Подвесы для фото-/видеокамер

Версия 21:50, 23 апреля 2013

Оригинальные конструкции

Подвесы на бесколлекторных двигателях

для GoPro

• На goodluckbuy.com за $584 за $240 за $85 с моторами без контроллера за $38 без контроллера и моторов "немецкий" open source контроллер с датчиками (с доставкой)
• на fpvmodel.com за $449
• на armbgc.com за $399
• на bevrc.com за $329
• на rctimer.com за $96 (без контроллера)
• на aerocam.by за $270

для NEX5

• на gothelirc.com за $550

Стедикам в качестве активного подвеса

• Тема на форуме RCDesign
• Тема на форуме AirCam

Известные модели

Photohigher AV200 (он же Droidworx Pro Mount-200) - двухосевой подвес для камер класса 5D/7D. Стоимость $932.

mkTR Professional - двухосевой подвес для камер класса Canon 550D/600D.

GoPro 2-axis gimbal - компактный двухосевой подвес для GoPro

MC6500PRO V2 - компактный двухосевой подвес для «мыльниц» или небольших беззеркальных камер

CineStar 3-Axis Gimbal

CineStar 2-Axis Gimbal

DJI Zenmuse Z15

Copterframes CS-Nex5

MK HiSight SLR1

Контроллеры подвеса (системы стабилизации)

• Picloc-3X - система стабилизации по трём осям.
• HoverflyGIMBAL - cистема стабилизации по трём осям.
• FY-30A - cистема стабилизации подвеса по двум осям.
• ...другие системы стабилизации

Нередкая проблема - уплывание горизонта

Встречается при использовании многих контроллеров, например Mikrokopter или Hoverfly.

1. Вибрации. Акселерометры нужны контроллеру, чтобы компенсировать дрейф гироскопов. Этот дрейф на порядки усиливается вибрациями. Если дрейф гироскопов превышает возможности коррекции акселерометров - горизонт на это время будет уезжать. В некоторых контроллерах (например, CC3D и Mikrokopter) коррекция акселей настраивается. С одной стороны чем меньше коррекция - тем меньше заваливаеться горизонт при ускорениях, но с другой стороны сильно уменьшить ее не даст дрейф гироскопов.
2. Тепловое смещение нуля гироскопов. Если гироскопы калибруются при одной температуре, а летают при другой - условный "0" может быть смещен. Но, если гироскопы калибруются каждый раз перед стартом, то это должно решать проблему теплового дрейфа.
3. Недоработка в софте. Например, эффект "алиасинга" при обработке данных с акселей. Такой эффект зависит как от типа датчика, так и от его конфигурации и настроек фильтрации. Эффект имеет прямую зависимость от вибраций, но только в случае неправильной обработке данных (недостаточной фильтрации).

То есть основная причина - наличие вибраций. Если их уменьшить, это может решить проблему.

Сервоприводы для подвесов

Проверенные

• Savox 1290MG (аналог Align DS650). Напряжение питания до 6 В. Питание для двух Savox 1290MG от 7.2 В
• Savox SC-1258TG, (аналог Align DS610, 0.08/12кг на 6В) [1] Понравился мягкий старт и ход! [2]
• Hitec HS5245MG [3]
• Hitec HS5485HB [4]
• Hitec 5965MG Работает плавно даже без нагрузки, быстро стартует и без рывков. [5]
• Spektrum s8010 - у меня на Roll стоит как раз S8010 Spektrum - не дергается вообще и люфтов никаких нет. Видео нормальное получилось. Мягенько так работает и с нагрузкой и без. [6]
• Заменил серву крена на BlueArrow 50012 ... - люфты заметно уменшились по сравнению с установленным на нем ранее хекстроником. [7]
• Futaba BLS 451 - используются в этом подвесе (видео)

Не рекомендуемые

• Hitec HS-7955TG - есть дискретность, не советую. [8]
• Spektrum s8010 - не понравилась. Дергается и люфт в редукторе. [9]
• JR z9100s - дергается так, что пипец. Никакие амморты такие рывки не смогли погасить. [10]

См. Также!

• Servo refresh rate - параметр управления сервоприводами подвеса Mikrokopter, от которого сильно зависит дёрганость, плавность или вообще возможность работы серв.

FAQ

Мощные сервы вместе не работают, только одна

Попробуйте поставить диоды по питанию серв. Как ни странно, но помогает [11]

Устранение дёрганий серв

• В случае с контроллерами Hoverfly

Мнения

• и CopterControl и FlightCtrl шлет на сервы обычный пропорциональный сигнал, он прямо пропорционален углу наклона платы. Причем делает это очень быстро, задержка примерно 1/50 - 1/300 секунды. И в общем-то делает правильно, остальное должны сделать сервы (быстро занять нужную позицию), но они не делают, не буду долго объяснять почему. Можно добавить дифференциальную составляющую в сигнал, что наверняка делает пиклок, но это тоже не есть правильно. Вывод - править мозги сервам. [12]
• Для поворота вокруг оси нужно ставить шестерни с передаточным числом 1:5, на tilt я вообще шестерни не ставил - рамка с камерой Canon 5D напрямую вращалась сервой. [13]
• У меня лежит штук 10 сервоприводов, которые не работают, как ни крути настройки. Например, Hitec серии 5**** - работают, а серии 7**** - не работают. [14]
• Некоторые машинки одной модели вместе дергаются или вообще не работают... А если взять и заменить одну из машинок на другую то все плавно работает. Это замечено на коптере. Дерганье заметно было только при медленном движении. Если взять коптер и очень медленно покачивать... [15]
• На ось Roll лучше всего ставить самые быстрые машинки, мощностью не меньше 10 кг/см, на ось Tilt - как можно мощнее, но можно не очень быстрые. Но все эти рекомендации касаются конструкции, когда нижняя рамка напрямую соединена с сервой, а верхняя серва толкает рамку через тягу с рычагом, подвес для камеры Canon 5D. [16]
• У xAircraft х650, как и у многих других полётных контроллеров, есть стабилизация подвеса, такая же примитивная, как и у МК, только работает она лучше немного. Машинки не тормозят, а реагируют мгновенно. И горизонт гуляет чуть меньше, возможно из-за реакции серв. [17]
• ...обычно в сервах стоят сглаживающие фильтры и для разных задач они разные. Чем сильнее фильтр, тем мягче работает серва, но как следствие она реагирует с задержкой. Например Hitec HS-5645MG очень мягкая, но медленная, причем не только максимальная скорость, а именно задержка. Она как бы с опозданием реагирует. В итоге подвес отрабатывает на несколько градусов позже. Даже при очень медленных наклонах. Это хорошо видно перед зеркалом. Вертолетные хвостовые сервы наоборот. Они рассчитаны на работу с гироскопами и реакция у них мгновенная. Видать фильтра совсем нет или он минимальный. Но как следствие дергаются очень сильно, и без амортизаторов их использовать невозможно (если ставить на ось на прямую). В последней прошивке FC есть фильтр для серв подвеса. Возможно он как раз и решает подобные вопросы. Выполняет туже функцию. Нужно экспериментировать. По моим наблюдениям, самое правильное решение это применять быстрые сервы, но с внешним редуктором на подвесе (ремень или шестерня) и с выносным резистором. Так делают на всех хороших и дорогих подвесах. [18]

• В серве стоит программный P-D контроллер, который в общем-то работает как фильтр, его задача максимально точно, но в то же время максимально аккуратно подогнать серву к заданному потенциометром положению. Во всех взрослых сервах должен быть такой контроллер, иначе она будет дергатся или нечетко занимать позицию, или не удерживать ее. Косвевнно именно благодаря этому контроллеру (програмному алгоритму) у нас есть возможность регулировать скорость вращения для серв 360, когда потенциометр отсутствует. Но вот настройки Kp и Kd контроллера, частоты ШИМ которая идет на сервомоторчик, и величины мертвой зоны (Deadband) у разных производителей разные. Использование внешнего редуктора, с одной стороны, увеличивает усилие и мягкость работы сервы, с другой стороны зона PD-регуляции, в которой серва замедляется, растягивается во времени. Идеальным была бы перенастройка коеффициентов Kp и Kd в софте сервы, но ни один из известных мне производителей доступ к таким настройкам не дает. Поэтому есть косвенный, хотя и не такой хороший метод - добавлять FF (FeedForward), кратковременный сигнал "наперед", который заставляет серву активнее занимать позицию, это используется в пиклоке и мной в СС. Слишком большой или слишком длительный сигнал вызовет колебания и испортит картинку, но в целом правильно настроенный FF работает неплохо. [19]

• Всем известно, что управление подвесом контроллером FlightCtrl плохо работает в полете. И оси плывут при горизонтальном перемещении. Вот одно из решений, не требующее покупки отдельного контроллера: Добавьте микшеры в передатчике управления на два канала Nick и Roll так, чтоб при отклонении ручек элеватора и элеронов вносилась небольшая компенсации на наклоны подвеса. Подберите скорость, степень и задержку работы микшера. Микшеры настраивать нужно под конкретный подвес, если аппаратура позволяет разумеется. Так же настройки зависят от ветра. Результат вас приятно удивит. [20]

Примеры видео с подвесов

• Пример качественной съёмки без обработки

Ссылки

• Видео: Настройка подвеса Photohigher AV200 для лучшего отклика. Использование повышенного напряжения с помощью UBEC, изменение отношения редуктора и потенциометра. Принцип может применяться для любых других подвесов.
• Улучшение стандартного подвеса от Xaircraft
• Standart Hitec Servoblocks - сервоблоки для узлов подвесов.
• Качественные детальные снимки самых интересных и востребованных узлов рам и подвесов от Cinestar и HoverFly

См. также

• Борьба с вибрациями
• Математический расчёт система управления положением бортового прожектора вертолёта - вероятно может быть полезно при проектировании подвеса для фото-/видеокамеры.
• Flexacopter - интересная система демпфирования подвесов на тросах.
• ECILOP EASY kit V1204 - подвес, работающий по принципу стедикама, совмещённый с рамой коптера.