STABILIZÁTOR KAMERY ARDUINO: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

POPIS PROJEKTU:

Tento projekt vypracovali Nil Carrillo a Robert Cabañero, dvaja študenti 3. ročníka inžinierstva produktového dizajnu na ELISAVE.

Nahrávanie videa je do značnej miery podmienené pulzom kameramana, pretože má priamy vplyv na kvalitu záberov. Stabilizátory fotoaparátu boli vyvinuté tak, aby minimalizovali vplyv vibrácií na videozáznamy, a nájdeme ich od tradičných mechanických stabilizátorov až po moderné elektronické stabilizátory, ako je KarmaGrip od GoPro.

V tejto príručke nájdete pokyny k vývoju elektronického stabilizátora fotoaparátu pracujúceho v prostredí Arduino.

Predpokladá sa, že stabilizátor, ktorý sme navrhli, stabilizuje automaticky dve osi otáčania, pričom ponecháva ploché otáčanie kamery pod kontrolou užívateľ, ktorý môže kameru ľubovoľne orientovať prostredníctvom dvoch tlačidiel umiestnených na

Začneme zoznamom potrebných komponentov, softvéru a kódu, ktoré boli použité na vývoj tohto projektu. Pokračujeme podrobným vysvetlením postupu montáže, aby sme nakoniec vyvodili niekoľko záverov o celom procese a samotnom projekte.

Dúfame, že sa vám bude páčiť!

Krok 1: KOMPONENTY

Toto je zoznam komponentov; vyššie nájdete obrázok každého komponentu začínajúceho zľava doprava.

1.1 - 3D tlačená stabilizačná štruktúra lakťov a držadla (x1 držadlo, x1 dlhé koleno, x1 stredné koleno, x1 malé lakeť)

1.2 - Ložiská (x3)

1,3 - Servomotory Sg90 (x3)

1.4 - tlačidlá pre Arduino (x2)

1,5 - Gyroskop pre Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - Doska MiniArduino (x1)

1.7 - Pripojovacie vodiče

·

Krok 2: SOFTVÉR A KÓD

2.1 - Vývojový diagram: Prvá vec, ktorú musíme urobiť, je načrtnúť vývojový diagram, ktorý bude znázorňovať, ako bude stabilizátor fungovať, pričom sa zohľadnia jeho elektronické súčiastky a ich funkcia.

2.2 - Software: Ďalším krokom bol preklad vývojového diagramu do kódu jazyka spracovania, aby sme mohli komunikovať s doskou Arduino. Začali sme napísaním kódu pre gyroskop a servomotory osi x a y, pretože sme zistili, že je to najzaujímavejší kód na písanie. Aby sme to urobili, museli sme najskôr stiahnuť knižnicu pre gyroskop, ktorú nájdete tu:

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

Akonáhle sme mali gyroskop obsluhujúci servomotory osi x a y, pridali sme kód na ovládanie servomotora osi z. Rozhodli sme sa, že chceme používateľovi poskytnúť určitú kontrolu nad stabilizátorom, a preto sme pridali dve tlačidlá na ovládanie orientácie kamery na nahrávanie spredu alebo zozadu.

Celý kód činnosti stabilizátora nájdete v súbore 3.2 vyššie; fyzické pripojenie servomotorov, gyroskopu a tlačidiel bude vysvetlené v nasledujúcom kroku.

Krok 3: MONTÁŽNY PROCES

V tomto bode sme boli pripravení začať fyzickú úpravu nášho stabilizátora. Hore nájdete obrázok pomenovaný po každom kroku procesu montáže, ktorý vám pomôže pochopiť, čo sa v každom bode robí.

4.1 - Prvá vec, ktorú musíte urobiť, bolo načítať kód na dosku arduino, aby bol pripravený, keď spojíme ostatné komponenty.

4.2 - Ďalšou vecou, ktorú bolo potrebné urobiť, bolo fyzické pripojenie servomotorov (x3), gyroskopu MPU6050 a dvoch tlačidiel.

4.3 - Tretím krokom bolo zostavenie štyroch častí gyroskopu s tromi spojmi, z ktorých každý zodpovedal jednému ložisku. Každé ložisko je v kontakte s jednou časťou na vonkajšom povrchu a s osou servomotora na vnútornom povrchu. Pretože je servomotor namontovaný na druhej časti, ložisko vytvára hladký rotačný kĺb ovládaný otáčaním osi serva.

4.4 - Posledný krok montážneho procesu spočíva v pripojení elektronického obvodu Arduino gyroskopu, tlačidiel a serv k štruktúre stabilizátora. To sa vykoná tak, že sa najskôr namontujú servomotory na ložiská, ako bolo vysvetlené v predchádzajúcom kroku, druhým namontovaním gyroskopu Arduino na rameno, ktoré drží kameru, a tretím namontovaním batérie, dosky Arduino a tlačidiel na držadlo. Po tomto kroku je náš funkčný prototyp pripravený na stabilizáciu.

Krok 4: Demonštrácia videa

V tomto poslednom kroku budete môcť vidieť prvý funkčný test stabilizátora. V nasledujúcom videu uvidíte, ako stabilizátor reaguje na sklon gyroskopu, ako aj jeho správanie, keď používateľ aktivuje tlačidlá na ovládanie smeru záznamu.

Ako vidíte na videu, náš cieľ postaviť funkčný prototyp stabilizátora bol splnený, pretože servomotory reagujú rýchlo a pokojne na sklony dané gyroskopu. Myslíme si, že aj keď stabilizátor pracuje so servomotormi, ideálnym nastavením by bolo použitie krokových motorov, ktoré nemajú žiadne obmedzenia otáčania ako servomotory, ktoré pracujú pri 180 alebo 360 stupňoch.