ARDUINO CAMERA STABILIZER: 4 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

PROSJEKTBESKRIVELSE:

Dette prosjektet er utviklet av Nil Carrillo og Robert Cabañero, to 3. års produktdesigningeniørstudenter ved ELISAVA.

Videoopptak er sterkt betinget av kameramannens puls, siden det har en direkte innvirkning på kvaliteten på opptakene. Kamerastabilisatorer er utviklet for å minimere virkningen av vibrasjoner på videofilmer, og vi kan finne fra tradisjonelle mekaniske stabilisatorer til moderne elektroniske stabilisatorer som KarmaGrip av GoPro.

I denne instruksjonsguiden finner du trinnene for å utvikle en elektronisk kamerastabilisator som fungerer i et Arduino -miljø.

Stabilisatoren vi har designet antas å stabilisere to av rotasjonsaksen automatisk, samtidig som den flate rotasjonen til kameraet blir kontrollert av brukeren, som kan orientere kameraet som han vil gjennom to trykknapper på

Vi begynner med å liste opp de nødvendige komponentene og programvaren og koden som har blitt brukt for å utvikle dette prosjektet. Vi vil fortsette med en trinnvis forklaring av monteringsprosessen for å ende opp med å trekke ut noen få konklusjoner om hele prosessen og selve prosjektet.

Vi håper du liker det!

Trinn 1: KOMPONENTER

Dette er komponentlisten; ovenfor finner du et bilde av hver komponent som starter fra venstre til høyre.

1.1 - 3D -trykt stabilisatorstruktur albuer og håndtak (x1 håndtak, x1 lang albue, x1 middels albue, x1 liten albue)

1.2 - Lagre (x3)

1.3 - Servomotors Sg90 (x3)

1.4 - Trykknapper for Arduino (x2)

1.5 - Gyroskop for Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - MiniArduino Board (x1)

1.7 - Tilkoblingskabler

·

Trinn 2: PROGRAMVARE OG KODE

2.1 - Flytdiagram: Det første vi må gjøre er å skissere et flytdiagram for å representere hvordan stabilisatoren vil fungere, med tanke på dens elektroniske komponenter og deres funksjon.

2.2 - Programvare: Det neste trinnet var å oversette flytdiagrammet til Processing language code slik at vi kunne kommunisere med Arduino Board. Vi begynte med å skrive koden for gyroskopet og x- og y -aksen servomotorer, da vi fant at det var den mest interessante koden å skrive. For å gjøre dette måtte vi først laste ned biblioteket for gyroskopet, som du finner her:

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

Når vi hadde gyroskopet som betjente x- og y -aksen servomotorer, la vi til koden for å kontrollere z -aksens servomotor. Vi bestemte oss for at vi ønsket å gi brukeren litt kontroll over stabilisatoren, så vi la til to trykknapper for å kontrollere kameraets orientering for oppover eller bakover.

Du finner hele koden for drift av stabilisatoren i fil 3.2 ovenfor; den fysiske tilkoblingen til servomotorene, gyroskopet og trykknappene vil bli forklart i neste trinn.

Trinn 3: MONTERINGSProsess

På dette tidspunktet var vi klare til å starte det fysiske oppsettet av stabilisatoren vår. Over finner du et bilde oppkalt etter hvert trinn i monteringsprosessen, som vil hjelpe deg med å forstå hva som blir gjort på hvert punkt.

4.1 - Den første tingen å gjøre var å laste koden til arduino -kortet for å ha den klar når vi kobler til resten av komponentene.

4.2 - Den neste tingen å gjøre var den fysiske tilkoblingen til servomotorene (x3), MPU6050 gyroskopet og de to trykknappene.

4.3 - Det tredje trinnet var å montere de fire delene av gyroskopet med de tre veikryssene som var tilpasset hver av ett lager. Hvert lager er i kontakt med en del på utsiden og med aksen til servomotoren i den indre overflaten. Siden servomotoren er montert på den andre delen, lager lageret en jevn rotasjonsledd kontrollert av rotasjonen av servoens akse.

4.4 - Det siste trinnet i monteringsprosessen består i å koble den elektroniske Arduino -kretsen til gyroskopet, trykknapper og servoer til strukturen til stabilisatoren. Dette gjøres ved først å montere servomotorene på lagrene som forklart i forrige trinn, deretter montere Arduino gyroskopet på armen som holder kameraet og tredje montere batteriet, Arduino -kortet og trykknapper på håndtaket. Etter dette trinnet er vår funksjonelle prototipe klar til å stabilisere seg.

Trinn 4: VIDEO -DEMONSTRASJON

I dette siste trinnet vil du kunne se den første funksjonelle testen av stabilisatoren. I den følgende videoen vil du kunne se hvordan stabilisatoren reagerer på en helling av gyroskopet, så vel som dens oppførsel når brukeren aktiverer trykknappene for å kontrollere opptaksretningen.

Som du kan se i videoen, har vårt mål om å bygge en funksjonell prototype av en stabilisator blitt oppfylt, ettersom servomotorene reagerer raskt og beroligende på tilbøyelighetene til gyroskopet. Vi tror at selv om stabilisatoren fungerer med servomotorer, ville det ideelle oppsettet være å bruke trinnmotorer, som ikke har noen rotasjonsbegrensninger som servomotorer, som fungerer på 180 eller 360 grader.