni začít s fyzickým nastavením našeho stabilizátoru. Nahoře najdete obrázek pojmenovaný po každém kroku procesu montáže, který pomůže pochopit, co se v každém bodě děje.

4.1 - První věcí, kterou bylo třeba udělat, bylo načtení kódu na desku arduino, aby byl připravený, až připojíme ostatní komponenty.

4.2 - Další věcí, kterou bylo třeba udělat, bylo fiskální spojení servomotorů (x3), gyroskopu MPU6050 a dvou tlačítek.

4.3 - Třetím krokem bylo sestavení čtyř částí gyroskopu se třemi spoji odpovídajícími každému jednomu ložisku. Každé ložisko je v kontaktu s jednou částí na vnějším povrchu a s osou servomotoru na vnitřním povrchu. Protože je servomotor namontován na druhé části, ložisko vytváří hladký rotační kloub ovládaný otáčením osy serva.

4.4 - Poslední krok montážního procesu spočívá v připojení elektronického obvodu Arduino gyroskopu, tlačítek a serva ke konstrukci stabilizátoru. To se provádí tak, že se nejprve namontují servomotory na ložiska, jak bylo vysvětleno v předchozím kroku, druhým upevněním gyroskopu Arduino na rameno, které drží kameru, a třetím upevněním baterie, desky Arduino a tlačítek na držadlo. Po tomto kroku je náš funkční prototipe připraven ke stabilizaci.

Krok 4: DEMONSTRACE VIDEA

V tomto posledním kroku budete moci vidět první funkční test stabilizátoru. V následujícím videu uvidíte, jak stabilizátor reaguje na sklon gyroskopu a jak se chová, když uživatel aktivuje tlačítka pro ovládání směru záznamu.

Jak vidíte na videu, náš cíl sestrojit funkční prototyp stabilizátoru byl splněn, protože servomotory reagují rychle a konejšivě na sklony dané gyroskopu. Myslíme si, že i když stabilizátor pracuje se servomotory, ideální nastavení by bylo použití krokových motorů, které nemají žádná omezení otáčení jako servomotory, které pracují při 180 nebo 360 stupních.