STABILIZZATORE PER FOTOCAMERA ARDUINO: 4 Passi (con Immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

DESCRIZIONE DEL PROGETTO:

Questo progetto è stato sviluppato da Nil Carrillo e Robert Cabañero, due studenti di ingegneria del design del prodotto del 3° anno presso ELISAVA.

La registrazione video è fortemente condizionata dal polso del cameraman, poiché ha un impatto diretto sulla qualità del filmato. Gli stabilizzatori della fotocamera sono stati sviluppati per ridurre al minimo l'impatto delle vibrazioni sulle riprese video e possiamo trovare dai tradizionali stabilizzatori meccanici ai moderni stabilizzatori elettronici come il KarmaGrip di GoPro.

In questa guida istruttiva troverai i passaggi per sviluppare uno stabilizzatore per fotocamera elettronica funzionante su un ambiente Arduino.

Lo stabilizzatore che abbiamo progettato è pensato per stabilizzare automaticamente due degli assi di rotazione, lasciando la rotazione piana della telecamera sotto il controllo dell'utente, che può orientare la telecamera a suo piacimento tramite due pulsanti posti sulla

Inizieremo elencando i componenti necessari e il software e il codice che sono stati utilizzati per sviluppare questo progetto. Continueremo con una spiegazione passo passo del processo di assemblaggio per finire per trarre alcune conclusioni sull'intero processo e sul progetto stesso.

Ci auguriamo che ti piaccia!

Fase 1: COMPONENTI

Questo è l'elenco dei componenti; sopra troverai un'immagine di ogni componente partendo da sinistra verso destra.

1.1 - Gomiti e maniglia della struttura stabilizzatrice stampata in 3D (maniglia x1, gomito lungo x1, gomito medio x1, gomito piccolo x1)

1.2 - Cuscinetti (x3)

1.3 - Servomotori Sg90 (x3)

1.4 - Pulsanti per Arduino (x2)

1.5 - Giroscopio per Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - Scheda MiniArduino (x1)

1.7 - Cavi di collegamento

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Passaggio 2: SOFTWARE E CODICE

2.1 - Diagramma di flusso: La prima cosa che dobbiamo fare è disegnare un diagramma di flusso per rappresentare come funzionerà lo stabilizzatore, tenendo conto dei suoi componenti elettronici e della loro funzione.

2.2 - Software: il passo successivo è stato tradurre il diagramma di flusso nel codice del linguaggio di elaborazione in modo da poter comunicare con la scheda Arduino. Abbiamo iniziato scrivendo il codice per il giroscopio e i servomotori degli assi x e y, poiché abbiamo scoperto che era il codice più interessante da scrivere. Per farlo abbiamo dovuto prima scaricare la libreria per il giroscopio, che puoi trovare qui:

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

Una volta che il giroscopio azionava i servomotori dell'asse x e y, abbiamo aggiunto il codice per controllare il servomotore dell'asse z. Abbiamo deciso che volevamo dare un certo controllo dello stabilizzatore all'utente, quindi abbiamo aggiunto due pulsanti per controllare l'orientamento della telecamera per la registrazione in avanti o indietro.

Potete trovare l'intero codice per il funzionamento dello stabilizzatore nel file 3.2 sopra; il collegamento fisico dei servomotori, giroscopio e pulsanti verrà spiegato nel passaggio successivo.

Fase 3: PROCESSO DI ASSEMBLAGGIO

A questo punto eravamo pronti per iniziare il setup fisico del nostro stabilizzatore. Sopra troverai un'immagine con il nome di ogni fase del processo di assemblaggio, che ti aiuterà a capire cosa viene fatto in ogni punto.

4.1 - La prima cosa da fare è stata caricare il codice sulla scheda arduino per averlo pronto per quando collegheremo il resto dei componenti.

4.2 - Il passo successivo è stato il collegamento fisico dei servomotori (x3), del giroscopio MPU6050 e dei due pulsanti.

4.3 - La terza fase è stata l'assemblaggio delle quattro parti del giroscopio con le tre giunzioni conformate ciascuna da un cuscinetto. Ciascun cuscinetto è in contatto con una parte sulla superficie esterna e con l'asse del servomotore nella superficie interna. Poiché il servomotore è montato sulla seconda parte, il cuscinetto crea un giunto di rotazione liscio controllato dalla rotazione dell'asse del servo.

4.4 - L'ultima fase del processo di assemblaggio consiste nel collegare il circuito elettronico Arduino del giroscopio, pulsanti e servocomandi alla struttura dello stabilizzatore. Questo viene fatto montando prima i servomotori sui cuscinetti come spiegato nel passaggio precedente, in secondo luogo montando il giroscopio Arduino sul braccio che tiene la telecamera e in terzo luogo montando la batteria, la scheda Arduino e i pulsanti sull'impugnatura. Dopo questo passaggio il nostro prototipo funzionale è pronto per stabilizzarsi.

Passaggio 4: DIMOSTRAZIONE VIDEO

In quest'ultimo passaggio potrai vedere il primo test funzionale dello stabilizzatore. Nel seguente video potrai vedere come reagisce lo stabilizzatore a un'inclinazione del giroscopio e il suo comportamento quando l'utente attiva i pulsanti per controllare la direzione di registrazione.

Come puoi vedere nel video, il nostro obiettivo di costruire un prototipo funzionale di stabilizzatore è stato raggiunto, poiché i servomotori reagiscono rapidamente e tranquillamente alle inclinazioni date al giroscopio. Pensiamo che anche se lo stabilizzatore funziona con servomotori, la configurazione ideale sarebbe utilizzare motori passo-passo, che non hanno limiti di rotazione come i servomotori, che funzionano a 180 o 360 gradi.