La réalisation d’un cardan bricolage sans balais avec Arduino (14 / 14 étapes)

Étape 14 : Place à l’amélioration plus

J’ai montré une histoire obtenant le bricolage cardan Brushless 3 axes avec Arduino d’une utilité pratique. La recherche web, il y a peu de sites qui décrivent au volant moteur Brushless en utilisant seulement l’Arduino sans autres dispositifs spéciaux. Et c’est dommage que le programme rare fourni dans un précieux article décrivant il s’est avéré impropres à la cardan de caméra. (Voir étape 7). Donc j’ai préparé un nouveau programme indépendamment et développé le bricolage cardan dans l’ordre d’unique, deux et trois-axes tout en augmentant le programme.

Les stratégies présentées dans l' Introduction, ce projet avec aucune imitation et aucun dispositif spécial de finition, semblent tenir enfin. En revanche je ne sais pas les mérites et démérites de ce bricolage gimbal bien parce que je n’ai pas vu de cardan caméra sauf pour elle. Ici, je décris la marge gauche d’amélioration à la fin de l’histoire.

:

(1) bruit de haute fréquence

Le programme préparé à l’étape 8 rend Brushless Motor ont fort couple en arrêtant ou en rotation. Mais le moteur actionné génère du bruit autour de 500 Hz en permanence. Ce bruit a peu d’effet négatif pour l' image de la vidéo. Mais son enregistré est tellement contaminés par elle.

(* Ajouté:)
Il a été constaté que les bobines en Brushless Motor génèrent ce bruit par impulsions PWM appliquées. Le bruit peut être déplacé dans la gamme non audible (31kHz) avec prise de la fréquence des impulsions plus élevée. Il peut être fait en Step10 en corrigeant les deux points suivants. J’ai apprécié les commentaires de EricL50 et ThaddeusW3.

Changer Arduino-brochage dans le câblage et l’exemple de programme.
Pin8 > 5
Pin9 > 6
Pin5 > 9
Pin6 > 10

Ajouter quatre lignes ci-dessous dans "Configuration {}" dans l’exemple de programme.
TCCR1B & = B11111000 ;
TCCR1B | = B00000001 ;
TCCR2B & = B11111000 ;
TCCR2B | = B00000001 ;

Le Sample(7) vidéo ci-dessous a été tourné avec la mis à jour le croquis. Le bruit aigu n’est pas audible en elle. Les valeurs des paramètres dans le croquis doivent être ajustées à nouveau pour garder la bonne compensation à cette modification. Il semble y avoir de place pour elle encore. La prochaine Sample(8) vidéo a été tourné avec des paramètres ajustés. Nous pouvons reconnaître une meilleure stabilité, même si une balle dans un vent fort.

:

[ÉCHANTILLON (7)] Bruit éliminé

[ÉCHANTILLON (8)] Paramètre ajusté pour le bruit éliminé Version

Et de longs plans pendant 15 minutes : TEST(1), TEST(2), TEST(3)

:

(2) claquant de la trame de cardan

J’ai rencontré la persistante claquant du châssis dans le stade où le cardan 2 axes d’une utilité pratique a été mis sur le banc d’essai seul axe. Contrairement au bruit au-dessus, ce bavardage négativement effets photo. Dans la vidéo tourné avec ce bavardage, ondule la forme de l’objet. Cependant, je ne sais pas la fréquence exacte du broutement que c’est ressenti comme environ 50Hz. Comme toucher certains point de l’image par un doigt, ce bavardage s’arrête immédiatement. Mais il perturberait cardan travail.

:

[DOCUMENTAIRE (18)] Photo perturbé causée par cardan bavardé

:

Bien que la cause première de ce bavardage persistant n’est pas claire, la fonction d’amortisseur de vibration dans l’esquisse pour compenser l’inclinaison involontaire en provoque. Dans ce projet le broutement est réduit par certains traitements symptomatiques classiques comme suit. Mais des mesures plus draconiennes sont nécessaires pour la solution fondamentale comme une meilleure rigidité du châssis et ainsi de suite.

  • Ajustement des valeurs pour le paramètre défini dans le programme : Desserrer un peu les compensation
  • Abaisser la puissance : baisse tension d’alimentation au moteur (7.5V) aux deux tiers du niveau plus bas recommandé un (11 à 15V)
  • Augmentation de la taille de la poignée et fixation des supports lui : absorbant les vibrations de la paume ou de changer la fréquence naturelle du cardan en serrant plus grande poignée avec supports solidement.

:

(3) rouleau non intentionnelle en restant

Vus de l’extérieur, le cardan bricolage semble compenser assez contre la rotation non intentionnelle de son soutien. Mais à partir de l’appareil photo monté, la stabilité de rotation d’une ligne horizontale n’est pas parfaite. Il semble important d’améliorer ce que les questions suivantes sont résolues.

  • Des valeurs inappropriées pour le paramètre défini dans le programme : relâchement de compensation afin de réduire les vibrations cardan
  • D’alimentation insuffisante : baisse tension d’alimentation au moteur à deux tiers de celle recommandée pour réduire les vibrations cardan
  • Système de coordonnées discordants entre gyros et monture de cardan

Les deux premières questions viennent de la contre-mesure conventionnelle contre le cardan en claquant. Puis la solution fondamentale pour le bavardage est requise ici aussi. En revanche, la dernière question concerne l' étalonnage du gyroscope.

Le programme préparé pour contrôler le cardan dans ce projet est en supposant que tous les quatre gyroscopes et cadre de cardan ont le même système de coordonnées (ou mêmes trois axes orthogonaux). Mais en réalité, chacun d’eux doit être considérée spécifiques (*) et les trois axes de chaque système seraient pas être orthogonal strictement. Il est possible de connaître la position de chaque système de gyroscopes en comparant avec le système de la trame. Mais il ne semble pas être si facile et sa rentabilité n’est pas claire. C’est pourquoi il n’a pas été exécutée dans ce projet encore.

(*) Aucune mesure spéciale ou réglage pas a été fait lorsque les quatre gyroscopes étaient fixés à l’armature de la cardan 3 axes.

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(4) perturbation sur l’interface SPI

Les sorties des gyros sont transmises à l’Arduino par interface SPI dans ce projet. S’il est utilisé pour une communication à courte portée entre appareils numériques, il devrait n’y avoir aucun problème au sein de trois pieds de distance. En effet quelques questions a été rencontré tandis que les matériaux électriques branchés sur une maquette et reliées au Arduino par les fils de raccordement. Mais après le remplacement de ces fils de raccordement avec des câbles en nappe, le comportement du cardan est devenue anormale.

Pendant un certain temps (quelques jours) la cause n’a pas été inconnue du tout. Grâce à un processus considérable d’essais et erreurs, qu'il a été précisé que SPI interface est parfois perturbé quand certaines lignes spéciales est mis à proximité. Surtout que la perturbation produit très souvent quelle horloge-ligne (SCK) est amené près de sortie ligne (MISO). Aucun article qui décrit un tel phénomène n’a pu être trouvé. C’est pourquoi on pense qu’il s’agit d’un problème spécifique entre l’Arduino et le capteur gyroscopique utilisé ici. Bien que la véritable cause n’est pas connue, le problème peut être résolu par choix de la combinaison adéquate des câbles groupés.

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