MOTORISERAD KAMERA SLIDER MED TRACKING SYSTEM (3D -tryckt): 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Av jjrobotsjjrobotsFölj mer av författaren:

Om: Vi älskar robotar, DIY och rolig vetenskap. JJROBOTS syftar till att föra öppna robotprojekt närmare människor genom att tillhandahålla hårdvara, bra dokumentation, bygginstruktioner+kod, "hur det fungerar" info … Mer om jjrobots »

I grund och botten kommer denna robot att flytta en kamera/smartphone på en skena och "spåra" ett objekt. Målobjektets plats är redan känd av roboten. Matematiken bakom detta spårningssystem är ganska enkel. Vi har skapat en simulering av spårningsprocessen här.

Kameran, placerad på en vagn när den rör sig, kommer att peka på målobjektet enligt informationen som ges till roboten (det vill säga: den aktuella målplatsen. Tänk på att roboten redan vet var kameran är).

Hastigheten och start/stopp -åtgärderna styrs från din egen smartphone. För detta måste smarttelefonen anslutas till robotens WIFI -nätverk. Eftersom hastigheten kan justeras efter önskemål (från smarttelefonen) kan du flytta "kameravagnen" så långsamt som du vill, vilket gör det möjligt att skapa TIME LAPSE -videor.

Styr appen gratis tillgänglig på Google PLAY eller iTunes Store

Tillbehör

Användbara länkar:

• Kamera skjutreglage
• Camera Slider senaste Arduino -kod: CameraSlider_V6_M0
• Kontrollera APP -länk (Google Play / Android -enheter)
• Kontrollera APP -länk (iTunes / iOS -enheter)
• Kontrollera APP -användarhandbok.
• 3D -delar förvar
• DEVIA Control Board.

Steg 1: DELSLISTA

Vi har använt gemensamma element från DIY/MAKER -världen för att göra denna robot tillgänglig och prisvärd

Reservdelar:

• 3D -tryckta delar SET

• MOTORKABEL (70 cm)
• MOTORKABEL (14 cm)
• 16 tänder GT2 remskiva
• 20 tänder GT2 remskiva
• Cirkulärt kullager 6002RS eller 6002ZZ
• Tandrem GT2 (150 cm för en 700 mm skena) + 200 mm GT2 ringbälte
• USB -kabel 1m (mikro -USB -kontakt)
• Kameravridning
• Anodiserad aluminiumprofil (2020 V-form)
• 3x Hjullager (V-form)
• Smartphonehållare + kameraskruv (kort)
• 12V/2A Strömförsörjning med 2,1 mm POWER JACK
• M3 bultar (10 mm, 15 mm och 20 mm) + muttrar M5 25 mm bultar

Elektronik:

• DEVIA Robotics Control Board
• 2x TMC2208 Ultra Silent motor driver + aluminium kylflänsar (lång version)
• 2x NEMA 17 stegmotorer med högt vridmoment + 14 cm cms + lång kabel (70 cm)
• Micro-USB-kabel

Du kan få allt på egen hand (de flesta elementen är desamma som används i B-roboten, iboardbot, sfär-o-bot, Scara Robotic-arm, Airhockey Robot …) eller spara besväret med att beställa det KUNDANSTÄLLNINGSKITET från vår butik (och samtidigt kommer du att stödja jjRobots):

FÅ KAMERABLADDELARNA från jjRobots (anpassningsbart KIT)

Steg 2: 3D -utskrift av alla delar. Utskriftstid: 10-14 timmar (beroende på 3D-skrivaren)

PLA kommer att göra jobbet. Vid utskrift, ställ in väggtjockleken = 1,2 mm och fyll på minst 25%.

Alla 3D -delmodeller finns på Thingiverse

Steg 3: Montering

I grund och botten är detta en skena med en plattform som kommer att färdas på den kontrollerad av en Arduino + 2 NEMA17 stegmotorer. De två motorerna kommer att ansvara för: 1) flytta bakåt och framåt kameraplattformen 2) panorera kameran när den rör sig på skenan. GOPRO/Smartphone -adaptern är tillval, så du behöver inte 3D -skriva ut den om du planerar att använda en vanlig fotokamera. Den totala längden på skenan kan ändras. Upp till 2 meter uppträder roboten smidigt, över den längden och för en kamera på mer än 500 gram (1,1 pund) kan skenan böjas under vikten medan kameran korsar mitten av skenan.

Detta är robotens 3D -modell. Klicka på SPELA och ta en 3D -titt på den. Återgå till den här modellen om du tvivlar på var du ska placera ett element.

Den senaste monteringsguiden: UPPDATERAD

n

INNAN DU BÖRJAR: De flesta av dessa kameraslider -KIT: s element har "3D -skrivits ut". Med detta i åtanke: Du kan bryta det om du använder för mycket kraft eller drar åt en skruv mer än du borde. Vi kommer att meddela dig under denna monteringsguide när du kan dra åt skruvarna så mycket du kan eller var du bara ska fixa en del till en annan utan att tvinga den alls.

Sätt i M5 25 mm bultar + hjullager i deras uttag enligt nedan. Dra inte åt bultarna för hårt.

Så här ska det se ut. Kontrollera om det finns grader på de 3D -tryckta delarna om du känner friktion när du snurrar på hjulen.

Sätt i en M3 -mutter och fånga den med en 16 mm M3 -bult. Med den här bulten kan du justera avståndet mellan hjulen om det finns en viss toleransavvikelse efter att du har skrivit ut delarna. Justera den först när vagnen har placerats på aluminiumskenan.

Placera TOPP -delen ovanpå BOTTOM -delen och använd 4x M3 10 mm bultar för att fixa den. Sätt i 6002RS kullager enligt ovan. VIKTIGT: 6002RS måste vara tätt. Du kan till och med klistra fast den på stödet om du känner att den sitter löst.

Detta är ögonblicket för att justera bulten i vagnen med tanken att göra den stabil. Flytta den fram och tillbaka: alla hjul ska snurra men du ska inte känna motstånd eller höra något ljud. Tvinga vagnen och kontrollera om alla hjulen är kvar i aluminiumskeneskanalerna.

Sätt i 3D -tryckta "PULLEY 80 tänder" enligt ovan. Fånga den med locket och en M3 10 mm bult. Detsamma gäller remskivan: den måste vara tät runt 6002RS kullager. Limma fast det på kullagret om så inte är fallet.

1. Placera motorn enligt anvisningen och håll den med 4x M3 6 mm bultar (men låt dem lossna)
2. Placera remskivan med 16 tänder på axeln och kör samtidigt 200 mm GT2 -remmen runt remskivan
3. När allt är inställt, tryck motorn "bakåt" så att remmen blir spänd. Väl där, skruva fast bultarna som fixerar motorläget.

Ovanifrån av vagnen vid denna tidpunkt. Kontrollera riktningen på motorns kontaktdon.

Vagnen sett nedifrån.

Ta nu kameraskruven och "SKRUVFångningsringen" och gör som ovan. Skruvhuvudet håller sig på plats tack vare denna 3D -tryckta del. Nu kan du fästa PULLEY TOPPEN på SKRUVINSTÄLLNINGSRINGEN med 4x M3 10 mm bultar

Om du vill ha mer flexibilitet när du riktar kameran, använd kamerans svängning. Det låter dig enkelt justera kamerans lutning / orientering

Så här ser vagnen ut på skenan. Vi måste fortfarande köra kuggremmen. Kontrollera stegen nedan

Fäst NEMA17 -motorn på MOTOR END -delen och fixa den med 4x M3 15 mm bultar.

Fäst och fixera de 20 tänder remskivan till axeln. Axelns ovansida måste jämnas med remskivan.

Använd 2x M3 10 mm bultar för att ansluta PULLEY END BEN till PULLEY END

Skjut in PULLEY END i aluminiumprofilen. Du kan behöva en klubba (eller motsvarande). Ta ut remskivan tillfälligt om du tror att du kan skada den under processen. För in inte aluminiumprofilen helt i PULLEY END.

Kör kuggremmen runt remskivan och tillbaka till aluminiumprofilen. Nu är det dags att trycka PULLEY END helt (använd hammaren). Var försiktig!

Fånga kuggremens ände som anges. Du kan behöva använda tång vid denna tidpunkt. Skjut bältet till änden så att det sitter ordentligt, annars kommer det att röra skenorna när vagnen rör sig fram och tillbaka. Sätt i en mutter och 10 mm bult som på bilden. Den bulten kommer att hålla bältet på plats.

Kontrollera att remmen lossnar fritt. Eventuell friktion här mellan remmen och aluminiumskenan kommer att äventyra vagnens stabilitet.

För den runt den 20 tänder remskiva som bilden och använd klubban för att helt sätta in MOTOR END -delen i aluminiumskivan.

OBS: Var inte uppmärksam på den elektronik som redan är placerad. Det kommer senare.

Nu: för bältet genom dess kanal. Böj bältespetsen lite uppåt. Det hjälper dig att "försköna" det i "fånga kanalen"

Dra åt remmen och skruva samtidigt fast bulten. Klipp av det återstående kuggremmen

Dags att placera elektroniken. Kontrollera också nästa foto, det visar hur du placerar elektronikens fodral. Använd 1x M3 10 mm bult för baksidan av DEVIA -styrkortet (den jag pekar på). Skruva fast det som visas, vilket fixerar skyddshöljet på kretskortet.

Vänd nu brädet och placera det som bilden, fäst det sedan på MOTOR END -delen med en 10 mm bult (övre vänstra hörnhålet på brädet) och 20 mm bult för det andra hålet, den som går genom skyddshöljet. Två bultar fixerar styrkortet till MOTOR END -stycket. Använd två M3x10mm för att fästa MOTORBENEN på MOTOR END.

OBS: du kan behöva justera utströmmen som levereras av TMC -motordrivrutinerna. Gör det innan du placerar kylflänsarna. Mer information i slutet av denna sida

Placera kylflänsarna ovanpå och sätt in stegmotordrivrutinerna i sina uttag. Kylflänsarna är ganska skrymmande, så det här är viktigt: Rör inte metallhuvudena på stegets övre sida med kylflänsarna. Det kan skapa en kortslutning som skadar modulen.

Kontrollera att stegmotordrivrutinerna och motorkablarna är riktade.

Så här hänger allt ihop. Kontrollera stegmotordrivrutinerna och kabelns anslutningsriktning (två gånger!)

Detalj: TMC2208 -drivrutinerna är redan anslutna.

Anslut nu RAIL MOTOR till styrkortet. Använd 14 cm kabel

Gör samma sak med PLATFORM MOTOR. Använd 2 dragkedjor för att fästa kabeln till MOTOR END -delen som bilden. Det kommer att hålla kabeln borta från den rörliga vagnen.

OBS: detta steg är viktigt, "fånga" kablarna skyddar motorhuvudena från att dras av.

OBS: Bilden visar kamerareglaget som är fäst på ett stativ. Du kan enkelt göra det med denna 3D -modellerade del + 2xM3 15 mm bultar + 2 M3 muttrar. Varje stativ har sitt eget fixeringssystem. Denna 3D-del har skapats för en standard kameraskruv 1/4 -20 men du kan behöva skapa din.

Kameravridare och smartphonehållare

Ett hjälpelement i KIT är smartphonehållaren, du kan fästa den på den utskjutande kameraskruven. Alternativt kan du luta smarttelefonen till valfri plats lättare genom att fästa hållaren på kamerans svängning.

HUR MAN ÖVERLADER ARDUINO -KODEN till DEVIA CONTROL BOARD

OBS: jjRobots KIT levereras med DEVIA Control Board redan programmerat, så du kan hoppa över detta steg om du fick det.

a) Installera Arduino IDE på din dator härifrån (hoppa över det här steget om du redan har Arduino IDE) Denna kod har testats och utvecklats på IDE version 1.6.5 och senare versioner. Meddela oss om du har problem med att sammanställa koden

b) Ladda ner alla arduino -filer, extrahera filerna i samma mapp på din hårddisk

CameraSlider_v6_M0 Ladda ner

c) Kompilera och skicka koden till DEVIA -styrkortet

1. Öppna din Arduino IDE
2. Öppna huvudkoden i / CameraSlider_vX_M0 / CameraSlider_vX_M0.ino
3. Anslut ditt DEVIA -kort med USB -kabeln till datorn
4. Obs: Om det här är första gången du ansluter ett Arduino -kort till din dator kanske du kan behöva installera drivrutinen.
5. Välj kortet Arduino/Genuino ZERO (inbyggd USB -port). I TOOLS-menyn-> kort (Du kan behöva installera "Arduino SAMD Boards (32-bitars ARM Cortex-M0+)" -bibliotek. Gå till Verktygs-> Board-> Boards Manager … och installera "Arduino SAMD Boards (32 -bitar ARM Cortex-M0+)"
6. Välj den seriella porten som visas på verktygs-> Seriell port
7. Skicka koden till tavlan (UPLOAD -knapp: pil som pekar åt höger)

Välj rätt kort innan du laddar upp koden

d) Klar

VIKTIGT: Stegmotordrivrutinerna TMC2208 är elektroniska moduler i toppklass, men de kan behöva justeras för att leverera rätt mängd ström till motorerna. För mycket ström överhettar motorerna. Vi rekommenderar starkt att justera strömutgången till 0,7 A per motor. Men hur gör man det? Denna wiki ger mycket bra information om det

OM DU FÅR KAMERABLADSSATSEN FRÅN OSS är stegmotordrivrutinerna TMC2208 redan justerade. Så det är inte nödvändigt att pyssla med dem;-)

Placera stegmotordrivrutinen i sina uttag på DEVIA -styrkortet och anslut 12V -strömförsörjningen till kortet. Mät spänningen mellan de angivna punkterna ovan. Använd skruven som medföljer KITET eller få en liten (3 mm bred). Vrid, moturs, skruven på potentiometern lite och kontrollera spänningen. När spänningen har ställts in på 0,8-0,9 V är du klar och stegmotordrivrutinerna är redo att flytta kameras reglage utan att slösa ström som värme. RMS-ström (A): 0,7 <- Detta är vad vi vill ha Referensspänning (Vref): 0,9V

Men … jag har ingen multimeter! Hur ska jag göra detta ?. Varför skickade du inte stegmotorförarna redan justerade?

Med KIT levererar vi en liten skruvmejsel. Med den, bara rotera moturs, bara ca. 20 grader, skruven märkt i bilden ovan som "potentiometer"

Det borde räcka för att minska utströmmen.

Anledningen till att de inte justeras till denna spänning som standard: dessa drivrutiner kan användas med andra jjRobots -projekt och med standardkonfigurationen fungerar de bra. Så vi bestämde oss för att lämna dem med sina första "inställningar".

Felsökning:

Reglaget ger ett konstigt ljud och vibrerar när vagnen rör sig

Kontrollera remskivorna och kuggremmen, är de i linje? Rör kamremmen en 3D -tryckt del? Om så är fallet, justera om allt. Om bruset fortsätter, kontrollera om motorförarna levererar tillräckligt med ström.

Jag kan inte ansluta till CAMERA SLIDER från min smartphone

Kontrollera användarhandboken för Control APP. Allt som rör kontroll -appen förklaras där.

Användbara länkar:

• Kamera skjutreglage
• Camera Slider senaste Arduino -kod: CameraSlider_V6_M0
• Kontrollera APP -länk (Google Play / Android -enheter)
• Kontrollera APP -länk (iTunes / iOS -enheter)
• Kontrollera APP -användarhandbok.
• 3D -delar förvar
• DEVIA Control Board.

Steg 4: Styrning av CAMERA SLIDER (gratis APP)

Mer detaljer i slutet av denna instruktionsbok. Du kan styra denna robot från din smartphone. Gå till Google play eller iTunes Store och ladda ner Android- eller iOS -appen

Fortsätt sedan till CONTROL APP USER GUIDE eller rulla ner för att lära dig hur du använder den

Steg 5: Element som används i denna robot

Om du redan har de delar som behövs för att skapa denna robot har du redan 90% av de artiklar som behövs för att skapa:

• Sphere-o-bot: vänlig konstrobot som kan dra på sfäriska eller äggformade föremål från en pingisbolls storlek till ett stort andeägg (4-9 cm).
• Iboardbot: iBoardbot är en robot ansluten till internet som kan skriva texter och rita med stor precision
• eller Airhockey -roboten !: En utmanande airhockey -robot, perfekt för att ha kul!
• B-roboten EVO
• , den snabbaste självbalanserande roboten

Alla använder samma elektronik och tilläggselement

FÅ KAMERABLADDELARNA från jjRobots (anpassningsbart KIT)

Steg 6: Styr den från din smartphone

Ladda ner den (fritt tillgängligt) från Google Play (Android -enheter) eller iTunes (iOS -version)

Länk till ANVÄNDARGUIDE här (uppdateras ofta)

Det har skapats för att på ett enkelt sätt styra kamerans reglage. Det låter dig flytta plattformen med nästan vilken kamera som helst på toppen, med en förutbestämd hastighet. Denna hastighet kan ändras i realtid för häftiga videoeffekter. Som standard (gränserna kan ändras i Arduino -koden) kan plattformens körhastighet ställas in från 0,01 mm/sek till 35 mm/sek

Beroende på din inställning måste du justera RAIL LENGTH-värdet: mäta den totala längden på skenan som vagnen kan färdas på. Till exempel, om du använder 1000 mm metallstänger, är den tillgängliga skenan för vagnen cirka 800 mm (1000 mm minus skenan som är införd i sidostödet).

För att styra CAMERA SLIDER måste du:

1. Anslut Arduino Leonardo till valfri likström (från 9 till 12 V). Med KIT levererar vi en 12V 1A strömförsörjning eller en batterihållare (9V)
2. Vänta 5-10 sekunder för roboten att skapa ett WIFI-nätverk (kallat JJROBOTSXX)
3. Anslut din smartphone till det WIFI -nätverket med lösenordet: 87654321
4. Starta sedan kontroll -APPEN (CAMERA SLIDER APP). OBS: om du inte redan är ansluten till robotens WIFI -NÄTVERK, kommer appen att meddela dig att
5. Flytta vagnen (plattan där din kamera/smartphone är ansluten till) mot motorns ände. Därifrån ska kameran/smarttelefonen peka på den sida som anges i schemat nedan. Det skulle vara "filmningssidan" för CAMERA SLIDER
6. För ett spårningsobjekt måste kameran peka på målobjektet. Till mitten av objektet som ska filmas. Roboten kommer att fortsätta orientera kameran till den punkten under resan på skenan
7. Konfigurera kontrollvärdena efter önskemål enligt dina behov. Hur man gör det:

KAMERA-OBJEKTDISTANS (X): Avståndet från mitten av kameraplattformen till den punkt där en vinkelrät imaginär linje från objektet möter skenan

OBS: Du behöver inte placera kameraplattformen i slutet av skenan, du kan börja var som helst.

RAIL LENGTH -värdet kommer att låta appen veta hur länge kameravagnen kommer att resa innan den börjar återvända till den ursprungliga platsen. Detta värde behöver inte vara skenans verkliga längd, bara det segment där kameran kommer att svänga fram och tillbaka kontinuerligt. Ta en titt på bilden nedan: du kan ställa in RAIL LENGTH -värdet lika med 400 mm även när den verkliga längden på skenan är längre. Om du gör detta kommer kamerans resor att begränsas inom en virtuell skena på 400 mm. Tänk på att kameran måste peka på objektet innan du börjar flytta för att spåra det korrekt

OBS: Med alternativet fördröjd start har du tillräckligt med tid att konfigurera CAMERA SLIDER, starta den och placera smarttelefonen på den rörliga plattformen

Steg 7: Användbara LÄNKAR:

CAMERA SLIDER PARTS från jjRobots (anpassningsbart KIT)

Kontrollera APP -länk (Google Play)

Kontrollera APP -länk (iOS/ Apple)

Kontrollera APP -guide

3D -delar förvar

info om hur du laddar upp till Arduino -kortet i monteringsguiden

Tvåa i Microcontroller -tävlingen