Мои самоделки
Самодельный подвес для камеры
Собственно на изготовление сподвигло желание и сэкономить и приметить какие то способности по моделированию/печати.
Итак. Покупать не стал, хотя цена не особо кусачая на сегодня, однако имея принтер было бы .
Короче заказал (благодаря подсказкам, намёкам, отговоркам и сообщениям на форуме) контроллер/ клон алексмос — BGC 3.1 C прошивкой 2.2 вроде бы (проверить не могу, на момент написания еще не получил, хотя срок ожидания уже выходит на днях).
Так же заказал моторы для подвеса, т.к. китай давно наводнил рынок готовыми и не надо забивать голову перемотками. Да, я тоже наколупал моторов от ДВДромов но решил направить свои силы в другом направлении.
Модель взял готовую, на всем известном для печатников и моделистов сайте (тингверсе). Взял такой, который был с исходниками в солиде, т.к. знал, что надо будет допилить под себя.
В итоге усилил основание где виброразвязка и сделал крепление камеры под свою SJ4000 (там под гопро изначально).
Получилось такое чудо (пока, без контроллера и виброразвязки вес 170грамм), которое прекрасно балансируется просто смещая мотор по своей оси:
п.с. Просьба не высказывать на тему экономии свои домыслы/мнения/предположения, т.к. надоело пояснять, объяснять и убеждать/переубеждать. Мой кошелёк, подвес и моя камера, что хочу то и делаю.
В общем получил контроллер вчера, и сегодня, переделав основание подвеса (туда не вмещалась плата контроллера) всё же собрал всё в кучу и даже чуть протестил.
И, в полёте пока не пробовал, но подключил к контроллеру полёта и теперь могу управлять камерой! 
Съёмка с подвесом оказалась вполне качественной, по крайней мере для меня выше крыши. «Аватара» снимать не собираюсь
Обновлено 15.02.2017 в 16:51 [ARG:5 UNDEFINED] (Добавлено видео)
Источник
Тяжелый FPV-квадрокоптер — продолжение: APM 2.5 и активный подвес для камеры
Часть первая — в которой я придумал и построил свой квадрокоптер.
Продолжаю рассказ о своем квадрокоптере. Со времени опубликования первой статьи я налетал немало часов, и проделал множество модификаций на коптере. Обо всех мелких деталях рассказывать — будет долго, да и малоинтересно. Поэтому ограничусь основными изменениями, а именно:
- Новый полетный контроллер — простенькая платка Crius MultiWii SE уступила место новому ArduPilot Mega 2.5, резко улучшив летные характеристики и добавив коптеру некое кол-во продвинутых фич.
- Активный подвес для камеры — GoPro теперь не жестко закреплена, а установлена на стабилизирующем подвесе, который удерживает ее в горизонтальном положении при любом положении коптера.
- Новые моторы — в связи с выросшим весом коптера (а также с внезапной смертью одного из старых моторов) были установлены новые, болеe мощные и значительно более качественные моторы.
- Отдельная FPV-камера — GoPro теперь используется толькo для записи, для полета через видеоочки используется отдельная жестко монтированная камера.
Но обо всем по порядку…
ArduPilot Mega 2.5
Итак, первая обновка — это новый полетный контроллер APM 2.5. Чем он отличается от изпользуемого ранее Crius MultiWii SE?
ArduPilot Mega 2.5  | Crius MultiWii SE  | |
|---|---|---|
| Процессор: | Atmel ATmega2560 | Atmel ATmega328p |
| Гироскоп, акселерометр: | Invensense MPU-6000 | Invensense ITG-3205 Bosch BMA180 |
| Барометр: | Measurement Specialties MS5611-01BA03 | Bosch BMP-085 |
| Магнетометр: | Honeywell HMC5883L-TR | |
| GPS: | Прямое подлкючение сенсора через последовательный порт | Подключение сенсора через дополнительный контроллер и шину I 2 C |
| Подключение к PC: | USB Телеметрия через радиомодем (433 МГц) | USB через отдельный FTDI адаптер Телеметрия через Bluetooth |
| Встроенная память: | 4 МБ для записи логов GPS и другой телеметрии | — |
Вкратце — у APM 2.5 более мощный процессор, болеe точные датчики, более точный GPS (за счет обсчета данных на главном CPU) и более дальнобойная телеметрия. Чего это позволяет добиться:
- Удержание позиции и высоты с точностью до полуметра (используются данные GPS вместе с инерциальной навигацией)
- Автоматический возврат в точку вылета и посадка (по сигналу с Д/У либо при потере сигнала или низком заряде батарей)
- Ограничение максимальной высоты полета и территории, над которой позволено летать
- Автоматическая навигация по заданным точкам — план полета составляется с помощью PO Mission Planner, и коптер отправляется в автономное плавание. Возможно удаленное управление с PC через 433 МГц радиотелеметрию.
За счет более точных сенсоров и более продвинутых алгоритмов стабилизации, коптер по ощущениям летать стал нa порядок стабильнее чем под управлением MultiWii. А функция автономного возврата на базу придает спокойствия при полетах через FPV — потеря видеосигнала теперь не смертельна, достаточно включить RTH (Return To Home) и дождаться, пока либо коптер прилетит «домой» и приземлится, либо вернется в зону стабильной видеосвязи. При потере сигнала Д/У RTH включается автоматически.
Активный подвес и FPV камера
Для хорошей видеосъемки жестко закрепленная камера не годится — нужна стабилизация, удерживающая камеру в горизонтальном положении независимо от положения коптера. Подвесов для такой стабилизации существует два вида:
- Подвесы на сервоприводах: распространенное решение прошлых лет. Используются обычные сервоприводы из модельной области, управляет ими полетный контроллер, благо данные о крене и тангаже у него есть.
Преимущества: просто и недорого.
Недостатки: плохая стабилизация. Разрешение и скорость реакции сервоприводов недостаточны, чтобы компенсировать движения коптера без видимой задержки. - Подвесы на бесколлекторных моторах: получили распространение где-то в последний год. Используются бесколлекторные моторы, перемотанные для создания высокого момента удержания, управляемые отдельным контроллером с датчиком положения камеры.
Преимущества: практически идеальная стабилизация, при достаточно мощных моторах и идеально настроенном контроллере видимого движения у камеры не остается вообще.
Недостатки: дорого, достаточно непросто в настройке, тяжеловато.
Для меня преимущество бесколлекторных подвесов перевесило все недостатки, и я решил сделать собственный: в конце концов, коптер я уже собрал с нуля, не останавливаться же на достигнутом. Заодно решил интегрировать в подвес крепление для дополнительной камеры: летать через FPV всe же приятнее через жестко закрепленную камеру (иначе не видно положения коптера), плюс у специализированных FPV-камер есть ряд преумиществ перед GoPro: они выдают сигнал без задержки и значительно лучше справляются со сложным освещением (при полете против солнца, например). Были закуплены следующие комплектующие:
- Контроллер: Martinez v3.1 (€50)
- Моторы: RCTimer HP2212 70T (2x $17.99)
- FPV камера: Sony Super HAD 600TVL (€40)
Контроллер Martinez работает на ПО с открытым кодом (BruGi), его разрабатывают несколько человек на моем местном FPV-форуме. Альтернатива — хорошо известный контроллер Алексея Москаленко (Alexmos SimpleBGC). Стоит она, однако, более чем в два раза дороже, а по качеству стабилизации последние версии BruGi уже на абсолютно сравнимом уровне.
Механику для подвеса я разработал самостоятельно, и как и с рамой для самого коптера, попросил хорошего знакомого вырезать мне ее на фрезеровочном станке из стеклопластика. Пока товарищ готовил мои детали, другой коллега с форума вызвался сделать 3D-модель и рендер:
Процесс сборки, а также первый полет после многих часов настройки PID-параметров контроллера:
Всe остальное
В связи с увеличившимся весом коптера после установки подвеса (до: 1950г, после: 2140г), а также в связи с внезапной смертью одного из старых моторов (в полете… к счастью, полет был на малой высоте над полем с метровой травой — коптер при падении не пострадал), были куплены и установлены новые моторы.
До: Turnigy NTM 28-30 750kv. Тяга с Graupner E-Prop 11×5 и 4S батареей: 1кг
После: Tiger Motor MT2216-11 900kv. Тяга с Graupner E-Prop 11×5 и 4S батареей: 1.2кг
Моторы Tiger Motor значительно дороже, чем Hobbyking-овские NTM (€36,50 против €18), но при этом значительно болеe высокого качества. Используемые в них японские подшипники живут намного дольше, чем дешевые китайские в моторах NTM. Все четыре купленных мной мотора были идеально сбалансированы и работают без вибраций в полном диапазоне оборотов — из четырех NTM три были неплохо сбалансированы, но четвертый был явно кривым и давал достаточно сильные вибрации.
Также, поскольку тяжелый подвес камеры сместил центр тяжести коптера вперед, пришлось сдвинуть батарею еще дальше назад. Это негативно подействовало на летные качества: коптер стал значительно более инертным по оси тангажа, чем по оси крена. Обычно PID-параметры полетного контроллера подбираются одинаково под обе оси, так как большинство коптеров симметричны; мне же пришлось вручную подбирать новые параметры по отдельности для обеих осей, чтобы добиться достаточно стабильного полета без вибраций и других нежелательных эффектов.
Источник
«Собрать большой коптер ничего о них не зная?» — да ерунда (Часть 2)
Пришло время рассказать о стабилизации камеры для коптера, а именно про 3-х осевые подвесы, которые я устанавливал на свой гексакоптер.
Как я говорил ранее, собрать коптер вряд ли выйдет дешевле при отсутствии необходимых знаний. Но амбиции делали свое дело и я решил что пора переходить с сервоподвесов на подвес с бесколлекторными моторами. Они у нас появились относительно недавно и на момент сборки их не было не так уж и много. Посути купить готовый подвес можно было примерно за 20 тысяч рублей. Однако я решил что выйдет дешевле сделать его самому.
На этот раз я подошел к проекту серьезнее. Спроектировал 3d модель подвеса основываясь на аналогах. Заказал 3 двигателя ipower 4008 150T*, карбоновые пластины* толщиной 2 мм, контроллер для подвеса на сайте ARMBGC (там он был дороже в 2 раза чем в Китае, но знакомый сказал что он чем-то лучше), и плату виброразвязки (не зная какую брать я взял ту, которая подойдет для зеркалки).
Контроллер представлял собой «красную» основную плату, сенсор, и плату 3-й оси, которая крепилась поверх основной платы ( удобно).
Не имея под рукой станка, все детали вырезались вручную. Тут без комментариев, знаю что это идиотизм. И через некоторое время подвес был готов.
Хотелось чтобы подвес вращался на 360 градусов и шасси не мешали при съемках. Тогда я решил приделать «ноги» к 3-й оси, чтобы они вращались вместе с камерой и не попадали в кадр.
Подвес получился нормальный. Камера хорошо балансировалась и пришло время установки электроники.
Не буду долго останавливаться на подключении и настройке контроллера, так как настройка для каждого подвеса индивидуальная. Скажу лишь то, что двигатели по pitchи roll справлялись со своими задачами относительно хорошо, однако, мотор оси yaw просто не вытягивал всю нагрузку при отклонениях больше 20-30 градусов. Поэтому двигатель 4008 был заменен на 5208 180T.
Кроме того «цельные» ноги очень плохо сказывались на оси yaw, так как всей своей плоскостью сопротивлялись воздуху во время полета и не позволяли нормально работать подвесу.
Стало ясно зачем на «коптерах» ноги делают не цельные а «рамчатые»… только тонкий контур самой ноги. Не желая больше ничего выпиливать решил просто их снять и запускать коптер с рук.
В итоге этот подвес отлетал довольно долго.
Кстати, также комплект подвеса включал в себя AV конвертор для камеры sony nex (т. к. в ней нет аналогового видеовыхода) и переключатель режимов съемки (фото, видео) и приемник для управления подвесом.
Для видеопередачи использовался boscam передатчик* на 200 mw
Подвес работал как с 16 мм объективом так и с 16-55… но 50 мм скорее работал для галочки, чем для качества съемки…приходилось сильно стабилизировать программно.
А через некоторое время я решил, что пора покупать другой подвес. Который лучше стабилизирует картинку и чтобы он был легче. Выбор пал на такой 3-х осевой подвес*. Незнакомая мне фирма подвеса «MOY». Ну мой, значит мой))
1) Компактный размер.
2) Весит 690 грамм (на 600 легче старого подвеса).
3) Закрытые моторы. Это действительно важный показатель, т. к. пыль и грязь реально ухудшают работу подвеса (сравниваю со старым подвесом с открытыми движками).
4) Контроллер в защитном боксе.
5) Отсутствие «правого рычага» подвеса позволяет легко настраивать камеру.
1) Аккум больше чем 1000mah не подвесить (просто нет места).
2) Идеален для 16 мм объектива, но для 18-55 не хватает чуть-чуть отверстия в крепежной пластине. В итоге камера сваливается вперед при выдвинутом объективе (когда 55 мм). Однако двигатели все равно вытягивают эту разбалансировку в доказательство чего ниже увидите видео без стабилизации, снятое на 50 мм.
3) Отсутствие «правого рычага» подвеса делает фотоаппарат менее защищенным.
В итоге за сравнительно небольшие деньги и отсутствия проблем получил хороший подвес.
И если со старым подвесом гексакоптер летал как груженая баржа, то теперь она очень быстрая и маневренная.
Видео в реальной скорости + 3% стабилизации.
Кстати, пришел подвес довольно быстро (к сожалению ссылку на продавца не дам, т. к. он этот подвес не продает уже) в такой прикольной вот коробке. Почти как айфон. 🙂
Не могу сказать что это подвес «готовый из коробки» т. к. настроен был всего 1 режим follow mode и не сильно хорошо настроен. В результате дополнительно настроил режимы для разных объективов и добавил возможность управления с пульта. На данный момент ожидаю платку для настройки подвеса по Bluetooth*. В результате не придется каждый раз подсоединять провод к контроллеру и подключать к компу. Сразу скажу что заниматься «качественной» настройкой подвеса лучше именно так, потому что пайка usb порта на контроллерах не ахти.
К такому выводу я пришел пока настраивал старый контроллер на старом подвесе. Пока туда-сюда подсоединял шнур, порт отвалился и нечаянно «что-то коротнул». В итоге даже после припайки его обратно компьютер этот контроллер не видел. Причиной этому стал «черный квадратик» на плате. Спасибо продавцу, который согласился бесплатно выслать мне этот квадратик (ведь замена контроллера влетела бы в копеечку). В ремонте мобильников мне его перепаяли за 200р. Вот именно поэтому советую купить такую платку для настройки по Bluetooth, т. к. настройка это дело такое: дома перед зеркалом это работает по одному сценарию, а в полете, когда ориентируешься по горизонту, по-другому.
Сейчас подвес еще не до конца настроен и не требует стабилизации только при полетах в безветренную погоду с 16 мм объективом, и валит горизонт. Решением проблемы завала горизонта (я так понял) является параметр «доверие гирам», но тут тоже нужно знать баланс между качеством и расколбасом моторов. Поэтому на данном этапе не парюсь и жду платку. 🙂
Хочу заметить что в более современных версиях контроллера Bluetooth уже встроенный, поэтому при заказе это уточните.
Ну и, конечно, вывод:
1) Собрать своими силами подвес так же нелегко как и коптер. Кроме того, в данный момент это просто не целесообразно, т. к. их полно в продаже.
2) Если брать подвес, то только с закрытыми моторами, пыль и грязь очень негативно влияют на их работу (тем более случайная металлическая стружка). Кстати в старом варианте подвеса в двигатель оси yaw частенько попадала металлическая стружка… буквально 2-3 частички, пока туда-сюда закручивал болты, разбирал, собирал и т. д. В результате чего эти частички попадали между ротором и статором двигателя и уменьшали его плавность и создавали «треск». Поэтому если у вас на подвесе двигатель как будто «простреливает», то это указывает на «грязь» в моторах.
3) И еще совет не относящийся к подвесу, а относящийся к конвертору для sony nex. В какой-то момент между пилотом и оператором встает вопрос «общения» на расстоянии. Т. е. если оператор стоит на месте взлета коптера, а пилот ушел немного подальше для лучшего визуального контроля за коптером. Для этой цели у нас есть рации. Однако во время работы на частотах в диапазоне 400 мгц этот конвертор начинает чудить. Картинка с фотоаппарата на мониторе делится на 2 части и меняется местами. Долго не могли понять из-за чего такие чудеса, но потом стало ясно, что это из-за раций.
На этом думаю все. Вроде ничего не забыл рассказать. Видео с коптера увидите ниже, а я пошел писать статью про что-нибудь еще)
И напоследок, итоговый список составляющих моего подвеса:
- Карбоновые пластины* (18,40$)
- Плата виброразвязки Absorbing Plate A20 W/20 (29,14$)
- Видеоконвертор Sony Nex 5 (32,92$)
- Видеопередатчик Boscam 5.8 RC 305 и 200mw* (17,99$)
- Переключатель режимов съемки sLED v2 Sony RC (13,40$)
- Мотор iPower gbm5208-200t* — 1 шт. (54,79$)
- Мотор iPower gbm4008-150t* — 2 шт. (74.22$)
- Контроллер AlexMos 3-х осевой* (59,98$)
Итого: 300,84$ за неплохой подвес под беззеркалку, сделанный своими руками.
Или можно купить отличный готовый вариант + Bluetooth модуль:
- 3х осевой подвес MOY* (218,38$)
- Bluetooth модуль* для AlexMos 8bit и 32bit (12,95$)
Итого: 231,33$
Источник
