SLIDER DE CÂMERA MOTORIZADA COM SISTEMA DE RASTREAMENTO (3D impresso): 7 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Por jjrobotsjjrobotsFollow Mais do autor:

Sobre: Nós amamos robôs, DIY e ciência engraçada. JJROBOTS visa trazer projetos de robótica aberta mais perto das pessoas, fornecendo hardware, boa documentação, instruções de construção + código, "como funciona" informações … Mais sobre jjrobots »

Basicamente, este robô moverá uma câmera / smartphone em um trilho e “rastreará” um objeto. A localização do objeto alvo já é conhecida pelo robô. A matemática por trás desse sistema de rastreamento é bastante simples. Criamos uma simulação do processo de rastreamento aqui.

A câmera, colocada em um carro conforme se move, apontará para o objeto alvo de acordo com as informações fornecidas ao robô (isto é: a localização atual do alvo. Lembre-se de que o robô já sabe onde a câmera está).

A velocidade e as ações de iniciar / parar são controladas a partir do seu próprio smartphone. Para isso, o smartphone deve estar conectado à rede WIFI do robô. Como a velocidade pode ser ajustada conforme desejado (a partir do smartphone), você pode mover o “carro da câmera” o mais lento que desejar, possibilitando a criação de vídeos TIME LAPSE.

Controle o APP disponível gratuitamente no Google PLAY ou iTunes Store

Suprimentos

Links Úteis:

• Kit de controle deslizante de câmera
• Código Arduino mais recente do Camera Slider: CameraSlider_V6_M0
• Link do APP de controle (dispositivos Google Play / Android)
• Link do APP de controle (dispositivos iTunes / iOS)
• Guia do usuário do controle APP.
• Repositório de peças 3D
• Placa de controle DEVIA.

Etapa 1: LISTA DE PEÇAS

Usamos elementos comuns do DIY / MAKER World para tornar este robô acessível e acessível

Lista de peças:

• Conjunto de peças impressas em 3D

• CABO DO MOTOR (70 cms)
• CABO DO MOTOR (14 cms)
• Polia GT2 de 16 dentes
• Polia GT2 de 20 dentes
• Rolamento de esferas circular 6002RS ou 6002ZZ
• Correia dentada GT2 (150 cm para um trilho de 700 mm) + Correia anelar GT2 de 200 mm
• Cabo USB 1m (conector micro USB)
• Giratório da câmera
• Perfil de alumínio anodizado (em forma de V de 2020)
• Rolamento de roda 3x (em forma de V)
• Suporte para smartphone + parafuso de câmera (curto)
• Fonte de alimentação 12V / 2A com CONECTOR DE ALIMENTAÇÃO 2.1mm
• Parafusos M3 (10 mm, 15 mm e 20 mm) + porcas Parafusos M5 de 25 mm

Eletrônicos:

• DEVIA Robotics Control Board
• 2x driver do motor TMC2208 Ultra Silent + dissipadores de calor de alumínio (versão longa)
• 2 motores de passo de alto torque NEMA 17 + 14 cms cms + cabo longo (70 cms)
• Cabo micro USB

Você pode obter tudo por conta própria (a maioria dos elementos são os mesmos usados no robô B, iboardbot, sphere-o-bot, braço robótico Scara, robô de air hockey …) ou poupar o incômodo encomendando o KIT PERSONALIZÁVEL em nossa loja (e ao mesmo tempo você estará apoiando jjRobots):

OBTENHA AS PEÇAS DO SLIDER DA CÂMERA da jjRobots (KIT personalizável)

Etapa 2: Impressão 3D de todas as peças. Tempo de impressão: 10-14 horas (dependendo da impressora 3D)

PLA fará o trabalho. Ao imprimir, defina a espessura da parede = 1,2 mm e o preenchimento para pelo menos 25%.

Todos os modelos de peças 3D estão disponíveis no Thingiverse

Etapa 3: montagem

Basicamente, este é um trilho com uma plataforma que se deslocará sobre ele controlada por um motor de passo Arduino + 2 NEMA17. Os dois motores serão responsáveis por: 1) mover para trás e para frente a plataforma da câmera 2) girar a câmera conforme ela se move no trilho. O adaptador GOPRO / Smartphone é opcional, então você não precisa imprimi-lo em 3D se estiver planejando usar uma câmera fotográfica normal. O comprimento total do trilho pode ser modificável. Até 2 metros, o robô se comporta suavemente, nesse comprimento e para uma câmera de mais de 500 gramas (1,1 libras) o trilho pode dobrar com o peso enquanto a câmera cruza o meio do trilho.

Este é o modelo 3D do robô. Clique em JOGAR para dar uma olhada em 3D. Volte a este modelo se tiver dúvidas sobre onde colocar um elemento.

O guia de montagem mais recente: ATUALIZADO

n

ANTES DE COMEÇAR: A maioria dos elementos deste KIT deslizante da câmera foram "impressos em 3D". Tendo isso em mente: você pode quebrá-lo se aplicar muita força ou apertar um parafuso mais do que deveria. Avisaremos, durante este guia de montagem, quando você poderá apertar os parafusos o máximo que puder ou onde você deve apenas fixar uma peça em outra sem forçá-la de forma alguma.

Insira os parafusos M5 de 25 mm + rolamento da roda em seus soquetes conforme indicado abaixo. Não aperte demais os parafusos.

É assim que deve ser. Verifique se há rebarbas nas peças impressas em 3D se sentir atrito ao girar as rodas.

Insira uma porca M3 e prenda-a usando um parafuso M3 de 16 mm. Este parafuso permitirá que você ajuste a distância entre as rodas caso haja alguma discrepância de tolerância após a impressão das peças. Ajuste-o somente quando o carro tiver sido colocado no trilho de alumínio.

Coloque a parte SUPERIOR em cima da parte INFERIOR e use 4 parafusos M3 de 10 mm para fixá-la. Insira o rolamento de esferas 6002RS conforme indicado acima. IMPORTANTE: O 6002RS deve ser apertado. Você pode até colar no suporte se sentir que está solto.

É o momento de ajustar o ferrolho da carruagem com o objetivo de torná-la estável. Mova-o para a frente e para trás: todas as rodas devem estar girando, mas você não deve sentir resistência ou ouvir qualquer ruído. Force o carro e verifique se todas as rodas ficam dentro das calhas de alumínio.

Insira os "PULLEY 80 dentes" impressos em 3D como acima. Capture-o com a tampa e um parafuso M3 de 10 mm. O mesmo vale para a polia: ela deve ser apertada em torno do rolamento de esferas 6002RS. Cole-o no rolamento de esferas, se não for o caso.

1. Coloque o motor conforme indicado e segure-o usando 4 parafusos M3 de 6 mm (mas deixe-os soltos)
2. Coloque a polia de 16 dentes em seu eixo e, ao mesmo tempo, passe a correia GT2 de 200 mm ao redor da polia
3. Quando tudo estiver configurado, empurre o motor "para trás" para que a correia fique tensa. Uma vez lá, aperte os parafusos de fixação da posição do motor.

Vista superior da carruagem neste ponto. Verifique a orientação do conector do motor.

Vista inferior da carruagem.

Agora pegue o parafuso da câmera e o "ANEL DE CAPTURA DE PARAFUSO" e faça como acima. A cabeça do parafuso ficará no lugar graças a esta parte impressa em 3D. Agora você pode anexar o TOPO DA POLIA ao ANEL DE CAPTURA DE PARAFUSO usando 4 parafusos M3 de 10 mm

Se você quiser mais flexibilidade ao apontar a câmera, use o giro da câmera. Isso permitirá que você ajuste a inclinação / orientação da câmera facilmente

É assim que a carruagem fica no trilho. Ainda temos que colocar a correia dentada. Verifique as etapas abaixo

Fixe o motor NEMA17 na parte EXTREMIDADE DO MOTOR e fixe-o usando 4 parafusos M3 de 15 mm.

Fixe e fixe a polia de 20 dentes ao eixo. O topo do eixo deve ser nivelado com a polia.

Use 2 parafusos M3 de 10 mm para unir as PERNAS DA EXTREMIDADE DA POLIA à EXTREMIDADE DA POLIA

Empurre o PULLEY END no perfil de alumínio. Você pode precisar do martelo (ou equivalente). Retire, temporariamente, a polia se achar que pode danificá-la, no processo. Neste ponto, não insira totalmente o perfil de alumínio na EXTREMIDADE DA POLIA.

Passe a correia dentada ao redor da polia e de volta ao perfil de alumínio. Agora é hora de empurrar o PULLEY END completamente (faça uso do macete). Seja gentil!

Capture a extremidade da correia dentada conforme indicado. Você pode precisar usar um alicate neste momento. Empurre a correia até o fim para que fique totalmente inserida, caso contrário, ela tocará nos trilhos quando o carro estiver se movendo para frente e para trás. Insira uma porca e um símbolo 10 como na foto. Esse parafuso manterá o cinto no lugar.

Verifique se a correia está saindo livremente. Qualquer atrito aqui entre a correia e o trilho de alumínio comprometerá a estabilidade do carro.

Passe-o em torno da polia de 20 dentes como a imagem e use o martelo para inserir totalmente a parte EXTREMIDADE DO MOTOR na polia de alumínio.

NOTA: Não preste atenção aos componentes eletrônicos já colocados. Isso virá mais tarde.

Agora: passe a correia por seu canal. Dobre a ponta do cinto um pouco para cima. Isso o ajudará a "embelezar" o "canal de captura"

Aperte a correia e, ao mesmo tempo, aparafuse totalmente o parafuso. Corte a correia dentada restante

É hora de colocar a eletrônica. Confira a próxima foto também, que mostra como colocar a caixa do eletrônico. Use 1 parafuso M3 de 10 mm para a parte de trás da placa de controle DEVIA (aquela para a qual estou apontando). Aperte como mostrado, isso irá fixar a caixa protetora ao PCB.

Agora, vire a placa e coloque-a como a imagem, em seguida, fixe-a na parte MOTOR END usando um parafuso de 10 mm (orifício do canto superior esquerdo da placa) e um parafuso de 20 mm para o outro orifício, aquele que passa pela caixa de proteção. Dois parafusos fixarão a placa de controle à peça EXTREMIDADE DO MOTOR. Use dois M3x10mm para conectar as PERNAS DO MOTOR à EXTREMIDADE DO MOTOR.

NOTA: pode ser necessário ajustar a corrente de saída fornecida pelos drivers do motor TMC. Faça isso antes de colocar os dissipadores de calor. Mais informações no final desta página

Coloque os dissipadores de calor em cima e insira os drivers do motor de passo em seus soquetes. Os dissipadores de calor são bastante volumosos, então isso é importante: não toque nos conectores de metal da face superior dos steppers com os dissipadores de calor. Isso pode criar um curto-circuito danificando o módulo.

Verifique a orientação correta dos drivers do motor de passo e dos cabos do motor.

É assim que tudo está conectado. Verifique os drivers do motor de passo e a orientação dos conectores do cabo (duas vezes!)

Detalhe: os drivers do motor TMC2208 já conectados.

Agora conecte o MOTOR DO TRILHO à placa de controle. Use o cabo de 14cm

Faça o mesmo com o MOTOR DA PLATAFORMA. Use 2 laços zip para fixar o cabo à parte MOTOR END como a foto. Isso manterá o cabo longe do carro em movimento.

NOTA: esta etapa é importante, "capturar" os cabos evitará que os cabeçotes dos motores sejam arrancados.

NOTA: A foto mostra o controle deslizante da câmera conectado a um tripé. Você pode fazer isso facilmente com esta peça modelada em 3D + 2 parafusos M3 de 15 mm + 2 porcas M3. Cada tripé possui seu próprio sistema de fixação. Esta parte 3D foi criada para um parafuso de câmera padrão 1/4 -20, mas você pode precisar criar o seu.

Giratório da câmera e suporte para smartphone

Um elemento auxiliar do KIT é o suporte do smartphone, você pode prendê-lo ao parafuso da câmera que se abre para fora. Como alternativa, fixar esse suporte na rotação da câmera permitirá que você incline o smartphone para qualquer ponto de interesse com mais facilidade.

COMO CARREGAR O CÓDIGO ARDUINO para a PLACA DE CONTROLE DEVIA

NOTA: O jjRobots KIT vem com a placa de controle DEVIA já programada, então você pode pular esta etapa se a tiver.

a) Instale o IDE do Arduino em seu PC a partir daqui (pule esta etapa se você já tiver o IDE do Arduino instalado). Este código foi testado e desenvolvido no IDE versão 1.6.5 e versões posteriores. Se você tiver problemas para compilar o código, informe-nos

b) Baixe todos os arquivos do arduino, extraia os arquivos dentro da mesma pasta do seu disco rígido

CameraSlider_v6_M0Download

c) Compilar e enviar o código para a placa de controle DEVIA

1. Abra seu IDE Arduino
2. Abra o código principal em / CameraSlider_vX_M0 / CameraSlider_vX_M0.ino
3. Conecte sua placa DEVIA com o cabo USB ao PC
4. Nota: Se esta for a primeira vez que você conecta uma placa Arduino ao seu PC, talvez você precise instalar o driver.
5. Selecione a placa Arduino / Genuino ZERO (porta USB nativa). No menu FERRAMENTAS-> placa (pode ser necessário instalar as bibliotecas "Arduino SAMD Boards (32 bits ARM Cortex-M0 +)". Vá para Ferramentas-> Placa-> Boards Manager … e instale as "Arduino SAMD Boards (32 -bits ARM Cortex-M0 +)"
6. Selecione a porta serial que aparece em ferramentas-> Porta serial
7. Envie o código para o tabuleiro (botão UPLOAD: seta apontando para a DIREITA)

Selecionando a placa certa antes de enviar o código

d) Feito

IMPORTANTE: Os drivers de motor de passo TMC2208 são módulos eletrônicos de primeira linha, mas podem precisar ser ajustados para fornecer a quantidade correta de corrente aos motores. Muita corrente superaquecerá os motores. Recomendamos fortemente ajustar a saída de corrente para 0,7 A por motor. Mas como fazer isso? Este wiki fornece informações muito boas sobre ele

SE VOCÊ TIVER O KIT DE SLIDER DA CÂMERA DE NÓS, os drivers do motor de passo TMC2208 já estão ajustados. Portanto, não há necessidade de mexer com eles;-)

Coloque o driver do motor de passo em seus soquetes na placa de controle DEVIA e conecte a fonte de alimentação de 12 V à placa. Meça a tensão entre os pontos indicados acima. Use o parafuso fornecido com o KIT ou obtenha um minúsculo (3 mm de largura). Gire, no sentido anti-horário, o parafuso do potenciômetro um pouco e verifique a tensão. Uma vez que a tensão foi definida para 0,8-0,9 V, você terminou e os drivers do motor de passo estão prontos para mover o controle deslizante da câmera sem desperdiçar energia como calor. Corrente RMS (A): 0,7 <- Isso é o que queremos Tensão de Referência (Vref): 0,9V

Mas… eu não tenho multímetro! Como devo fazer isso? Por que você não enviou os motoristas de passo já ajustados?

Com o KIT, fornecemos uma pequena chave de fenda. Com ele, basta girar no sentido anti-horário, apenas aprox. 20 graus, o parafuso marcado na imagem acima como "potenciômetro"

Isso deve ser suficiente para reduzir a corrente de saída.

A razão para não ajustá-los a esta voltagem por padrão: esses drivers podem ser usados com outros projetos jjRobots e com a configuração padrão eles funcionarão bem. Portanto, decidimos deixá-los com suas "configurações" iniciais.

Solução de problemas:

O controle deslizante está fazendo um som estranho e vibra quando o carro se move

Verifique as polias e a correia dentada, estão alinhadas? A correia dentada está tocando uma parte impressa em 3D? Nesse caso, reajuste tudo. Se o ruído continuar, verifique se os drivers do motor estão fornecendo corrente suficiente.

Não consigo me conectar ao CÂMERA SLIDER do meu smartphone

Verifique o guia do usuário do Control APP. Tudo relacionado com o APP de controle é explicado lá.

Links Úteis:

• Kit de controle deslizante de câmera
• Código Arduino mais recente do Camera Slider: CameraSlider_V6_M0
• Link do APP de controle (dispositivos Google Play / Android)
• Link do APP de controle (dispositivos iTunes / iOS)
• Guia do usuário do controle APP.
• Repositório de peças 3D
• Placa de controle DEVIA.

Etapa 4: Controlando o SLIDER DA CÂMERA (APP gratuito)

Mais detalhes no final deste Instructable. Você pode controlar este robô de seu smartphone. Vá para o Google play ou iTunes Store e baixe o aplicativo Android ou iOS

Em seguida, prossiga para o MANUAL DO USUÁRIO DO APP DE CONTROLE ou role para baixo para aprender como usá-lo

Etapa 5: elementos usados neste robô

Se você já tem as peças necessárias para criar este robô, você já tem 90% dos itens necessários para criar:

• o Sphere-o-bot: robô de arte amigável que pode desenhar em objetos esféricos ou em forma de ovo do tamanho de uma bola de pingue-pongue a um grande ovo de pato (4-9 cm).
• O Iboardbot: O iBoardbot é um robô conectado à internet capaz de escrever textos e desenhar com grande precisão
• ou o robô de hóquei de ar !: Um robô de hóquei de ar desafiador, perfeito para se divertir!
• TheB-robot EVO
• , o robô de autoequilíbrio mais rápido

Todos eles usam os mesmos elementos eletrônicos e auxiliares

OBTENHA AS PEÇAS DO SLIDER DA CÂMERA da jjRobots (KIT personalizável)

Etapa 6: controle de seu smartphone

Baixe-o (disponível gratuitamente) no Google Play (dispositivos Android) ou iTunes (versão iOS)

Link para o GUIA DO USUÁRIO aqui (atualizado freqüentemente)

Ele foi criado para controlar, de forma simples, o controle deslizante da câmera. Ele permitirá que você mova a plataforma com quase qualquer câmera no topo, com uma velocidade pré-determinada. Esta velocidade pode ser modificada em tempo real para efeitos de vídeo interessantes. Por padrão (os limites podem ser alterados no código do Arduino), a velocidade de deslocamento da plataforma pode ser definida de 0,01 mm / seg a 35 mm / seg

Dependendo de sua configuração, você precisará ajustar o valor do COMPRIMENTO DO TRILHO: meça o comprimento total do trilho em que o carro pode se deslocar. Por exemplo, se você estiver usando barras de metal de 1000 mm, o trilho disponível para o carro seria em torno de 800 mm (1000 mm menos o pedaço de trilho inserido nos suportes laterais).

Para controlar o SLIDER DA CÂMERA, você terá que:

1. Conecte o Arduino Leonardo a qualquer fonte de alimentação DC (de 9 a 12 V). Com o KIT fornecemos uma fonte de alimentação 12V 1A ou um suporte de bateria (9V)
2. Aguarde de 5 a 10 segundos para que o robô crie uma rede WIFI (chamada JJROBOTSXX)
3. Conecte seu smartphone a essa rede WIFI usando a senha: 87654321
4. Em seguida, inicie o APP de controle (CAMERA SLIDER APP). NOTA: se você ainda não estiver conectado à REDE WIFI do robô, o APP avisará que
5. Mova o carro (a placa onde sua câmera / smartphone está fixada) para a extremidade do motor. A partir daí, a câmera / smartphone deve estar apontando para o lado indicado no esquema abaixo. Esse seria o "lado da filmagem" para o SLIDER DA CÂMERA
6. Para uma viagem de objeto de rastreamento, a câmera deve estar apontando para o objeto de destino. Para o centro do objeto a ser filmado. O robô continuará orientando a câmera para esse ponto durante a viagem no trilho
7. Configure os valores de controle conforme desejado de acordo com suas necessidades. Como fazer isso:

DISTÂNCIA DA CÂMERA-OBJETO (X): A distância do centro da plataforma da câmera até o ponto onde uma linha imaginária perpendicular do objeto encontra o trilho

NOTA: Você não precisa colocar a plataforma da câmera bem no final do trilho, você pode começar de qualquer lugar.

O valor RAIL LENGTH permitirá que o APP saiba quanto tempo o carro da câmera irá viajar antes de começar a voltar ao local original. Este valor não precisa ser o comprimento real do trilho, apenas o segmento no qual a câmera irá balançar para frente e para trás continuamente. Dê uma olhada na imagem abaixo: você pode definir o valor do COMPRIMENTO DO TRILHO igual a 400 mm mesmo quando o comprimento REAL do trilho for maior. Fazendo isso, a viagem da câmera será restrita dentro de um trilho virtual de 400 mm. Lembre-se de que a câmera deve estar apontando para o objeto antes de começar a se mover para rastreá-lo corretamente

NOTA: Usando a opção DELAYED START você terá tempo suficiente para configurar o SLIDER DA CÂMERA, INICIÁ-LO e colocar o smartphone na plataforma móvel

Etapa 7: LINKS úteis:

PEÇAS DO SLIDER DA CÂMERA da jjRobots (KIT personalizável)

Link do APP de controle (Google Play)

Link do APP de controle (iOS / Apple)

Guia de controle de APP

Repositório de peças 3D

informações sobre como fazer upload para a placa Arduino no guia de montagem

Vice-campeão no concurso de microcontroladores