ESTABILIZADOR DE CÁMARA ARDUINO: 4 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:

Este proyecto ha sido desarrollado por Nil Carrillo y Robert Cabañero, dos estudiantes de ingeniería de diseño de producto de 3er año de ELISAVA.

La grabación de video está muy condicionada por el pulso del camarógrafo, ya que tiene un impacto directo en la calidad del metraje. Los estabilizadores de cámara se han desarrollado para minimizar el impacto de las vibraciones en el metraje de vídeo, y podemos encontrar desde estabilizadores mecánicos tradicionales hasta estabilizadores electrónicos modernos como el KarmaGrip de GoPro.

En esta guía instructiva, encontrará los pasos para desarrollar un estabilizador de cámara electrónica que funcione en un entorno Arduino.

El estabilizador que hemos diseñado está pensado para estabilizar dos de los ejes de rotación de forma automática, dejando la rotación plana de la cámara bajo el control del usuario, que puede orientar la cámara como le plazca a través de dos pulsadores ubicados en la

Comenzaremos enumerando los componentes necesarios y el software y código que se ha utilizado para desarrollar este proyecto. Continuaremos con una explicación paso a paso del proceso de montaje para acabar extrayendo algunas conclusiones sobre todo el proceso y el proyecto en sí.

¡Esperamos que disfrutes!

Paso 1: COMPONENTES

Esta es la lista de componentes; arriba encontrará una imagen de cada componente comenzando de izquierda a derecha.

1.1 - Codos y mango de estructura estabilizadora impresos en 3D (x1 mango, x1 codo largo, x1 codo mediano, x1 codo pequeño)

1.2 - Cojinetes (x3)

1.3 - Servomotores Sg90 (x3)

1.4 - Botones para Arduino (x2)

1.5 - Giroscopio para Arduino MPU6050 (x1)

1.6 - Tablero MiniArduino (x1)

1.7 - Cables de conexión

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Paso 2: SOFTWARE Y CÓDIGO

2.1 - Diagrama de flujo: Lo primero que tenemos que hacer es dibujar un diagrama de flujo para representar cómo funcionará el estabilizador, teniendo en cuenta sus componentes electrónicos y su función.

2.2 - Software: El siguiente paso fue traducir el diagrama de flujo al código del lenguaje de procesamiento para que pudiéramos comunicarnos con la placa Arduino. Comenzamos escribiendo el código para el giroscopio y los servomotores de los ejes xey, ya que descubrimos que era el código más interesante de escribir. Para hacerlo, primero tuvimos que descargar la biblioteca del giroscopio, que puede encontrar aquí:

github.com/jrowberg/i2cdevlib/tree/master/…

Una vez que tuvimos el giroscopio operando los servomotores de los ejes xey, agregamos el código para controlar el servomotor del eje z. Decidimos que queríamos dar cierto control del estabilizador al usuario, por lo que agregamos dos botones para controlar la orientación de la cámara para la grabación hacia adelante o hacia atrás.

Puede encontrar el código completo para el funcionamiento del estabilizador en el archivo 3.2 anterior; La conexión física de los servomotores, giroscopio y pulsadores se explicará en el siguiente paso.

Paso 3: PROCESO DE MONTAJE

En este punto estábamos listos para comenzar la configuración física de nuestro estabilizador. Arriba encontrará una imagen con el nombre de cada paso del proceso de ensamblaje, lo que ayudará a comprender lo que se está haciendo en cada punto.

4.1 - Lo primero que debemos hacer fue cargar el código en la placa arduino para tenerlo listo para cuando conectemos el resto de componentes.

4.2 - Lo siguiente que se hizo fue la conexión física de los servomotores (x3), el giroscopio MPU6050 y los dos pulsadores.

4.3 - El tercer paso fue ensamblar las cuatro partes del giroscopio con las tres uniones conformadas cada una por un rodamiento. Cada rodamiento está en contacto con una parte en la superficie exterior y con el eje del servomotor en la superficie interior. Dado que el servomotor está montado en la segunda parte, el rodamiento crea una junta de rotación suave controlada por la rotación del eje del servo.

4.4 - El último paso del proceso de montaje consiste en conectar el circuito electrónico Arduino del giroscopio, pulsadores y servos a la estructura del estabilizador. Esto se hace primero montando los servomotores en los rodamientos como se explicó en el paso anterior, segundo montando el giroscopio Arduino en el brazo que sostiene la cámara y tercero montando la batería, la placa Arduino y los botones en el mango. Después de este paso, nuestro prototipo funcional está listo para estabilizarse.

Paso 4: DEMOSTRACIÓN EN VIDEO

En este último paso podrás ver la primera prueba funcional del estabilizador. En el siguiente video podrás ver cómo reacciona el estabilizador ante una inclinación del giroscopio así como su comportamiento cuando el usuario activa los pulsadores para controlar la dirección de grabación.

Como puede ver en el video, nuestro objetivo de construir un prototipo funcional de estabilizador se ha cumplido, ya que los servomotores reaccionan de manera rápida y suave a las inclinaciones dadas al giroscopio. Pensamos que aunque el estabilizador funciona con servomotores, la configuración ideal sería utilizar motores paso a paso, que no tienen limitaciones de rotación como los servomotores, que operan a 180 o 360 grados.