Att man gör en DIY borstlös Gimbal med Arduino (14 / 14 steg)

Steg 14: Utrymme för ytterligare förbättringar

Jag har visat en historia att få DIY 3-axlig borstlös Gimbal med Arduino för praktisk användning. Som söka nätet, finns det få platser som beskriver körning Borstlös Motor med endast Arduino utan andra särskilda enheter. Och det är synd att sällsynta program i en dyrbar artikel som beskriver det har visat sig vara olämplig för kamera gimbal. (Se steg 7.) Därför jag har förberett ett nytt program självständigt och utvecklat DIY gimbal i ordning av enkel-, två - och tre-axeln samtidigt utöka programmet.

Den politik som visas i Introduktion, avslutar projektet med ingen imitation och ingen speciell enhet, verkar hållas slutligen. Å andra sidan vet jag inte fördelarna och nackdelarna med detta DIY gimbal bra eftersom jag inte har sett kameran gimbal utom det. Här beskriver jag de lämnat utrymmet för förbättring i slutet av berättelsen.

:

(1) högfrekvent brus

Programmet bereds på steg 8 gör Borstlös Motor har stark vridmoment i stoppande eller roterande. Men opererade motorn genererar buller runt 500 Hz kontinuerligt. Detta buller har liten negativ effekt bild av video. Men inspelade ljud är så förorenade av den.

(* Lagt till:)
Det konstaterades att spolarna i Borstlös Motor genererar detta buller av PWM pulse tillämpas. Buller kan skiftas in icke hörbar spänna (31kHz) med att göra hur ofta pulsen högre. Det kan göras i Step10 genom att korrigera två punkter nedan. Jag uppskattar kommentarer av EricL50 och ThaddeusW3.

Ändra Arduino-Stifttilldelning både ledningar och prov program.
Pin8 > 5
Pin9 > 6
Pin5 > 9
Pin6 > 10

Lägga till fyra raderna nedan i "installationsprogrammet {}" i programmet provet.
TCCR1B & = B11111000;
TCCR1B | = B00000001;
TCCR2B & = B11111000;
TCCR2B | = B00000001;

Den video Sample(7) nedan blev skjuten med den modifierade skissen. Högfrekvent buller inte kan höras i den. Värdena för parametrarna i skissen bör justeras igen för att hålla bra ersättning i denna ändring. Det verkar finnas utrymme för det fortfarande. Nästa video Sample(8) sköts med justerade parametrar. Vi kan känna igen högre stabilitet även om skjuten i en vind.

:

[PROV (7)] Buller som elimineras

[PROV (8)] Parametern justerat för buller elimineras Version

：

Och långa skott under 15 minuter: TEST(1), TEST(2), TEST(3)

:

(2) tjattrande Gimbal ramens

Jag träffade den ihållande tjattrande av ram i scenen där 2-axeln gimbal för praktisk användning gjordes från enda axel bänken. I kontrast till bullret ovan, denna tjattrande negativt påverkar bilden. I videon sköt med denna tjattrande, formen på objektet böljande. Men jag vet inte den exakta frekvensen av tjattrande kändes det som ca 50Hz. Som röra någon gång på ramen med ett finger, stannar denna tjattrande omedelbart. Men det skulle störa gimbal arbetande.

:

[DCUMENTARY (18)] Störd bild orsakad av Gimbal tjattrande

:

Men orsaken till denna ihållande tjattrande inte är klart, orsakar funktionen av vibrationer spjället i skissen att kompensera oavsiktliga luta det. I detta projekt är den tjattrande minskat med vissa konventionella symtomatiska behandlingar som följer. Men mer drastiska åtgärder som krävs för grundläggande lösningen som att förbättra ram styvhet och så vidare.

• Justera värden för parametern uppsättning i programmet: lossa ersättning lite
• Sänka makt: minskande matningsspänningen till motor (7.5V) på två tredjedelar av den lägre nivån rekommenderas en (11 till 15V)
• Öka storleken på handtaget och bifoga några fästen till det: absorbera vibrationer med handflatan eller ändra naturliga frekvensen på gimbal genom kramade större handtag med parentes tätt.

:

(3) un-avsiktlig rulle kvar

Sett från utsidan, verkar DIY gimbal kompensera tillräckligt mot FN-avsiktlig rotation av sitt stöd. Men sett från monterade kameran, en vågrät linje roterande stabilitet är inte perfekt. Det anses viktigt att förbättra det att följande frågor är lösta.

• Olämpliga värden för parametern som i programmet: lossa ersättning för att minska den gimbal tjattrande
• Otillräcklig strömförsörjning: minskande matningsspänningen till motor på två tredjedelar av det rekommenderade att minska gimbal tjattrande
• Avvikande koordinatsystem mellan gyron och ram av gimbal

De två första frågorna kommer från den konventionella motmedel mot den gimbal tjattrande. Sedan krävs den grundläggande lösningen på de skallrande här också. Å gäller sista fråga kalibrering av gyro.

Programmet är beredda att styra gimbal i detta projekt är antar att alla fyra gyron och ram av gimbal har samma koordinatsystem (eller av samma tre ortogonala axlar). Men i själva verket var och en av dem bör vara trodde specifika (*) och de tre hörnstenarna i varje system skulle inte vara ortogonala strängt. Det är möjligt att veta hållning av varje system för gyron jämföra med systemet av ramen. Men det verkar inte vara så lätt och dess kostnadseffektivitet är inte klart. Därför har det inte utförts i detta projekt ännu.

(*) Ingen särskild mätning eller justera har inte skett när fyra gyron fästes till bildrutan i 3-axlig gimbal.

:

(4) störningar på SPI gränssnitt

Resultaten av gyron överförs till Arduino av SPI gränssnitt i detta projekt. Om det används för en kort räckvidd kommunikation mellan digitala enheter, borde det inte vara några problem inom tre fot av avstånd. Verkligen få frågor har mötts medan de elektriska material är ansluten till en skärbräda och ansluten till Arduino med bygel ledningar. Men efter ersätter dessa hoppare ledningar med bandkabeln, gimbal beteende har blivit onormalt.

Ett tag (några dagar) orsaken inte har okänd alls. Genom en betydande process av försök och misstag gjordes klart att SPI gränssnitt är ibland stänga störd när vissa särskilda linjer. Synnerhet störningen inträffar ofta när klocka-line (SCK) kommer nära arbetsledningen (MISO). Ingen artikel som beskriver sådant fenomen har kunnat hittas. Därmed är det tänkt att detta är ett specifikt problem mellan Arduino och gyro sensor används här. Även om den verkliga orsaken inte har varit känt, problemet kan vara löst genom att välja rätt kombination av buntade ledningar.