МОТОРИЗИРАНА КАМЕРНА ПЛАЙДЪР С ПРОСЛЕДВАЩА СИСТЕМА (3D печат): 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

От jjrobotsjjrobots Следвайте още от автора:

За: Ние обичаме роботи, DIY и забавна наука. JJROBOTS има за цел да доближи отворените роботизирани проекти до хората чрез предоставяне на хардуер, добра документация, инструкции за изграждане+код, информация "как работи" … Повече за jjrobots »

По принцип този робот ще премества камера/смартфон върху релса и ще „следи“обект. Местоположението на целевия обект вече е известно на робота. Математиката зад тази система за проследяване е доста проста. Ние създадохме симулация на процеса на проследяване тук.

Камерата, поставена върху каретка, докато се движи, ще сочи целевия обект според информацията, предоставена на робота (тоест: текущото местоположение на целта. Имайте предвид, че роботът вече знае къде се намира камерата).

Скоростта и действията за стартиране/спиране се контролират от вашия собствен смартфон. За тази цел смартфонът трябва да бъде свързан към WIFI мрежата на робота. Тъй като скоростта може да се регулира по желание (от смартфона), можете да преместите „каретата на камерата“толкова бавно, колкото желаете, което прави възможно създаването на видеоклипове TIME LAPSE.

Управлявайте APP, свободно достъпно в Google PLAY или iTunes Store

Консумативи

Полезни връзки:

• Комплект плъзгач за камера
• Най -новия код на Arduino на Camera Slider: CameraSlider_V6_M0
• Контролирайте връзката към приложението (Google Play / устройства с Android)
• Контролирайте връзката към приложението (iTunes / iOS устройства)
• Ръководство за потребителя на контролното приложение.
• Хранилище за 3D части
• Контролен борд на DEVIA.

Стъпка 1: СПИСЪК НА ЧАСТИ

Използвахме общи елементи от DIY/MAKER World, за да направим този робот достъпен и достъпен

Списък с части:

• 3D отпечатани части SET

• КАБЕЛ НА ДВИГАТЕЛЯ (70 см)
• КАБЕЛ НА ДВИГАТЕЛЯ (14 см)
• 16 зъбна ролка GT2
• 20 зъба ролка GT2
• Кръгъл сачмен лагер 6002RS или 6002ZZ
• Зъбен колан GT2 (150 см за 700 мм шина) + 200 мм GT2 пръстен колан
• USB кабел 1 м (микро USB конектор)
• Въртене на камерата
• Анодиран алуминиев профил (V-образна форма 2020)
• 3x колесен лагер (V-образна форма)
• Държач за смартфон + винт за камера (къс)
• 12V/2A Захранване с 2.1 мм ПИТАНЕ
• M3 болтове (10 мм, 15 мм и 20 мм) + гайки M5 25 мм болтове

Електроника:

• DEVIA Robotics Control Board
• 2x TMC2208 Ultra Silent драйвер на двигателя + алуминиеви радиатори (дълга версия)
• 2x стъпкови двигатели с висок въртящ момент NEMA 17 + 14 см см + дълъг кабел (70 см)
• Micro-USB кабел

Можете да получите всичко сами (повечето от елементите са същите, използвани в B-робот, iboardbot, сфера-о-бот, роботизирана ръка Scara, робот за въздушен хокей …) или да си спестите неприятностите, като поръчате персонализирания комплект от нашия магазин (и в същото време ще поддържате jjRobots):

ВЗЕМЕТЕ ЧАСТИТЕ НА КАМЕРАТА от jjRobots (персонализиран комплект)

Стъпка 2: 3D отпечатване на всички части. Време за печат: 10-14 часа (в зависимост от 3D принтера)

PLA ще свърши работата. При отпечатване задайте дебелината на стената = 1,2 мм и запълнете поне 25%.

Всички модели на 3D части се предлагат в Thingiverse

Стъпка 3: Сглобяване

По принцип това е релса с платформа, която ще се движи по нея, управлявана от стъпкови двигатели Arduino + 2 NEMA17. Двата двигателя ще отговарят за: 1) придвижване назад и напред платформата на камерата 2) панорамиране на камерата, докато се движи по релсата. Адаптерът GOPRO/смартфон не е задължителен, така че не е нужно да го отпечатвате 3D, ако планирате да използвате обикновена фотоапарат. Общата дължина на релсата може да се променя. До 2 метра роботът се държи гладко, над тази дължина и за камера с повече от 500 грама (1,1 паунда), релсата може да се огъне под тежестта, докато камерата пресича средата на релсата.

Това е робот 3D модел. Щракнете върху ИГРАЙ и го разгледайте 3D. Върнете се към този модел, ако имате съмнения къде да поставите елемент.

Най -новото ръководство за сглобяване: АКТУАЛИЗИРАНО

н

ПРЕДИ ЗАПОЧНАНЕ: Повечето от елементите на този комплект от плъзгача на камерата са "3D отпечатани". Имайки предвид това: Можете да го счупите, ако приложите твърде много сила или затегнете винт повече, отколкото трябва. Ще ви уведомим по време на това ръководство за сглобяване, когато можете да затегнете винтовете колкото е възможно повече или къде трябва просто да фиксирате част към друга, без да я принуждавате изобщо.

Поставете 25 мм болтове M5 + колесен лагер в техните гнезда, както е посочено по -долу. Не затягайте прекалено болтовете.

Ето как трябва да изглежда. Проверете дали по 3D отпечатаните части има запечатване, ако усетите триене при въртене на колелата.

Поставете една гайка М3 и я захванете с помощта на 16 мм болт М3. Този болт ще ви позволи да регулирате разстоянието между колелата в случай, че има известно разминаване на толеранса след отпечатване на частите. Регулирайте го само когато каретката е поставена върху алуминиевата шина.

Поставете ВЪРХНАТА част върху ДОЛНАТА част и използвайте 4x M3 10 мм болтове, за да я фиксирате. Поставете сферичния лагер 6002RS, както е посочено по -горе. ВАЖНО: 6002RS трябва да е стегнат. Можете дори да го залепите към опората му, ако смятате, че е хлабав.

Това е моментът да регулирате болта в каретата с идеята да го направите стабилен. Преместете го напред -назад: всички колела трябва да се въртят, но не трябва да чувствате съпротива или да чувате шум. Принудете каретата и проверете дали всички колела са задържани в алуминиевите релсови канали.

Поставете 3D отпечатания "PULLEY 80 зъби", както по -горе. Заснемете го с капачката и болт 10 мм M3. Същото важи и за ролката: тя трябва да бъде стегната около сачмения лагер 6002RS. Залепете го към сачмения лагер, ако това не е така.

1. Поставете двигателя, както е посочено, и го задръжте с помощта на 4x M3 6 мм болтове (но ги оставете да се разхлабят)
2. Поставете шайбата с 16 зъба на вала и едновременно с това прекарайте 200 мм ремък GT2 около ролката
3. Когато всичко е настроено, натиснете двигателя "назад", така че колана да се опъне. Веднъж там, завийте болтовете, фиксиращи позицията на двигателя.

Изглед отгоре на каретата в този момент. Проверете ориентацията на съединителя на двигателя.

Изглед отдолу на каретата.

Сега вземете винта на камерата и "ПЪЛНЕТА ЗА ЗАХВЪРЛЯНЕ НА ВИНТОВЕ" и направете както по -горе. Главата на винта ще остане на място благодарение на тази 3D отпечатана част. Сега можете да прикрепите горната част на ролката към винта за захващане с помощта на 4x M3 10 мм болтове

Ако искате по -голяма гъвкавост при насочване на камерата, използвайте нейното въртене. Това ще ви позволи лесно да регулирате наклона / ориентацията на камерата

Ето как вагонът изглежда на релсата. Все още трябва да пуснем ангренажния ремък. Проверете стъпките по -долу

Закрепете двигателя NEMA17 към частта MOTOR END и го фиксирайте с помощта на 4x M3 15 мм болтове.

Прикрепете и фиксирайте шайбата с 20 зъба към вала. Горната част на вала трябва да бъде изравнена с ролката.

Използвайте 2 х 10 мм болта M3, за да свържете краищата на макарата към края на ролката

Пъхнете края на макарата в алуминиевия профил. Може да се нуждаете от чука (или еквивалент). Извадете временно ролката, ако смятате, че можете да я повредите, в процеса. В този момент не поставяйте алуминиевия профил докрай в края на макарата.

Прекарайте ангренажния ремък около ролката и обратно към алуминиевия профил. Сега е време да натиснете напълно КРАЙНА НА РЪМКАТА (използвайте чука). Бъди нежен!

Уловете края на ангренажния ремък, както е посочено. В този момент може да се наложи да използвате клещи. Натиснете колана до самия край, така че да е напълно вкаран, в противен случай той ще докосне релсите, когато каретката се движи напред -назад. Поставете гайка и 10 mmmbolt, както е на снимката. Този болт ще запази колана на място.

Проверете дали коланът излиза свободно. Всяко триене между колана и алуминиевата шина ще компрометира стабилността на каретата.

Прекарайте го около шайбата с 20 зъба като изображение и използвайте чука, за да поставите напълно частта MOTOR END в алуминиевата ролка.

ЗАБЕЛЕЖКА: Не обръщайте внимание на вече поставената електроника. Това ще дойде по -късно.

Сега: прекарайте колана през канала му. Огънете върха на колана малко нагоре. Това ще ви помогне да го „украсите“в „улавящия канал“

Затегнете колана и в същото време завийте напълно болта. Отрежете останалия ангренажен ремък

Време е да поставите електрониката. Проверете и следващата снимка, тя показва как да поставите кутията на електрониката. Използвайте 1x 10 мм болт M3 за задната страна на контролната платка DEVIA (тази, към която соча). Завийте го, както е показано, което ще фиксира защитния корпус към печатната платка.

Сега обърнете дъската и я поставете като изображение, след което я прикрепете към частта MOTOR END с помощта на 10 мм болт (отвор в горния ляв ъгъл на дъската) и 20 мм болт за другия отвор, този, който минава през защитния калъф. Два болта ще фиксират платката за управление към MOTOR END. Използвайте два M3x10 мм, за да прикрепите краката на двигателя към края на двигателя.

ЗАБЕЛЕЖКА: може да се наложи да регулирате изходния ток, доставян от драйверите на двигателя TMC. Направете това преди да поставите радиаторите. Повече информация в самия край на тази страница

Поставете радиаторите отгоре и поставете драйверите на стъпковия двигател в гнездата им. Радиаторите са доста обемисти, така че това е важно: Не докосвайте металните заглавки на горната страна на степерите с радиаторите. Това може да създаде късо съединение, което да повреди модула.

Проверете правилната ориентация на драйверите на стъпковия двигател и кабелите на двигателя.

Така всичко е свързано. Проверете ориентацията на стъпковите двигатели и съединителите на кабелите (два пъти!)

Подробности: Драйверите на двигателя TMC2208 вече са свързани.

Сега свържете RAIL MOTOR към платката за управление. Използвайте 14 см кабел

Направете същото с PLATFORM MOTOR. Използвайте 2 цип връзки, за да фиксирате кабела към частта MOTOR END като снимка. Това ще държи кабела далеч от движещата се карета.

ЗАБЕЛЕЖКА: тази стъпка е важна, "улавянето" на кабелите ще предпази заглавията на двигателя от издърпване.

ЗАБЕЛЕЖКА: Снимката показва плъзгача на камерата, прикрепен към статив. Можете лесно да направите това с тази 3D моделирана част + 2xM3 15 мм болтове + 2 M3 гайки. Всеки статив има своя собствена система за фиксиране. Тази 3D част е създадена за стандартен винт за камера 1/4 -20, но може да се наложи да създадете своя.

Въртяща се камера и държач за смартфон

Помагащ елемент на KIT е държачът за смартфон, можете да го прикрепите към изскачащия винт на камерата. Като алтернатива, фиксирането на този държач към въртене на камерата ще ви позволи да наклоните смартфона до всяка точка на интерес по -лесно.

КАК ДА КАЧЕТЕ КОДА ARDUINO КЪМ ДАННАТА ЗА УПРАВЛЕНИЕ DEVIA

ЗАБЕЛЕЖКА: Комплектът jjRobots KIT се предлага с вече програмиран контролен борд на DEVIA, така че можете да пропуснете тази стъпка, ако я имате.

а) Инсталирайте Arduino IDE на вашия компютър от тук (пропуснете тази стъпка, ако вече имате инсталирана Arduino IDE) Този код е тестван и разработен на IDE версия 1.6.5 и по -нови версии. Ако имате проблем при съставянето на кода, уведомете ни

б) Изтеглете всички arduino файлове, извлечете файловете в същата папка на вашия твърд диск

CameraSlider_v6_M0 Изтеглете

в) Компилирайте и изпратете кода на контролната платка на DEVIA

1. Отворете вашата Arduino IDE
2. Отворете основния код в / CameraSlider_vX_M0 / CameraSlider_vX_M0.ino
3. Свържете вашата DEVIA платка с USB кабела към компютъра
4. Забележка: Ако за първи път свързвате платка Arduino към компютъра си, може да се наложи да инсталирате драйвера.
5. Изберете дъската Arduino/Genuino ZERO (роден USB порт). В менюто ИНСТРУМЕНТИ-> платка (може да се наложи да инсталирате библиотеките "Arduino SAMD (32-битови ARM Cortex-M0+)" библиотеки. Отидете на Инструменти-> Платка-> Диспечер на платки … и инсталирайте "Arduino SAMD платки (32 -битове ARM Cortex-M0+)"
6. Изберете серийния порт, който се появява в инструментите-> Сериен порт
7. Изпратете кода на дъската (бутон UPLOAD: Стрелка сочеща НАДЯСНО)

Избор на правилната дъска преди качване на кода

г) Готово

ВАЖНО: Драйверите на стъпков двигател TMC2208 са първокласни електронни модули, но може да се наложи да бъдат коригирани, за да доставят правилното количество ток към двигателите. Твърде много ток ще прегрее двигателите. Силно препоръчваме да регулирате токовия изход до 0,7 A на двигател. Но как да направите това? Тази wiki предоставя много добра информация за нея

АКО ПОЛУЧИТЕ КОМПЛЕКТА НА ПЛАЙДЪР НА КАМЕРАТА ОТ НАС, драйверите на стъпкови двигатели TMC2208 вече са настроени. Така че няма нужда да се занимавате с тях;-)

Поставете драйвера на стъпковия двигател в гнездата на контролната платка на DEVIA и свържете 12V захранването към платката. Измерете напрежението между посочените точки по -горе. Използвайте винта, предоставен с комплекта, или вземете малък (ширина 3 мм). Завъртете малко обратно на часовниковата стрелка винта на потенциометъра и проверете напрежението. След като напрежението е настроено на 0,8-0,9 V, сте готови и драйверите на стъпковия двигател са готови да преместят плъзгача на камерата, без да губят енергия като топлина. RMS ток (A): 0.7 <- Това е, което искаме Референтно напрежение (Vref): 0.9V

Но… нямам мултицет! Как трябва да направя това ?. Защо не изпратите драйверите на стъпковите двигатели, които вече са настроени?

С KIT ние доставяме малка отвертка. С него просто завъртете обратно на часовниковата стрелка, само на прибл. 20 градуса, винтът е маркиран на изображението по -горе като "потенциометър"

Това би трябвало да е достатъчно за намаляване на изходния ток.

Причината да не ги настройвате по това напрежение по подразбиране: тези драйвери могат да се използват с други проекти на jjRobots и с конфигурацията по подразбиране ще работят добре. Затова решихме да им оставим първоначалните „настройки“.

Отстраняване на неизправности:

Плъзгачът издава странен звук и вибрира, когато каретата се движи

Проверете ролките и ангренажния ремък, подравнени ли са? Докосва ли се ангренажният ремък на 3D отпечатана част? Ако е така, коригирайте отново всичко. Ако шумът продължи, проверете дали драйверите на двигателя доставят достатъчно ток.

Не мога да се свържа с CAMERA SLIDER от моя смартфон

Проверете ръководството за потребителя на контролното приложение. Всичко, свързано с контролното приложение, е обяснено там.

Полезни връзки:

• Комплект плъзгач за камера
• Последният код на Arduino на Camera Slider: CameraSlider_V6_M0
• Контролирайте връзката към приложението (Google Play / устройства с Android)
• Контролирайте връзката към приложението (iTunes / iOS устройства)
• Ръководство за потребителя на контролното приложение.
• Хранилище за 3D части
• Контролен борд на DEVIA.

Стъпка 4: Управление на CAMERA SLIDER (безплатно приложение)

Повече подробности в края на тази инструкция. Можете да управлявате този робот от вашия смартфон. Отидете в Google play или iTunes Store и изтеглете приложението за Android или iOS

След това преминете към РЪКОВОДСТВОТО ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ НА КОНТРОЛА или превъртете надолу, за да научите как да го използвате

Стъпка 5: Елементи, използвани в този робот

Ако вече имате необходимите части за създаването на този робот, вече имате 90% от елементите, необходими за създаването:

• Sphere-o-bot: приятелски арт робот, който може да рисува върху сферични или яйцевидни предмети от размера на топка за пинг-понг до голямо патешко яйце (4-9 см).
• Iboardbot: iBoardbot е робот, свързан с интернет, способен да пише текстове и да рисува с голяма точност
• или роботът за въздушен хокей !: Предизвикателен робот за въздушен хокей, идеален за забавление!
• В-роботът EVO
• , най -бързият самобалансиращ се робот

Всички те използват една и съща електроника и спомагателни елементи

ВЗЕМЕТЕ ЧАСТИТЕ НА КАМЕРАТА от jjRobots (персонализиран комплект)

Стъпка 6: Управлявайте го от вашия смартфон

Изтеглете го (свободно достъпно) от Google Play (устройства с Android) или iTunes (версия за iOS)

Връзка към РЪКОВОДСТВОТО ЗА ПОТРЕБИТЕЛИ тук (често се актуализира)

Той е създаден, за да контролира по прост начин плъзгача на камерата. Тя ще ви позволи да преместите платформата с почти всяка камера отгоре, с предварително определена скорост. Тази скорост може да бъде променена в реално време за готини видео ефекти. По подразбиране (границите могат да се променят в кода на Arduino) скоростта на движение на платформата може да бъде зададена от 0,01 мм/сек до 35 мм/сек

В зависимост от вашата конфигурация ще трябва да регулирате стойността на RAIL LENGTH: измерете общата дължина на релсата, по която може да се движи каретата. Например, ако използвате метални пръти от 1000 мм, наличната релса за каретата ще бъде около 800 мм (1000 мм минус парчето релса, поставено в страничните опори).

За да управлявате CAMERA SLIDER ще трябва:

1. Свържете Arduino Leonardo към всяко DC захранване (от 9 до 12 V). С комплекта доставяме 12V 1A захранване или държач за батерия (9V)
2. Изчакайте 5-10 секунди, докато роботът създаде WIFI мрежа (наречена JJROBOTSXX)
3. Свържете вашия смартфон към тази WIFI мрежа, като използвате паролата: 87654321
4. След това стартирайте контролното приложение (CAMERA SLIDER APP). ЗАБЕЛЕЖКА: ако все още не сте свързани към WIFI МРЕЖАТА на робота, приложението ще ви уведоми, че
5. Преместете каретката (табелката, към която е прикрепен фотоапаратът/смартфонът) до края на двигателя. Оттам камерата/смартфонът трябва да сочат към страната, посочена в схемата по -долу. Това би било „снимачната страна“за CAMERA SLIDER
6. За проследяване на движението на обекта, камерата трябва да е насочена към целевия обект. Към центъра на обекта, който ще бъде заснет. Роботът ще продължи да ориентира камерата до тази точка по време на пътуването по релсата
7. Конфигурирайте контролните стойности според вашите нужди. Как да го направим:

КАМЕРНО-ОБЕКТНО РАЗСТОЯНИЕ (X): Разстоянието от центъра на платформата на камерата до точката, където перпендикулярна въображаема линия от обекта се среща с релсата

ЗАБЕЛЕЖКА: Не е нужно да поставяте платформата на камерата до самия край на релсата, можете да започнете отвсякъде.

Стойността на RAIL LENGTH ще позволи на приложението да знае колко дълго ще се движи каретата на камерата, преди да започне да се връща на първоначалното място. Тази стойност не трябва да е реалната дължина на шината, а само сегментът, в който камерата ще се върти непрекъснато назад и напред. Разгледайте изображението по -долу: можете да зададете стойността на RAIL LENGTH равна на 400 mm, дори когато РЕАЛНАТА дължина на шината е по -голяма. По този начин движението на камерата ще бъде ограничено в рамките на виртуална шина от 400 мм. Имайте предвид, че камерата трябва да е насочена към обекта, преди да започне да се движи, за да го проследи правилно

ЗАБЕЛЕЖКА: Използвайки опцията ЗАБАВЕН СТАРТ, ще имате достатъчно време, за да конфигурирате CAMERA SLIDER, да го стартирате и да поставите смартфона на подвижната платформа

Стъпка 7: Полезни връзки:

ЧАСТИ ЗА ПЛАЙДЪР НА КАМЕРАТА от jjRobots (персонализиран комплект)

Контролирайте връзката към приложението (Google Play)

Контролирайте връзката към приложението (iOS/ Apple)

Ръководство за управление на приложението

Хранилище за 3D части

информация за това как да качите на дъската на Arduino в ръководството за сглобяване

Вицешампион в конкурса за микроконтролер