GEMOTORISEERDE CAMERA SLIDER MET TRACKING SYSTEEM (3D geprint): 7 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Door jjrobotsjjrobotsVolg meer van de auteur:

Over: We houden van robots, doe-het-zelf en grappige wetenschap. JJROBOTS heeft tot doel Open robotprojecten dichter bij de mensen te brengen door hardware, goede documentatie, bouwinstructies + code, "hoe het werkt" info … Meer over jjrobots »

Kortom, deze robot zal een camera/smartphone op een rail verplaatsen en een object "volgen". De locatie van het doelobject is al bekend bij de robot. De wiskunde achter dit volgsysteem is vrij eenvoudig. We hebben hier een simulatie gemaakt van het trackingproces.

De camera, geplaatst op een wagen terwijl deze beweegt, zal naar het doelobject wijzen volgens de informatie die aan de robot is verstrekt (dat wil zeggen: de huidige locatie van het doel. Houd er rekening mee dat de robot al weet waar de camera is).

De snelheid en start/stop acties worden aangestuurd vanaf je eigen smartphone. Hiervoor moet de smartphone verbonden zijn met het WIFI-netwerk van de robot. Omdat de snelheid naar wens kan worden aangepast (vanaf de smartphone), kunt u de "camerawagen" zo langzaam als gewenst verplaatsen, waardoor het mogelijk wordt om TIMELAPSE-video's te maken.

Bedien APP gratis beschikbaar op Google PLAY of iTunes Store

Benodigdheden

Handige links:

• Cameraschuifset
• Camera Slider nieuwste Arduino-code: CameraSlider_V6_M0
• APP-link bedienen (Google Play / Android-apparaten)
• APP-link bedienen (iTunes / iOS-apparaten)
• Bediening APP-gebruikershandleiding.
• Opslagplaats voor 3D-onderdelen
• DEVIA-besturingskaart.

Stap 1: ONDERDELENLIJST

We hebben gemeenschappelijke elementen uit de DIY/MAKER World gebruikt om deze robot toegankelijk en betaalbaar te maken

Onderdelen lijst:

• 3D geprinte onderdelen SET

• MOTORKABEL (70 cm)
• MOTORKABEL (14 cm)
• 16 tanden GT2 katrol
• 20 tanden GT2 katrol
• Rond kogellager 6002RS of 6002ZZ
• Distributieriem GT2 (150cm voor een 700mm rail) + 200mm GT2 ringriem
• USB-kabel 1m (micro-USB-connector)
• Camera draaien
• Geanodiseerd aluminium profiel (2020 V-vorm)
• 3x Wiellager (V-vorm)
• Smartphone houder + cameraschroef (kort)
• 12V/2A voeding met 2,1 mm POWER JACK
• M3 bouten (10mm, 15mm en 20mm) + moerenM5 25mm bouten

Elektronica:

• DEVIA Robotica-besturingskaart
• 2x TMC2208 Ultra Silent motordriver + aluminium koellichamen (lange versie)
• 2x NEMA 17 high torque stappenmotoren + 14 cms cms + lange kabel (70 cms)
• Micro-USB-kabel

Je kunt alles zelf krijgen (de meeste elementen zijn hetzelfde die worden gebruikt in de B-robot, iboardbot, sphere-o-bot, Scara Robotic arm, Air hockey Robot…) of bespaar het gedoe door de AANPASBARE KIT te bestellen in onze winkel (en tegelijkertijd steun je jjRobots):

KRIJG DE CAMERA SLIDER-ONDERDELEN van jjRobots (aanpasbare KIT)

Stap 2: 3D-printen van alle onderdelen. Afdruktijd: 10-14 uur (afhankelijk van de 3Dprinter)

PLA zal het werk doen. Stel bij het printen de wanddikte = 1,2 mm in en de vulling op minimaal 25%.

Alle 3D-onderdelenmodellen zijn verkrijgbaar bij Thingiverse

Stap 3: Montage

Kortom, dit is een rail met een platform dat erop zal rijden en wordt bestuurd door een Arduino + 2 NEMA17-stappenmotoren. De twee motoren zorgen voor: 1) het cameraplatform heen en weer bewegen 2) de camera pannen terwijl deze op de rail beweegt. De GOPRO/Smartphone adapter is optioneel, dus je hoeft hem niet 3D te printen als je van plan bent een gewone fotocamera te gebruiken. De totale lengte van de rail kan worden gewijzigd. Tot 2 meter gedraagt de robot zich soepel, over die lengte en voor een camera van meer dan 500 gram (1,1 pond) kan de rail onder het gewicht doorbuigen terwijl de camera het midden van de rail kruist.

Dit is het robot 3D-model. Klik op SPELEN en bekijk het in 3D. Ga terug naar dit model als je twijfelt over waar je een element moet plaatsen.

De nieuwste montagehandleiding: BIJGEWERKT

N

VOORDAT U BEGINT: De meeste elementen van deze Camera slider KIT zijn "3D-geprint". Houd dit in gedachten: u kunt het breken als u te veel kracht uitoefent of een schroef meer aandraait dan zou moeten. We laten u tijdens deze montagehandleiding weten wanneer u de schroeven zo goed mogelijk kunt vastdraaien of waar u een onderdeel gewoon aan een ander moet bevestigen zonder het helemaal te forceren.

Steek de M5 25 mm bouten + wiellager in hun bussen zoals hieronder aangegeven. Draai de bouten niet te vast.

Dit is hoe het eruit moet zien. Controleer of er bramen op de 3D-geprinte onderdelen zitten als u wrijving voelt bij het ronddraaien van de wielen.

Plaats een M3-moer en zet deze vast met een 16 mm M3-bout. Met deze bout kunt u de afstand tussen de wielen aanpassen voor het geval er een tolerantieverschil is na het afdrukken van de onderdelen. Pas deze pas aan als de slede op de aluminium rail is geplaatst.

Plaats het BOVENSTE deel op het ONDERSTE deel en gebruik 4x M3 10 mm bouten om het vast te zetten. Plaats het 6002RS-kogellager zoals hierboven aangegeven. BELANGRIJK: De 6002RS moet strak zitten. Je kunt het zelfs op de steun lijmen als je voelt dat het los zit.

Dit is het moment om de bout in de koets af te stellen met het idee deze stabiel te maken. Beweeg hem heen en weer: alle wielen moeten draaien, maar je mag geen weerstand voelen of geluid horen. Forceer de wagen en controleer of alle wielen binnen de aluminium railkanalen blijven.

Plaats de 3D-geprinte "PULLEY 80-tanden" zoals hierboven. Leg het vast met de CAP en een M3 10 mm bout. Hetzelfde geldt voor de poelie: deze moet strak om het 6002RS-kogellager zitten. Lijm het op het kogellager als dat niet het geval is.

1. Plaats de motor zoals aangegeven en houd deze vast met 4x M3 6mm bouten (maar laat ze los)
2. Plaats de poelie met 16 tanden op zijn as en laat tegelijkertijd de 200 mm GT2-riem rond de poelie lopen
3. Als alles is ingesteld, duwt u de motor "terug" zodat de riem gespannen raakt. Eenmaal daar, schroeft u de bouten vast die de motorpositie bevestigen.

Bovenaanzicht van het rijtuig op dit punt. Controleer de richting van de motorconnector.

Onderaanzicht van het rijtuig.

Pak nu de cameraschroef en de "SCREW CAPTURING RING" en doe zoals hierboven. De kop van de schroef blijft op zijn plaats dankzij dit 3D-geprinte onderdeel. Nu kunt u de PULLEY TOP aan de SCREW CAPTURING RING bevestigen met 4x M3 10 mm bouten

Als je meer flexibiliteit wilt bij het richten van de camera, gebruik dan de draaiknop van de camera. Hiermee kunt u de kanteling / oriëntatie van de camera gemakkelijk aanpassen

Zo ziet het rijtuig er op de rails uit. We moeten de distributieriem nog laten lopen. Controleer de onderstaande stappen

Bevestig de NEMA17 motor aan het MOTOR END deel en zet deze vast met 4x M3 15mm bouten.

Bevestig en bevestig de 20-tands katrol aan de as. De bovenkant van de as moet worden genivelleerd met de poelie.

Gebruik 2x M3 10mm bouten om de PULLEY END LEGS te verbinden met de PULLEY END

Duw de PULLEY END in het aluminium profiel. Mogelijk hebt u de hamer (of equivalent) nodig. Haal tijdelijk de katrol eruit als u denkt deze te kunnen beschadigen. Steek het aluminium profiel nu nog niet volledig in het PULLEY END.

Laat de distributieriem rond de poelie lopen en terug naar het aluminium profiel. Nu is het tijd om het PULLEY END volledig in te drukken (gebruik de hamer). Wees zachtaardig!

Leg het distributieriemuiteinde vast zoals aangegeven. Mogelijk moet u op dit moment een tang gebruiken. Duw de riem helemaal naar het einde zodat deze volledig is ingebracht, anders raakt hij de rails wanneer de wagen heen en weer beweegt. Plaats een moer en 10 mmbout zoals op de foto. Die bout houdt de riem op zijn plaats.

Controleer of de riem vrij naar buiten komt. Elke wrijving hier tussen de riem en de aluminium rail zal de stabiliteit van de wagen in gevaar brengen.

Leid het rond de katrol met 20 tanden zoals op de afbeelding en gebruik de hamer om het MOTOR END-deel volledig in de aluminium katrol te steken.

OPMERKING: Let niet op de reeds geplaatste elektronica. Dat komt later.

Nu: voer de riem door zijn kanaal. Buig de punt van de riem iets naar boven. Dat zal je helpen om het te "verfraaien" in het "capturing channel"

Span de riem aan en draai tegelijkertijd de bout volledig vast. Knip de resterende distributieriem door

Tijd om de elektronica te plaatsen. Bekijk ook de volgende foto, deze laat zien hoe de elektronicakast moet worden geplaatst. Gebruik 1x M3 10 mm bout voor de achterkant van de DEVIA-besturingskaart (degene die ik aanwijs). Schroef hem vast zoals afgebeeld, zodat de beschermhoes op de printplaat wordt bevestigd.

Draai nu het bord om en plaats het als de afbeelding, bevestig het vervolgens aan het MOTOR END-gedeelte met een bout van 10 mm (gat in de linkerbovenhoek van het bord) en een bout van 20 mm voor het andere gat, het gat dat door de beschermhoes gaat. Twee bouten zullen de besturingskaart aan het MOTOR END-stuk bevestigen. Gebruik twee M3x10mm om de MOTOR LEGS aan het MOTOR END te bevestigen.

OPMERKING: het kan zijn dat u de uitgangsstroom die door de TMC-motordrivers wordt geleverd, moet aanpassen. Doe dat voordat u de koellichamen plaatst. Meer info helemaal aan het einde van deze pagina

Plaats de koellichamen op de top en plaats de stappenmotor drivers in hun sockets. De koellichamen zijn vrij omvangrijk, dus dit is belangrijk: raak de metalen koppen van de bovenzijde van de steppers niet aan met de koellichamen. Dat kan een kortsluiting veroorzaken die de module beschadigt.

Controleer de juiste oriëntatie van de stappenmotordrivers en motorkabels.

Zo is alles aangesloten. Controleer de stuurprogramma's van de stappenmotor en de oriëntatie van de kabelconnectoren (tweemaal!)

Detail: De TMC2208 motordrivers zijn al aangesloten.

Sluit nu de RAIL MOTOR aan op de besturingskaart. Gebruik de kabel van 14 cm

Doe hetzelfde met de PLATFORM MOTOR. Gebruik 2 kabelbinders om de kabel aan het MOTOR END-gedeelte te bevestigen zoals op de foto. Dat houdt de kabel uit de buurt van de bewegende wagen.

OPMERKING: deze stap is belangrijk, het "vastleggen" van de kabels zal ervoor zorgen dat de motorkoppen niet worden losgetrokken.

OPMERKING: De foto toont de cameraschuif die op een statief is bevestigd. Dat doe je eenvoudig met dit 3D gemodelleerde onderdeel + 2xM3 15mm bouten + 2 M3 moeren. Elk statief heeft zijn eigen bevestigingssysteem. Dit 3D-onderdeel is gemaakt voor een standaard cameraschroef 1/4 -20, maar het kan zijn dat u de uwe moet maken.

Camera draaibaar en smartphone houder

Een helpend element van de KIT is de smartphonehouder, die je kunt bevestigen aan de uitklapbare cameraschroef. Als alternatief kunt u die houder aan de camera draaien, zodat u de smartphone gemakkelijker naar elk interessant punt kunt kantelen.

HOE DE ARDUINO CODE TE UPLOADEN naar het DEVIA CONTROL BOARD

OPMERKING: De jjRobots KIT wordt geleverd met de DEVIA-besturingskaart al geprogrammeerd, dus u kunt deze stap overslaan als u deze hebt.

a) Installeer vanaf hier de Arduino IDE op uw pc (sla deze stap over als u de Arduino IDE al hebt geïnstalleerd) Deze code is getest en ontwikkeld op IDE-versie 1.6.5 en latere versies. Als je een probleem hebt met het compileren van de code, laat het ons dan weten

b) Download alle arduino-bestanden, pak de bestanden uit in dezelfde map op uw harde schijf

CameraSlider_v6_M0Download

c) Compileer en stuur de code naar de DEVIA-besturingskaart

1. Open je Arduino IDE
2. Open de hoofdcode in \CameraSlider_vX_M0 \CameraSlider_vX_M0.ino
3. Sluit uw DEVIA-bord met de USB-kabel aan op de pc
4. Opmerking: als dit de eerste keer is dat u een Arduino-bord op uw pc aansluit, moet u misschien de driver installeren.
5. Selecteer het bord Arduino/Genuino ZERO (native USB-poort). In het TOOLS menu->board (mogelijk moet u de "Arduino SAMD Boards (32-bits ARM Cortex-M0+)" bibliotheken installeren. Ga naar Tools->Board->Boards Manager… en installeer de "Arduino SAMD Boards (32 -bits ARM Cortex-M0+)"
6. Selecteer de seriële poort die verschijnt op de tools->Seriële poort
7. Stuur de code naar het bord (UPLOAD-knop: pijl die naar RECHTS wijst)

Het juiste bord selecteren voordat de code wordt geüpload

d) Klaar

BELANGRIJK: De TMC2208-stappenmotordrivers zijn hoogwaardige elektronische modules, maar ze moeten mogelijk worden aangepast om de juiste hoeveelheid stroom aan de motoren te leveren. Te veel stroom zal de motoren oververhitten. We raden sterk aan om de stroomuitgang in te stellen op 0,7 A per motor. Maar hoe dat te doen? Deze wiki geeft er zeer goede informatie over

ALS JE DE CAMERA SLIDER KIT VAN ONS HEBT, zijn de TMC2208 stappenmotor drivers al aangepast. Daar hoef je dus niet aan te sleutelen;-)

Plaats de stappenmotordriver in hun stopcontacten op de DEVIA-besturingskaart en sluit de 12V-voeding aan op de kaart. Meet de spanning tussen de aangegeven punten hierboven. Gebruik de schroef die bij de KIT is geleverd of neem een kleine (3 mm breed). Draai tegen de klok in de schroef van de potentiometer een klein beetje en controleer de spanning. Zodra de spanning is ingesteld op 0,8-0,9 V, bent u klaar en zijn de stappenmotorstuurprogramma's klaar om de cameraschuifregelaar te verplaatsen en verspilt u geen stroom als warmte. RMS-stroom (A): 0,7 <- Dit is wat we willen Referentiespanning (Vref): 0,9 V

Maar… ik heb geen multimeter! Hoe moet ik dit doen?. Waarom heb je de stappenmotor drivers niet al aangepast gestuurd?

Bij de KIT leveren we een kleine schroevendraaier. Hiermee draait u gewoon tegen de klok in, slechts ca. 20 graden, de schroef in de afbeelding hierboven getagd als "potentiometer"

Dat zou voldoende moeten zijn om de uitgangsstroom te verminderen.

De reden om ze niet standaard aan deze spanning aan te passen: deze stuurprogramma's kunnen worden gebruikt met andere jjRobots-projecten en met de standaardconfiguratie zullen ze prima werken. Dus hebben we besloten om ze met hun initiële "instellingen" te laten.

Probleemoplossen:

De slider maakt een raar geluid en trilt als de wagen beweegt

Controleer de poelies en de distributieriem, zijn ze uitgelijnd? Raakt de distributieriem een 3D-geprint onderdeel aan? Pas in dat geval alles opnieuw aan. Als het geluid aanhoudt, controleer dan of de motordrivers voldoende stroom leveren.

Ik kan geen verbinding maken met de CAMERA SLIDER vanaf mijn smartphone

Raadpleeg de gebruikershandleiding van de Control APP. Alles wat met de controle-APP te maken heeft, wordt daar uitgelegd.

Handige links:

• Cameraschuifset
• Camera Slider nieuwste Arduino-code: CameraSlider_V6_M0
• APP-link bedienen (Google Play / Android-apparaten)
• APP-link bedienen (iTunes / iOS-apparaten)
• Bediening APP-gebruikershandleiding.
• Opslagplaats voor 3D-onderdelen
• DEVIA-besturingskaart.

Stap 4: De CAMERA SLIDER bedienen (gratis APP)

Meer details aan het einde van deze Instructable. Je bestuurt deze robot vanaf je smartphone. Ga naar Google play of iTunes Store en download de Android- of iOS-app

Ga dan verder naar de GEBRUIKERSHANDLEIDING VAN DE CONTROL APP of scrol omlaag om te leren hoe u deze kunt gebruiken

Stap 5: Elementen die in deze robot worden gebruikt

Als je al de onderdelen hebt die nodig zijn om deze robot te maken, heb je al 90% van de items die nodig zijn om te maken:

• de Sphere-o-bot: vriendelijke kunstrobot die kan tekenen op bolvormige of eivormige objecten van de grootte van een pingpongbal tot een groot eendenei (4-9 cm).
• De Iboardbot: De iBoardbot is een met internet verbonden robot die met grote precisie teksten kan schrijven en tekenen
• of de Airhockeyrobot!: Een uitdagende airhockeyrobot, perfect om plezier te hebben!
• TheB-robot EVO
• , de snelste zelfbalancerende robot

Ze gebruiken allemaal dezelfde elektronica en aanvullende elementen

KRIJG DE CAMERA SLIDER-ONDERDELEN van jjRobots (aanpasbare KIT)

Stap 6: Bedien het vanaf uw smartphone

Download het (gratis verkrijgbaar) van Google Play (Android-apparaten) of iTunes (iOS-versie)

Link naar de GEBRUIKERSHANDLEIDING hier (vaak bijgewerkt)

Het is gemaakt om op een eenvoudige manier de cameraschuifregelaar te bedienen. Hiermee kunt u het platform met bijna elke camera erop verplaatsen, met een vooraf bepaalde snelheid. Deze snelheid kan in realtime worden aangepast voor coole video-effecten. Standaard (de limieten kunnen worden gewijzigd in de Arduino-code) kan de rijsnelheid van het platform worden ingesteld van 0,01 mm/sec tot 35 mm/sec

Afhankelijk van uw opstelling moet u de RAIL LENGTH-waarde aanpassen: meet de totale lengte van de rail waarop de wagen kan rijden. Als u bijvoorbeeld metalen staven van 1000 mm gebruikt, is de beschikbare rail voor de wagen ongeveer 800 mm (1000 mm minus het stuk rail dat in de zijsteunen is gestoken).

Om de CAMERA SLIDER te kunnen bedienen, moet u:

1. Sluit de Arduino Leonardo aan op elke gelijkstroomvoeding (van 9 tot 12 V). Bij de KIT leveren wij een 12V 1A voeding of een batterijhouder (9V)
2. Wacht 5-10 seconden totdat de robot een wifi-netwerk heeft gemaakt (JJROBOTSXX genaamd)
3. Verbind uw smartphone met dat wifi-netwerk met behulp van het wachtwoord: 87654321
4. Start vervolgens de controle APP (CAMERA SLIDER APP). OPMERKING: als u nog niet bent verbonden met het WIFI-NETWERK van de robot, laat de APP u dat weten
5. Verplaats de slede (de plaat waar uw camera/smartphone aan is bevestigd) naar het uiteinde van de motor. Vanaf daar moet de camera/smartphone naar de kant wijzen die in het onderstaande schema wordt aangegeven. Dat zou de "filmkant" zijn voor de CAMERA SLIDER
6. Voor een tracking object moet de camera gericht zijn op het doelobject. Naar het midden van het te filmen object. De robot blijft de camera op dat punt richten tijdens het reizen op de rail
7. Configureer de regelwaarden naar wens volgens uw behoeften. Hoe je dat doet:

CAMERA-OBJECT AFSTAND (X): De afstand van het midden van het cameraplatform tot het punt waar een loodrechte denkbeeldige lijn van het object de rail raakt

OPMERKING: U hoeft het cameraplatform niet helemaal aan het einde van de rail te plaatsen, u kunt overal beginnen.

De RAIL LENGTH-waarde laat de APP weten hoe lang de camerawagen zal reizen voordat hij terugkeert naar de oorspronkelijke locatie. Deze waarde hoeft niet de werkelijke lengte van de rail te zijn, maar alleen het segment waarin de camera continu heen en weer zwaait. Kijk eens naar de afbeelding hieronder: je kunt de RAIL LENGTH waarde gelijk stellen aan 400 mm, zelfs als de ECHTE lengte van de rail langer is. Hierdoor wordt de camerabeweging beperkt binnen een virtuele rail van 400 mm. Houd er rekening mee dat de camera naar het object moet wijzen voordat u begint te bewegen om het correct te volgen

OPMERKING: Met de optie UITGESTELDE START heeft u voldoende tijd om de CAMERA SLIDER te configureren, te STARTEN en de smartphone op het bewegende platform te plaatsen

Stap 7: Handige LINKS:

CAMERA SLIDER ONDERDELEN van jjRobots (aanpasbare KIT)

Controle APP-link (Google Play)

APP-link bedienen (iOS/Apple)

APP-gids bedienen

Opslagplaats voor 3D-onderdelen

info over hoe te uploaden naar het Arduino-bord in de montagehandleiding

Tweede plaats in de Microcontroller-wedstrijd