ESTABILITZADOR DE CÀMERA ARDUINO: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

DESCRIPCIÓ DEL PROJECTE:

Aquest projecte ha estat desenvolupat per Nil Carrillo i Robert Cabañero, dos estudiants d'enginyeria de disseny de productes de 3r d'ELISAVA.

La gravació de vídeo està molt condicionada pel pols del càmera, ja que té un impacte directe sobre la qualitat de les imatges. Els estabilitzadors de càmera s’han desenvolupat per minimitzar l’impacte de les vibracions en les imatges de vídeo, i podem trobar des d’estabilitzadors mecànics tradicionals fins a estabilitzadors electrònics moderns com el KarmaGrip de GoPro.

En aquesta guia instructiva trobareu els passos per desenvolupar un estabilitzador de càmera electrònic que funcioni en un entorn Arduino.

Es creu que l’estabilitzador que hem dissenyat estabilitza dos de l’eix de rotació automàticament, deixant la rotació plana de la càmera sota control de l’usuari, que pot orientar la càmera com vulgui a través de dos botons situats a la

Començarem a enumerar els components necessaris i el programari i el codi que s’ha utilitzat per desenvolupar aquest projecte. Continuarem amb una explicació pas a pas del procés de muntatge per acabar extraient algunes conclusions sobre tot el procés i el propi projecte.

Esperem que gaudiu!

Pas 1: COMPONENTS

Aquesta és la llista de components; a sobre trobareu una imatge de cada component que comença d’esquerra a dreta.

1.1 - Colzes i mànec d’estructura estabilitzadora impresos en 3D (mànec x1, colze llarg x1, colze x1 mitjà, colze petit x1)

1.2 - Rodaments (x3)

1.3 - Servomotors Sg90 (x3)

1.4 - Polsadors per Arduino (x2)

1.5 - Giroscopi per Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - Taula MiniArduino (x1)

1.7 - Cables de connexió

·

Pas 2: PROGRAMARI I CODI

2.1 - Diagrama de flux: El primer que hem de fer és esbossar un diagrama de flux per representar el funcionament de l’estabilitzador, tenint en compte els seus components electrònics i la seva funció.

2.2 - Programari: el següent pas va ser traduir el diagrama de flux a Processar el codi d'idioma per poder comunicar-nos amb la placa Arduino. Vam començar escrivint el codi per al giroscopi i els servomotors de l’eix x i, ja que vam trobar que era el codi més interessant per escriure. Per fer-ho primer hem hagut de descarregar la biblioteca del giroscopi, que podeu trobar aquí:

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

Un cop teníem el giroscopi accionant els servomotors de l’eix x i vam afegir el codi per controlar el servomotor de l’eix z. Vam decidir que volíem donar cert control de l'estabilitzador a l'usuari, de manera que vam afegir dos botons per controlar l'orientació de la càmera per gravar cap endavant o cap enrere.

Podeu trobar tot el codi per al funcionament de l'estabilitzador al fitxer 3.2 anterior; al pas següent s’explicarà la connexió física dels servomotors, el giroscopi i els polsadors.

Pas 3: PROCÉS DE MUNTATGE

En aquest moment estàvem preparats per iniciar la configuració física del nostre estabilitzador. A la part superior trobareu una imatge que porta el nom de cada pas del procés de muntatge, que us ajudarà a entendre el que es fa en cada punt.

4.1 - El primer que cal fer va ser carregar el codi a la placa arduino per tenir-lo a punt quan connectem la resta de components.

4.2 - El següent que cal fer va ser la connexió física dels servomotors (x3), el giroscopi MPU6050 i els dos polsadors.

4.3 - El tercer pas va consistir a muntar les quatre parts del giroscopi amb les tres unions conformades cadascuna per un coixinet. Cada coixinet està en contacte amb una part de la superfície exterior i amb l'eix del servomotor a la superfície interior. Com que el servomotor està muntat a la segona part, el coixinet crea una articulació rotativa suau controlada per la rotació de l'eix del servo.

4.4 - L'últim pas del procés de muntatge consisteix a connectar el circuit electrònic Arduino del giroscopi, els botons de pressió i els servos a l'estructura de l'estabilitzador. Això es fa primer muntant els servomotors als coixinets tal com s’explica al pas anterior, en segon lloc muntant el giroscopi Arduino al braç que subjecta la càmera i, en tercer lloc, muntant la bateria, la placa Arduino i els botons de pressió al mànec. Després d’aquest pas, el nostre prototipe funcional està llest per estabilitzar-se.

Pas 4: DEMOSTRACIÓ DE VÍDEO

En aquest darrer pas podreu veure la primera prova funcional de l'estabilitzador. Al següent vídeo podreu veure com reacciona l'estabilitzador davant una inclinació del giroscopi, així com el seu comportament quan l'usuari activa els botons per controlar la direcció de gravació.

Com podeu veure al vídeo, s'ha complert el nostre objectiu de construir un prototip funcional d'estabilitzador, ja que els servomotors reaccionen de forma ràpida i suau a les inclinacions del giroscopi. Creiem que, tot i que l’estabilitzador funciona amb servomotors, la configuració ideal seria utilitzar motors pas a pas, que no tenen limitacions de rotació com els servomotors, que funcionen a 180 o 360 graus.