ARDUINO CAMERA STABILIZER: 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

PROJEKT BESKRIVELSE:

Dette projekt er udviklet af Nil Carrillo og Robert Cabañero, to 3. års produktdesign ingeniørstuderende på ELISAVA.

Videooptagelse er stærkt betinget af kameramandens puls, da det har en direkte indvirkning på kvaliteten af optagelserne. Kamerastabilisatorer er blevet udviklet for at minimere vibrationernes indvirkning på videooptagelser, og vi kan finde fra traditionelle mekaniske stabilisatorer til moderne elektroniske stabilisatorer som KarmaGrip fra GoPro.

I denne vejledende vejledning finder du trinene til at udvikle en elektronisk kamerastabilisator, der fungerer i et Arduino -miljø.

Den stabilisator, vi har designet, menes at stabilisere to af rotationsaksen automatisk, samtidig med at kameraets flade rotation forbliver under kontrol af brugeren, som kan orientere kameraet, som han vil, gennem to trykknapper placeret på

Vi starter med at liste de nødvendige komponenter og den software og kode, der er blevet brugt til at udvikle dette projekt. Vi vil fortsætte med en trin-for-trin forklaring af samleprocessen for at ende med at udtrække et par konklusioner om hele processen og selve projektet.

Vi håber du nyder det!

Trin 1: KOMPONENTER

Dette er komponentlisten; ovenfor finder du et billede af hver komponent, der starter fra venstre mod højre.

1.1 - 3D trykt stabilisatorstruktur albuer og håndtag (x1 håndtag, x1 lang albue, x1 medium albue, x1 lille albue)

1.2 - Lejer (x3)

1.3 - Servomotorer Sg90 (x3)

1.4 - Trykknapper til Arduino (x2)

1.5 - Gyroskop til Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - MiniArduino Board (x1)

1.7 - Tilslutningskabler

·

Trin 2: SOFTWARE OG KODE

2.1 - Flowdiagram: Den første ting vi skal gøre er at skitsere et flowdiagram for at repræsentere hvordan stabilisatoren vil fungere under hensyntagen til dens elektroniske komponenter og deres funktion.

2.2 - Software: Det næste trin var at oversætte flowdiagrammet til Processing -sprogkode, så vi kunne kommunikere med Arduino Board. Vi startede med at skrive koden til gyroskopet og x- og y -aksens servomotorer, da vi fandt, at det var den mest interessante kode at skrive. For at gøre dette skulle vi først downloade biblioteket til gyroskopet, som du kan finde her:

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

Når vi havde gyroskopet, der betjente x- og y -aksens servomotorer, tilføjede vi koden for at styre z -aksens servomotor. Vi besluttede, at vi ville give brugeren lidt kontrol over stabilisatoren, så vi tilføjede to trykknapper for at styre kameraets orientering til optagelse fremad eller bagud.

Du kan finde hele koden til driften af stabilisatoren i fil 3.2 ovenfor; den fysiske forbindelse af servomotorer, gyroskop og trykknapper vil blive forklaret i det næste trin.

Trin 3: MONTERINGSPROCES

På dette tidspunkt var vi klar til at starte den fysiske opsætning af vores stabilisator. Ovenfor finder du et billede opkaldt efter hvert trin i samlingsprocessen, som hjælper med at forstå, hvad der gøres på hvert punkt.

4.1 - Den første ting at gøre var at indlæse koden på arduino -kortet for at have den klar til, når vi forbinder resten af komponenterne.

4.2 - Den næste ting at gøre var den fysiske forbindelse af servomotorer (x3), MPU6050 gyroskopet og de to trykknapper.

4.3 - Det tredje trin var at samle de fire dele af gyroskopet med de tre kryds, der var i overensstemmelse med hver et leje. Hvert leje er i kontakt med en del på ydersiden og med servomotorens akse i den indre overflade. Da servomotoren er monteret på den anden del, skaber lejet et glat rotationsled, der styres af rotation af servoens akse.

4.4 - Det sidste trin i samlingsprocessen består i at forbinde det elektroniske Arduino -kredsløb i gyroskopet, trykknapper og servoer til stabilisatorens struktur. Dette gøres ved først at montere servomotorer på lejerne som forklaret i det foregående trin, derefter montere Arduino -gyroskopet på armen, der holder kameraet, og tredje montering af batteriet, Arduino -kortet og trykknapper på håndtaget. Efter dette trin er vores funktionelle prototipe klar til at stabilisere.

Trin 4: VIDEO DEMONSTRATION

I dette sidste trin vil du kunne se den første funktionelle test af stabilisatoren. I den følgende video vil du kunne se, hvordan stabilisatoren reagerer på gyroskopets hældning samt dens adfærd, når brugeren aktiverer trykknapperne for at styre optageretningen.

Som du kan se i videoen, er vores mål om at bygge en funktionel prototype af en stabilisator blevet opfyldt, da servomotorer reagerer hurtigt og beroligende på tilbøjelighederne til gyroskopet. Vi tror, at selvom stabilisatoren fungerer med servomotorer, ville den ideelle opsætning være at bruge trinmotorer, der ikke har nogen rotationsbegrænsninger som servomotorer, der fungerer ved 180 eller 360 grader.