DESLIZADOR DE CÁMARA MOTORIZADO Con SISTEMA DE SEGUIMIENTO (Impreso en 3D): 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

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Básicamente, este robot moverá una cámara / teléfono inteligente en un riel y “rastreará” un objeto. El robot ya conoce la ubicación del objeto objetivo. La matemática detrás de este sistema de seguimiento es bastante simple. Hemos creado una simulación del proceso de seguimiento aquí.

La cámara, colocada en un carro mientras se mueve, apuntará al objeto objetivo de acuerdo con la información proporcionada al robot (es decir: la ubicación actual del objetivo. Tenga en cuenta que el robot ya sabe dónde está la cámara).

La velocidad y las acciones de inicio / parada se controlan desde su propio teléfono inteligente. Para ello, el teléfono inteligente debe estar conectado a la red WIFI del robot. Como la velocidad se puede ajustar como se desee (desde el teléfono inteligente), puede mover el "carro de la cámara" tan lento como desee, lo que hace posible crear videos de lapso de tiempo.

Aplicación de control disponible gratuitamente en Google PLAY o iTunes Store

Suministros

Enlaces útiles:

• Kit de control deslizante de cámara
• Camera Slider último código Arduino: CameraSlider_V6_M0
• Enlace de la aplicación de control (dispositivos Google Play / Android)
• Control de enlace de la aplicación (dispositivos iTunes / iOS)
• Guía de usuario de la aplicación de control.
• Repositorio de piezas 3D
• Tablero de control DEVIA.

Paso 1: LISTA DE PIEZAS

Hemos utilizado elementos comunes del mundo DIY / MAKER para hacer que este robot sea accesible y asequible

Lista de partes:

• SET de piezas impresas en 3D

• CABLE MOTOR (70 cms)
• CABLE MOTOR (14 cms)
• Polea GT2 de 16 dientes
• Polea GT2 de 20 dientes
• Rodamiento de bolas circular 6002RS o 6002ZZ
• Correa de distribución GT2 (150 cm para un riel de 700 mm) + correa de anillo GT2 de 200 mm
• Cable USB de 1 m (conector micro USB)
• Cámara giratoria
• Perfil de aluminio anodizado (2020 en forma de V)
• Cojinete de rueda 3x (forma de V)
• Soporte para smartphone + tornillo de cámara (corto)
• Fuente de alimentación de 12V / 2A con TOMA DE ALIMENTACIÓN DE 2.1 mm
• Pernos M3 (10 mm, 15 mm y 20 mm) + tuercas Pernos M5 de 25 mm

Electrónica:

• Tablero de control de robótica DEVIA
• 2x TMC2208 controlador de motor Ultra Silent + disipadores de calor de aluminio (versión larga)
• 2x motores paso a paso NEMA 17 de alto par + 14 cms cms + cable largo (70 cms)
• Cable micro-USB

Puedes conseguirlo todo por tu cuenta (la mayoría de los elementos son los mismos que se utilizan en el B-robot, iboardbot, Sphere-o-bot, Scara Robotic Arm, Air hockey Robot …) o ahorrarte la molestia de pedir el KIT PERSONALIZABLE de nuestra tienda. (y al mismo tiempo apoyará a jjRobots):

OBTENGA LAS PIEZAS DEL DESLIZADOR DE LA CÁMARA de jjRobots (KIT personalizable)

Paso 2: Impresión 3D de todas las piezas. Tiempo de impresión: 10-14 horas (según la impresora 3D)

PLA hará el trabajo. Al imprimir, establezca el grosor de la pared = 1,2 mm y el relleno al menos al 25%.

Todos los modelos de piezas 3D están disponibles en Thingiverse

Paso 3: Montaje

Básicamente, se trata de un riel con una plataforma que viajará sobre él controlado por un Arduino + 2 motores paso a paso NEMA17. Los dos motores se encargarán de: 1) mover hacia atrás y adelante la plataforma de la cámara 2) mover la cámara a medida que se mueve sobre el riel. El adaptador GOPRO / Smartphone es opcional, por lo que no tiene que imprimirlo en 3D si planea usar una cámara de fotos normal. La longitud total del riel puede modificarse. Hasta 2 metros, el robot se comporta suavemente, sobre esa longitud y para una cámara de más de 500 gramos (1,1 libras) el riel puede doblarse bajo el peso mientras la cámara cruza el medio del riel.

Este es el modelo de robot 3D. Haga clic en JUGAR para echarle un vistazo en 3D. Vuelve a este modelo si tienes dudas sobre dónde colocar un elemento.

La última guía de montaje: ACTUALIZADA

norte

ANTES DE COMENZAR: La mayoría de los elementos de este KIT deslizante de cámara han sido "impresos en 3D". Teniendo esto en cuenta: puede romperlo si aplica demasiada fuerza o aprieta un tornillo más de lo debido. Te avisaremos, durante esta guía de montaje, cuándo puedes apretar los tornillos tanto como puedas o dónde debes simplemente fijar una pieza a otra sin forzarla en absoluto.

Inserte los pernos M5 de 25 mm + cojinete de rueda en sus casquillos como se indica a continuación. No apriete demasiado los tornillos.

Así es como debería verse. Compruebe si hay rebabas en las piezas impresas en 3D si siente fricción al girar las ruedas.

Inserte una tuerca M3 y fíjela con un perno M3 de 16 mm. Este perno le permitirá ajustar la distancia entre las ruedas en caso de que haya alguna discrepancia de tolerancia después de imprimir las piezas. Ajústelo solo cuando el carro se haya colocado sobre el riel de aluminio.

Coloque la parte SUPERIOR encima de la parte INFERIOR y use 4 pernos M3 de 10 mm para fijarla. Inserte el rodamiento de bolas 6002RS como se indica arriba. IMPORTANTE: El 6002RS debe estar apretado. Incluso puedes pegarlo a su soporte si sientes que está suelto.

Este es el momento de ajustar el cerrojo del carro con la idea de hacerlo estable. Muévalo hacia adelante y hacia atrás: todas las ruedas deben estar girando, pero no debe sentir resistencia ni escuchar ningún ruido. Forzar el carro y comprobar si todas las ruedas se mantienen dentro de los carriles de aluminio.

Inserte los "POLEA 80 dientes" impresos en 3D como se indica arriba. Captúrelo con la tapa y un perno M3 de 10 mm. Lo mismo ocurre con la polea: tiene que estar apretada alrededor del rodamiento de bolas 6002RS. Péguelo al rodamiento de bolas si ese no es el caso.

1. Coloque el motor como se indica y sujételo con 4 pernos M3 de 6 mm (pero déjelos sueltos)
2. Coloque la polea de 16 dientes en su eje y, al mismo tiempo, pase la correa GT2 de 200 mm alrededor de la polea
3. Cuando todo esté listo, empuje el motor hacia atrás para que la correa se tense. Una vez allí, atornille los tornillos que fijan la posición del motor.

Vista superior del carro en este punto. Verifique la orientación del conector del motor.

Vista inferior del carro.

Ahora tome el tornillo de la cámara y el "ANILLO DE CAPTURA DE TORNILLOS" y haga lo anterior. La cabeza del tornillo se mantendrá en su lugar gracias a esta pieza impresa en 3D. Ahora puede sujetar la PARTE SUPERIOR DE LA POLEA al ANILLO DE CAPTURA DE TORNILLOS utilizando 4 pernos M3 de 10 mm

Si desea más flexibilidad al apuntar con la cámara, utilice el mando giratorio de la cámara. Le permitirá ajustar la inclinación / orientación de la cámara fácilmente

Así es como se ve el carro en el riel. Todavía tenemos que hacer funcionar la correa de distribución. Verifique los pasos a continuación

Fije el motor NEMA17 a la parte del EXTREMO DEL MOTOR y fíjelo con 4 pernos M3 de 15 mm.

Coloque y fije la polea de 20 dientes al eje. La parte superior del eje debe nivelarse con la polea.

Utilice 2x pernos M3 de 10 mm para unir las PATAS DEL EXTREMO DE LA POLEA al EXTREMO DE LA POLEA

Empuje el EXTREMO DE LA POLEA en el perfil de aluminio. Es posible que necesite el mazo (o equivalente). Extraiga, temporalmente, la polea si cree que puede dañarla en el proceso. En este punto, no inserte completamente el perfil de aluminio en el EXTREMO DE LA POLEA.

Pase la correa de distribución alrededor de la polea y vuelva al perfil de aluminio. Ahora es el momento de empujar completamente el EXTREMO DE LA POLEA (hacer uso del mazo). ¡Sé gentil!

Capture el extremo de la correa de distribución como se indica. Es posible que deba utilizar unos alicates en este punto. Empuje la correa hasta el final para que esté completamente insertada; de lo contrario, tocará los rieles cuando el carro se mueva hacia adelante y hacia atrás. Inserte una tuerca y 10mmbolt como en la foto. Ese perno mantendrá el cinturón en su lugar.

Compruebe que el cinturón salga libremente. Cualquier fricción aquí entre la correa y el riel de aluminio comprometerá la estabilidad del carro.

Páselo alrededor de la polea de 20 dientes como en la imagen y use el mazo para insertar completamente la parte del EXTREMO DEL MOTOR en la polea de aluminio.

NOTA: No preste atención a los componentes electrónicos ya colocados. Eso vendrá después.

Ahora: pase el cinturón por su canal. Doble un poco la punta del cinturón hacia arriba. Eso te ayudará a "embellecerlo" en el "canal de captura".

Apriete la correa y, al mismo tiempo, atornille completamente el perno. Cortar la correa de distribución restante

Es hora de colocar la electrónica. Consulte también la siguiente foto, que muestra cómo colocar el estuche de la electrónica. Utilice un perno 1x M3 de 10 mm para la parte posterior de la placa de control DEVIA (la que estoy señalando). Atorníllelo como se muestra, eso fijará la carcasa protectora a la PCB.

Ahora, voltee el tablero y colóquelo como la imagen, luego fíjelo a la parte del EXTREMO DEL MOTOR usando un perno de 10 mm (orificio de la esquina superior izquierda del tablero) y un perno de 20 mm para el otro orificio, el que atraviesa la carcasa protectora. Dos pernos fijarán el tablero de control a la pieza del EXTREMO DEL MOTOR. Utilice dos M3x10mm para sujetar las PATAS DEL MOTOR al EXTREMO DEL MOTOR.

NOTA: es posible que deba ajustar la corriente de salida entregada por los controladores del motor TMC. Haga eso antes de colocar los disipadores de calor. Más información al final de esta página.

Coloque los disipadores de calor en la parte superior e inserte los controladores del motor paso a paso en sus enchufes. Los disipadores de calor son bastante voluminosos, por lo que esto es importante: No toque los cabezales metálicos de la cara superior de los steppers con los disipadores de calor. Eso podría crear un cortocircuito y dañar el módulo.

Verifique la orientación correcta de los controladores del motor paso a paso y los cables del motor.

Así es como todo está conectado. Verifique los controladores del motor paso a paso y la orientación de los conectores del cable (¡dos veces!)

Detalle: Los controladores de motor TMC2208 ya están conectados.

Ahora conecte el MOTOR DE CARRIL a la placa de control. Utilice el cable de 14 cm

Haga lo mismo con el MOTOR DE PLATAFORMA. Use 2 bridas para fijar el cable a la parte del EXTREMO DEL MOTOR como se muestra en la foto. Eso mantendrá el cable alejado del carro en movimiento.

NOTA: este paso es importante, "capturar" los cables protegerá los cabezales de los motores de ser arrancados.

NOTA: La foto muestra el control deslizante de la cámara acoplado a un trípode. Puede hacerlo fácilmente con esta pieza modelada en 3D + 2 tornillos M3 de 15 mm + 2 tuercas M3. Cada trípode tiene su propio sistema de fijación. Esta pieza 3D se ha creado para un tornillo de cámara estándar de 1/4 -20, pero es posible que deba crear el suyo.

Soporte giratorio para cámara y soporte para teléfono inteligente

Un elemento de ayuda del KIT es el soporte para teléfono inteligente, puede colocarlo en el tornillo de la cámara emergente. Alternativamente, fijar ese soporte a la rótula de la cámara le permitirá inclinar el teléfono inteligente hacia cualquier punto de interés más fácilmente.

CÓMO CARGAR EL CÓDIGO ARDUINO al TABLERO DE CONTROL DEVIA

NOTA: El KIT de jjRobots viene con el tablero de control DEVIA ya programado, por lo que puede omitir este paso si lo tiene.

a) Instale el IDE de Arduino en su PC desde aquí (omita este paso si ya tiene instalado el IDE de Arduino) Este código ha sido probado y desarrollado en la versión 1.6.5 del IDE y versiones posteriores. Si tiene algún problema al compilar el código, avísenos

b) Descarga todos los archivos arduino, extrae los archivos dentro de la misma carpeta en tu disco duro

CameraSlider_v6_M0Descargar

c) Compila y envía el código a la placa de control DEVIA

1. Abra su IDE de Arduino
2. Abra el código principal en / CameraSlider_vX_M0 / CameraSlider_vX_M0.ino
3. Conecte su placa DEVIA con el cable USB a la PC
4. Nota: Si es la primera vez que conecta una placa Arduino a su PC, tal vez necesite instalar el controlador.
5. Seleccione la placa Arduino / Genuino ZERO (puerto USB nativo). En el menú HERRAMIENTAS-> placa (es posible que deba instalar las bibliotecas "Arduino SAMD Boards (ARM Cortex-M0 + de 32 bits)". Vaya a Tools-> Board-> Boards Manager … e instale las "Arduino SAMD Boards (32-bit ARM Cortex-M0 +)". -bits ARM Cortex-M0 +)"
6. Seleccione el puerto serie que aparece en las herramientas-> Puerto serie
7. Envía el código a la pizarra (botón SUBIR: Flecha apuntando a la DERECHA)

Seleccionar la placa correcta antes de cargar el código

d) ¡Listo

IMPORTANTE: Los controladores de motor paso a paso TMC2208 son módulos electrónicos de primera categoría, pero es posible que deban ajustarse para entregar la cantidad correcta de corriente a los motores. Demasiada corriente sobrecalentará los motores. Recomendamos encarecidamente ajustar la salida de corriente a 0,7 A por motor. ¿Pero cómo hacer eso? Este wiki proporciona muy buena información al respecto.

SI USTED OBTIENE EL KIT DE DESLIZADOR DE CÁMARA DE NOSOTROS, los controladores del motor paso a paso TMC2208 ya están ajustados. Así que no hay necesidad de jugar con ellos;-)

Coloque el controlador del motor paso a paso en sus enchufes en la placa de control DEVIA y conecte la fuente de alimentación de 12 V a la placa. Mida el voltaje entre los puntos indicados arriba. Utilice el tornillo que se proporciona con el KIT o consiga uno pequeño (3 mm de ancho). Girar un poco en sentido antihorario el tornillo del potenciómetro y comprobar la tensión. Una vez que el voltaje se ha establecido en 0,8-0,9 V, ha terminado y los controladores del motor paso a paso están listos para mover el control deslizante de la cámara sin desperdiciar energía en forma de calor. Corriente RMS (A): 0,7 <- Esto es lo que queremos Voltaje de referencia (Vref): 0,9 V

Pero… ¡no tengo multímetro! ¿Cómo se supone que voy a hacer esto ?. ¿Por qué no envió los controladores de motor paso a paso ya ajustados?

Con el KIT, proporcionamos un destornillador diminuto. Con él, simplemente gírelo en sentido antihorario, solo aprox. 20 grados, el tornillo etiquetado en la imagen de arriba como "potenciómetro"

Eso debería ser suficiente para reducir la corriente de salida.

La razón para no ajustarlos a este voltaje de forma predeterminada: estos controladores se pueden usar con otros proyectos de jjRobots y con la configuración predeterminada funcionarán bien. Entonces, decidimos dejarlos con sus "configuraciones" iniciales.

Solución de problemas:

El control deslizante emite un sonido extraño y vibra cuando el carro se mueve

Compruebe las poleas y la correa de distribución, ¿están alineadas? ¿La correa de distribución está tocando una pieza impresa en 3D? Si es así, reajuste todo. Si el ruido continúa, verifique si los controladores del motor están entregando suficiente corriente.

No puedo conectarme al CAMERA SLIDER desde mi teléfono inteligente

Consulte la guía del usuario de la aplicación Control. Allí se explica todo lo relacionado con la APP de control.

Enlaces útiles:

• Kit de control deslizante de cámara
• Camera Slider último código Arduino: CameraSlider_V6_M0
• Enlace de la aplicación de control (dispositivos Google Play / Android)
• Control de enlace de la aplicación (dispositivos iTunes / iOS)
• Guía de usuario de la aplicación de control.
• Repositorio de piezas 3D
• Tablero de control DEVIA.

Paso 4: Controlar el DESLIZADOR DE LA CÁMARA (APLICACIÓN gratuita)

Más detalles al final de este Instructable. Puede controlar este robot desde su teléfono inteligente. Vaya a Google Play o iTunes Store y descargue la aplicación para Android o iOS

Luego, vaya a la GUÍA DEL USUARIO DE LA APLICACIÓN DE CONTROL o desplácese hacia abajo para aprender a usarla.

Paso 5: Elementos utilizados en este robot

Si ya tiene las piezas necesarias para crear este robot, ya tiene el 90% de los elementos necesarios para crear:

• Sphere-o-bot: simpático robot artístico que puede dibujar objetos esféricos o con forma de huevo, desde el tamaño de una pelota de ping pong hasta un huevo de pato grande (4-9 cm).
• El Iboardbot: El iBoardbot es un robot conectado a internet capaz de escribir textos y dibujar con gran precisión.
• ¡o el robot de hockey de aire !: ¡Un robot de hockey de aire desafiante, perfecto para divertirse!
• El B-robot EVO
• , el robot autoequilibrado más rápido

Todos ellos utilizan la misma electrónica y elementos auxiliares.

OBTENGA LAS PIEZAS DEL DESLIZADOR DE LA CÁMARA de jjRobots (KIT personalizable)

Paso 6: contrólelo desde su teléfono inteligente

Descárguelo (disponible gratuitamente) desde Google Play (dispositivos Android) o iTunes (versión iOS)

Enlace a la GUÍA DEL USUARIO aquí (actualizado con frecuencia)

Ha sido creado para controlar, de forma sencilla, el deslizador de la cámara. Te permitirá mover la plataforma con casi cualquier cámara encima, con una velocidad predeterminada. Esta velocidad se puede modificar en tiempo real para obtener efectos de video geniales. De forma predeterminada (los límites se pueden cambiar en el código Arduino), la velocidad de desplazamiento de la plataforma se puede configurar de 0.01 mm / seg a 35 mm / seg

Dependiendo de su configuración, deberá ajustar el valor de LONGITUD DEL RIEL: mida la longitud total del riel en el que puede viajar el carro. Por ejemplo, si está utilizando barras metálicas de 1000 mm, el riel disponible para el carro sería de alrededor de 800 mm (1000 mm menos la pieza de riel insertada en los soportes laterales).

Para controlar el DESLIZADOR DE LA CÁMARA, deberá:

1. Conecte el Arduino Leonardo a cualquier fuente de alimentación de CC (de 9 a 12 V). Con el KIT suministramos una fuente de alimentación de 12V 1A o un portapilas (9V)
2. Espere de 5 a 10 segundos para que el robot cree una red WIFI (llamada JJROBOTSXX)
3. Conecte su teléfono inteligente a esa red WIFI con la contraseña: 87654321
4. Luego inicie la APLICACIÓN de control (APLICACIÓN DESLIZADOR DE CÁMARA). NOTA: si aún no está conectado a la RED WIFI del robot, la APLICACIÓN le informará que
5. Mueva el carro (la placa a la que está acoplada su cámara / teléfono inteligente) hasta el extremo del motor. Desde allí, la cámara / teléfono inteligente debe apuntar hacia el lado indicado en el esquema a continuación. Ese sería el "lado de filmación" del CÁMARA SLIDER.
6. Para el viaje de un objeto de seguimiento, la cámara debe apuntar al objeto de destino. Al centro del objeto a filmar. El robot seguirá orientando la cámara a ese punto durante el viaje en el riel.
7. Configure los valores de control como desee según sus necesidades. Cómo hacerlo:

DISTANCIA CÁMARA-OBJETO (X): La distancia desde el centro de la plataforma de la cámara hasta el punto donde una línea imaginaria perpendicular del objeto se encuentra con el riel.

NOTA: No es necesario que coloque la plataforma de la cámara al final del riel, puede comenzar desde cualquier lugar.

El valor de la LONGITUD DEL RIEL le permitirá a la APLICACIÓN saber cuánto tiempo viajará el carro de la cámara antes de comenzar a regresar a la ubicación original. Este valor no tiene que ser la longitud real del riel, solo el segmento en el que la cámara se moverá hacia adelante y hacia atrás de forma continua. Mire la imagen a continuación: puede establecer el valor de LONGITUD DEL RIEL en 400 mm incluso cuando la longitud REAL del riel es más larga. Al hacer esto, el recorrido de la cámara se restringirá dentro de un riel virtual de 400 mm. Tenga en cuenta que la cámara debe apuntar al objeto antes de comenzar a moverse para seguirlo correctamente

NOTA: Con la opción INICIO RETARDADO tendrá tiempo suficiente para configurar el DESLIZADOR DE LA CÁMARA, INICIARLO y colocar el teléfono inteligente en la plataforma móvil

Paso 7: ENLACES útiles:

PIEZAS DEL DESLIZADOR DE LA CÁMARA de jjRobots (KIT personalizable)

Enlace de la aplicación de control (Google Play)

Enlace de la aplicación de control (iOS / Apple)

Guía de la aplicación de control

Repositorio de piezas 3D

información sobre cómo cargar en la placa Arduino en la guía de ensamblaje

Finalista en el Concurso de Microcontroladores