Search in topic

Интелектуальный , умный и независимый подвес камеры? Реально!

а название у спецпластика есть?

Дык обычный модельный пластик. Obomodulan, Renshape:-)

Дык обычный модельный пластик. Obomodulan, Renshape:-)

Алексей, классно вышло!!! А сколько весит подвес (без батарейки)?

А сколько весит подвес (без батарейки)?

800гр. Движки сцуко тяжелые.

800гр. Движки сцуко тяжелые.

800 - нормальный результат. А такие можно движки воткнуть www.rctigermotor.com/show.php?contentid=140
они 22 грамма весят
А эти посильнее - 25 грамм www.rctigermotor.com/show.php?contentid=139

А такие можно движки воткнуть www.rctigermotor.com/show.php?contentid=140
они 22 грамма весят

Нет конечно, у этих то момента впритык. и весят они около 200 и 120г.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Парни, давайте с обсуждением БК-подвесов переедем в ветку созданную alexmos: rcopen.com/forum/f123/topic303611

а то я на одни и теже вопросы в двух ветках отвечаю)

Ну ты сам фотку сюда запостил.))

Поскольку все бросились строить подвесы по методу Алексея, чувствую себя в нек. роде белой вороной, – что-то такое мастерю, что не интересует никого кроме меня самого. Что ж, вероятно так и есть, и поэтому выкладывать дальнейшую информацию о развитии своего проекта теперь тоже не вижу смысла (хотя он продолжает развиваться, и будет продолжать в обозримом будущем). Однако – объективности ради и с разрешения Алексея, хотелось бы вкратце сравнить подвесы на основании доступной информации. Написал нижеследующий гиганский пост – не знаю зачем, скорее просто по привычке записывания мыслей.

Самое главное хочется сказать сразу: принцип действия подвесов ОДИНАКОВЫЙ. И в том, и в другом случае это прямой привод, в котором электромагнитная сила, позиционирующая ротор, управляется драйвером, использующим ШИМ/синусоиду, на основании команд, подаваемых программируемой логикой, которая в свою очередь использует сенсоры, неподвижно связанные с основой подвеса для определения положения в пространстве. Конструктивно, шаговик – это тоже бесколлекторный электромотор (правда, более похожий на inrunner чем на outrunner), у которого ротор покрыт многочисленными выступающими “полюсами”, или зубьями. Этим зубьям ротора соответствуют зубья статора.

Основная функциональная разница между подвесами определяется тем, что у шагового больше “физических” полюсов и меньше “логических”, то бишь микростепов, в то время как подвес Алексея использует микростеппинг как ОСНОВНОЕ средство точного позиционирования ротора. Вопрос о конфигурации обмоток и конкретном способе управления ими считаю в данном контексте непринципиальным. Со мной могут не соглашаться, но я считаю, что и у той и у другой схемы есть преимущества и недостатки. Постараюсь изложить, как я это вижу.

1. Точность позиционирования подвеса на шаговиках должна быть лучше, чем у подвеса на безколлекторных моторах. Почему я так думаю: у шаговика, из-за конструкции, большая толерантность к несимметричности обмоток; основную роль играет качество изготовления выступов ротора (постоянного магнита) и статора (переменных магнитов). У бесколлекторника (если не предполагается отдельная программная калибровка по всем зубьям статора) качество обмотки должно быть критичным – такая мелочь как несимметрично лежащий виток может привести к заметной угловой погрешности; плюс точно так же играют роль качество изготовления сердечника и положение (и относительная сила) постоянных магнитов ротора. Иными словами, у БК больше факторов, влияющих на точность – добавляет к этому тот факт, что шаговики целиком изготавливаются в заводских условиях, а БК требует перемотки в домашних.

2. Плавность хода у шаговиков хуже, чем у бесколлекторных моторов. Тут ничего не скажешь. Сила, прилагаемая к подвесу, регулярно “скачет” в зависимости от взаимного положения зубьев ротора и статора и скачки эти определяются качеством реализации микростеппинга, которое пока еще очень далеко от идеального. При равном качестве микростеппинга шаговик будет “скакать” с большей частотой, чем БК, потому что зубья у него расположены чаще, и это конечно же отразится на качестве стабилизации. Есть простые методы демфирования, позволяющие уменьшить эти скачки, однако и у этих методов есть своя обратная сторона – об этом ниже.

3. Скорость отработки команд. Теоретически, у подвеса на БК она должна быть больше, ибо при повороте на определеный (сравнительно большой) угол основное время требуется последовательно подавать только команды полных шагов, то бишь прыжков ротора с зубца на зубец. Поскольку зубцов у БК меньше, соответственно требуется меньшее количество таких команд. Однако, практически, я не думаю, что это серьезный фактор – ведь абсолютно не требуется уметь поворачиваться с большей скоростью, чем это нужно для стабилизации. Те шаговики, которые я использовал в своем подвесе, способны крутиться со скоростью до 8-10 оборотов в секунду, даже если последовательно подавать команды всех микрошагов, и в 16 раз быстрее, если отделить шаги от микрошагов. Учитывая то, что подвесу для работы не требуется преодолевать инерцию (и соотв. нет нужды в PID), даже 5 об/сек должно хватить с головой. Упирается все и в том, и в другом случае не в скорость исполнительного механизма (БК или шаговика), а в считывание данных сенсоров и их обработку.

Ситуация усложняется с использованием демфирования. Если делать это с пом. силиконовой смазки, как я, то в идеале смазка должна быть такой консистенции, чтобы позволить ротору вращаться со скоростью достаточной для стабилизации, но не слишком большой, для эффективности гашения шаговых скачков. Нужную микстуру подобрать довольно сложно, и я польностью согласен, что родное электромагнитное демфирование в подвесе Алексея должно быть эффективнее и проще. Однако, и для шаговика проблема из разряда решаемых.

4. Удержание текущей позиции. Вот в этом пункте, как мне кажется, содержится вся соль и смысл использования шаговиков. По крайней мере для меня это главное, и именно из-за этого пункта я продолжаю копаться в своем подвесе, а не делать похожий на тот, что сделал Алексей и который скоро сделают все, способные нести в руке напильник. Интересно то, что “расхождение” по этому пункту между шаговиками и БК не говорит однозначно в пользу того или другого, но позволяет сделать осознанный выбор в зависимости от условий эксплуатации. Вот в чем дело: чтобы преодолеть силу удержания позиции, “разорвать” магнитное поле, заставить мотор перескочить магнитом на следующий подходящий зуб, в случае БК приходится применить (обычно) большее угловое усилие, чем на шаговике той же или большей массы, однако (по моему опыту) в среднем не так чтобы намного. Для простоты представим себе эту силу одинаковой – пусть даже при этом шаговик будет немного больше и тяжелее БК. Но вспомним – у шаговика больше зубьев, часто на порядок. Если, скажем, у БК между соседними зубьями угол 20 градусов, а у шаговика 2 градуса, то при попытке насильно повернуть ротор на 2 градуса шаговик будет сопротивлятся так же (или ненамного меньше), чем БК при попытке провернуть ему ротор на 20! Он точно так же может “потерять” текущий зуб, проскочить на следующий, но до тех пор пока этого не произошло, в пределах “межзубного расстояния” шаговик удерживает позицию в 10 раз эффективнее. Могут заметить, что при попытке повернуть ротор на 20 градусов шаговик успеет потерять десять зубов и вообще забудет кто он такой, в отличие от БК. Мне кажется, что это абсолютно иррелевантно. Даже полградуса отклонения от расчетного ни один уважающий себя стабилизатор допускать не должен, ибо это говорит о проблеме (подшипник заело? ветром надуло?), а что говорить о двух, или двадцати…

Для иллюстрации давайте проделаем мысленный (или реальный, как я месяц назад) опыт. Закрепим БК и шаговик с приличным количеством шагов (200 или больше) горизонтально, можно по очереди. К оси жестко прикрепим рычаг с крючком на конце. Подадим напряжение на обмотки для статического удержания, так чтобы плечо рычага было параллельно земле. Подвесим к крючку чашку весов (или что-нибудь, способное ее заменить). Начнем добавлять груз, и посмотрим на разницу в поведении. Шаговик: я держу (рычаг горизонтален) я держу! (рычаг горизонтален) держу из последних сил!!! (рычаг почти горизонтален) ЗАДОЛБАЛ!!! (рычаг резко спускается до 0 градусов, по ходу считая ступеньки). БК: держу (рычаг горизонтален) держу (рычаг 80 градусов) держу (рычаг 75 градусов) держу (рычаг 70 градусов) держу, если это кому-то еще надо… (рычаг 65 градусов).

Надеюсь, не запутал еще больше подобным объяснением. Теперь, разрешите объяснить, почему я считаю и тот, и другой подходы к стабилизации имеющими право на жизнь.

Подход БК (подвес Алексея) хорош тем, что “автодемфирован” по осям вращения. Точно так же автодемфирован, например, Z15. В подвесах “классического” конструктива ту же роль играют ремни на шкивах – сглаживают неточности, вносимые электроникой. Однако необходимое условие для качественной стабилизации – во-первых, точная весовая балансировка вместе с камерой (как у того же Z15, например); во-вторых, относительно незначительный уровень внешних воздействий (ветер) и/или способность им противостоять, например за счет массы. По этой причине я думаю, что наилучший результат этот подвес даст с тяжелыми (зеркалки), либо с ветрозащищенными камерами (обтекаемый бокс или что-то в этом роде). Либо, понятно, в случае безветрия 😃 Думаю, скоро те, кто собрали подвес на БК, смогут добавить данных по этому вопросу.

Главная причина, по которой мне лично импонирует подвес с шаговиками, это ветроустойчивость. По жесткости можно сравнить с прямым креплением на сервоприводы в самых дешевых китайских подвесах, с той лишь разницей, что шаговик в 10 раз быстрее и в 100 раз точнее (ну и тяжелее тоже, конечно). У нас в NYC часто приходится летать, когда тебя самого почти сдувает с поля (говорю “приходится”, потому что проще бросить хобби, чем дождаться спокойной погоды). Подвес на шаговиках требует лишь самой примитивной балансировки. Скажем, можно прямо на поле вынуть из посадочного места GoPro3 и вставить GoPro2 и снимать как ни в чем ни бывало, с тем же качеством стабилизации. Не надо заботиться о жесткости проводов, которые могут повлиять на свободу вращения по осям. Можно переть со свистом против ветра и при этом снимать не полный брак. Если “горизонт завален” – это не потому, что одна сторона камеры перевешивает, или провод видеовыхода случайно загнулся не туда – это виновата только программа/сенсоры.

Для меня эти примущества перевешивают недостатки, среди которых, конечно же, на первом месте необходимость сглаживания шагов. Второй главный недостаток – при отсутствии демфирования по осям, поведение подвеса в гораздо большей степени определяется программой, и любые “шорткаты” кода вылезают и мешают жить. (Но, с другой стороны, это и интереснее с точки зрения разработки этого кода – короче, спорный момент.)

Третье – я сам не считаю большим недостатком, но некоторых раздражает – для действительно качественной картинки желательна программная стабилизация. По моему скромному мнению, она желательна всегда, с любым подвесом, на любой платформе, если позволяет получить более стабильное изображение, чем в оригинале – при важнейшем условии: отсутствия артефактов. Все мои предыдущие подвесы ( а была их пара десятков, если не считать промежуточные вариации) позволяли получить безартефактное видео в 60-85% процентах случаев. Этот – примерно в 95%, причем в очень жестоких условиях съемки, и если, не вырезая, стабилизировать все подряд. (маленькая аналогия: мне, как бывшему проф. фотографу, очень смешны фразы типа “какое красивое фото, а главное, никакого фотошопа!” Если кому-то кривые ручонки не позволяют правильно применять в работе Фотошоп, это беда…)

Мне очень жаль, что я тут, похоже, единственный на этой ветке форума живу в районе NYC / Long Island. ОЧЕНЬ было бы интересно сравнить свой подвес с разработкой Алексея бок-о-бок, в одинаковых условиях. Причем я бы с удовольсвием “сразился” не только при ветре, но и в помещении мне кажется, новые демферы изменили жизнь к лучшему. Сколько видео не выкладывать, всю хучу влияющих факторов учесть невозможно. Ну, если подвес Алексея станет таким популярным, как на форуме, возможно кто-нибудь из наших местных коптероводов его купит, и вот тогда посмотрим 😃

Да, и напоследок: те, кто решит воспринять этот пост как 1) саморекламу и 2) жалкую попытку принизить разработку Алексея, прошу не утруждать себя киданием помидоров, по двум причинам:

1. Рекламировать мне нечего, ибо мой подвес еще будет долго в “стадии разработки”, к тому же я сам его считаю не “лучше” подвеса Алексея, а просто другим, разрабатываемым для конкретных местных условий; Пуристам от видеомонтажа, плюющимся при словосочетании “программная стабилизация”, он вообще противопоказан.

2. Разработку Алексея я искренне считаю прорывом и даже революцией в мире подвесов, как заметил Covax, а к самому Алексею испытываю только всяческое уважение, надеюсь, взаимное.

Спасибо за внимание.

Евгений, вашу разработку просто пока не заметили, т.к. трудно оторвать внимание сообщества от новой игрушки 😃 Я внимательно слежу за вашими результатами, и то что вы показываете - это такой же прорыв. До этого, конечно, делали подвесы на шаговиках, но все они лежат в дальних углах и качественного видео с них нет, так как у авторов не хватило сил довести до конца (как и у меня). Вы же справилсиь, и результаты вашего решения, на мой вгляд, сравнимы с моими на БК, каждый со своми + и -. В некоторых моментах я не согласен со сравнением - просто у вас недостаточно информации по БК, но в целом описано все верно.

Если вы правильно прорекламируете свой проект, то интерес будет очень большой (не знаю правда, нужен ли он вам). ОГРОМНЫЙ плюс вашего решения - не надо ждать специальных контроллеров, для экспериментов все можно купить на небольшие деньги в интернете. Дело только в прошивке. Если вы начнете проект по типу моего - то сможете продвигаться так же быстро. Я до сих пор не успел сделать другую рамку подвеса под проху, а сообщество уже проводит эксперименты на зеркалках.

Я внимательно слежу за вашими результатами,

Плюс один! Я тоже крайне внимательно слежу!!!

Я тоже пробывал делать на шаговиках, и должен сказать сбрасывать со счетов их нельзя!
Я что хотел посоветовать, дело в том что использование шагового двигателя даже в режиме хорошего микрошага, без хорошей обратной связи ни к чему не приведет -я думаю!
Нужен обязательно энкодер, в любом виде - сопротивление, холла, датчик гироскопа!
Из опыта скажу добавить к трехфазному контролеру еще шим с драйвером, и генеря синус для шаговика получим тоже вращение, и можно сделать с микрашагом 128 512.
Но чтобы удержать сердечник в заданном положение, обязательно будет нужен энкодер для хорошей обратной связи!

Поскольку все бросились строить подвесы по методу Алексея

Это просто тренд, потому что подготавливает “почти” готовое решение. для электронной ночники подвеса. Да и на сервах народ продолжает строить подвесы.

интересует никого кроме меня самого.

Зря Вы так!

что-то такое мастерю, что не интересует никого кроме меня самого.

Евгений, как только скажете, что будут доступны в продаже ваши контроллеры, то интерес сразу появится…
Так получилось, что Алексей был первым, вот и притянул всю аудиторию. В жизни так всегда, если ты не первый, то нужно сделать лучше и это показать. Это никоем образом не означает, что у вас хуже - замечательная разработка, но нужно чем то зацепить зрителей.

с шаговиками всегда актуален вопрос веса и выбора. на бк можно найти годные 25грамовые моторчики и сделать подвес для GoPro легким (контролеры уже немцы продают). повесить на небольшой коптер. а шаговики? выбор не велик вес >100гр надо и коптер соответствующий клепать.

контролеры уже немцы продают

Ткните носом плиз …

Ткните носом плиз …

см. rcopen.com/forum/f123/topic303611/114 пока через личное общение (проще уж с Алексеем договорится) но немцы выложили свои варианты разводки плат см.fpv-community.de/showthread.php?19252-Brushless-Gi… прошивку тоже совместно пилят

Если вы правильно прорекламируете свой проект, то интерес будет очень большой (не знаю правда, нужен ли он вам).

Даже не знаю, что сказать. Интерес был бы нужен, если бы я вот сейчас готов был продавать какой-то готовый продукт (пусть даже просто прошивку, но готовую). Пока что я даже этого не могу, экспериментирую с ней каждый день, постоянно что-то добавляю/выкидываю, и конца этому не видно. Так что наверное пока об этом говорить рано. Но – спасибо за моральную поддержку, это многого стоит 😃

Я что хотел посоветовать, дело в том что использование шагового двигателя даже в режиме хорошего микрошага, без хорошей обратной связи ни к чему не приведет -я думаю! Нужен обязательно энкодер, в любом виде - сопротивление, холла, датчик гироскопа! Из опыта скажу добавить к трехфазному контролеру еще шим с драйвером, и генеря синус для шаговика получим тоже вращение, и можно сделать с микрашагом 128 512.

А мне кажется, наоборот – энкодер совершенно не нужен, если софт достаточно продвинут, чтобы держать подвес стабильно. В этом случае достаточно минимальной удерживающей силы, чтобы шаги не пропускались. Программа же следит за тем, чтобы подвес всегда “знал” в каком он положении, без всяких энкодеров. И по поводу микрошагов хотелось бы сказать – может, 32-64 микростепа еще имело бы смысл, но 128-512 – это уже слишком много, такая точность не требуется, она только замедлит вычисления и не добавит заметного качества. Даже между 1/8 и 1/16, при 200 шагах, разница едва заметна.

с шаговиками всегда актуален вопрос веса и выбора. на бк можно найти годные 25грамовые моторчики и сделать подвес для GoPro легким

Насчет массы шаговиков – у меня сейчас стоит 60г на pitch, 110 г на roll. Когда строил, не знал, хватит ли мощи, но выяснилось, что хватает с огромным запасом. Оба мотора сейчас работают примерно на 25-30% паспортно допустимого тока. Сейчас ищу для своего подвеса более подходящие шаговики, ибо сэкономить граммы конечно же хочется, но довольно лениво – работа над софтом отнимает 98% всего времени.

В целом наверное БК могут обеспечить приемлемую стабилизацию при меньшей массе, чем шаговики, но в безветрие. В ветер – наоборот. Но в любом случае речь не идет о какой-то критической разнице. Тот коптер, который поднимет подвес на БК, должен поднять и подвес на шаговиках с тем же успехом.

продавать готовый продукт (пусть даже просто прошивку, но готовую). Пока что я даже этого не могу, экспериментирую с ней каждый день, постоянно что-то добавляю/выкидываю, и конца этому не видно. Так что наверное пока об этом говорить рано.

Даже на этом этапе схема и прошивка для меня интересна, думаю не только для меня.

В целом наверное БК могут обеспечить приемлемую стабилизацию при меньшей массе

ИМХО БК уже показали себя отличным решение для стабилизации. Надеюсь на шаговиках будет альтернатива не уступающая по качеству.

ИМХО БК уже показали себя отличным решение для стабилизации.

Имел в виду, что нельзя уменьшать массу исполнительного механизма до бесконечности. В случае БК – до тех пор, пока мотору хватает силенок принять то положение, которое ему приказала принять программа, и удерживать это положение с приемлемой точностью (что такое “приемлемая точность” – наверное, каждый решает для себя). В случае с шаговиком проще: можно уменьшать размер до тех пор, пока он не начнет пропускать шаги или перегреватъся. Тут все довольно однозначно.

Надеюсь на шаговиках будет альтернатива не уступающая по качеству.

Само собой, но хотел еще раз уточнить: в разных условиях съемки, при разных требованиях к отснятому материалу, преимущество будет у разных подвесов. Скажем, как у автомобилей: на одних можно ехать далеко и мягко, а другие (пусть и не с таким комфортом) пройдут там, где первые имеют шанс застрять.

А мне кажется, наоборот – энкодер совершенно не нужен, если софт достаточно продвинут, чтобы держать подвес стабильно. В этом случае достаточно минимальной удерживающей силы, чтобы шаги не пропускались. Программа же следит за тем, чтобы подвес всегда “знал” в каком он положении, без всяких энкодеров. И по поводу микрошагов хотелось бы сказать – может, 32-64 микростепа еще имело бы смысл, но 128-512 – это уже слишком много, такая точность не требуется, она только замедлит вычисления и не добавит заметного качества. Даже между 1/8 и 1/16, при 200 шагах, разница едва заметна.

Микрошаги меньше 1/8 уже нет смысла делать - нелинейность шага уже выше этого разрешения. Энкодеры если и ставить - то очень высокого разрешения, и не для того чтобы знать куда отклонилась камера (при правильной настройке шаги не пропускаются и мы и так знаем где она), а чтобы компенсировать нелинейность микрошага через closed loop. Я делал так - ставил IMU и снимал профиль шаговика, инвертировал его и получалось сгладить шаги в несколько раз. Это был open loop по прежнему, и настройка не требуется. А можно сразу с IMU ввести обратную связь, но это уже очень сложно и я точно не помню, но по моему так и не смог ее настроить для легкой камеры. Но у меня был паршивый самоделный драйвер шаговика, так что может дело в этом.

Микрошаги меньше 1/8 уже нет смысла делать - нелинейность шага уже выше этого разрешения. Энкодеры если и ставить - то очень высокого разрешения, и не для того чтобы знать куда отклонилась камера (при правильной настройке шаги не пропускаются и мы и так знаем где она), а чтобы компенсировать нелинейность микрошага через closed loop. Я делал так - ставил IMU и снимал профиль шаговика, инвертировал его и получалось сгладить шаги в несколько раз. Это был open loop по прежнему, и настройка не требуется. А можно сразу с IMU ввести обратную связь, но это уже очень сложно и я точно не помню, но по моему так и не смог ее настроить для легкой камеры. Но у меня был паршивый самоделный драйвер шаговика, так что может дело в этом.

Про драйверы отдельная песня!
Сейчас модно использовать полулы на чипах от Allegro, у меня есть и с 1/8 и 1/16 , но вот с производственными контролерами не сравнить, там и микрошаг до маразма, и настроить можно, чтобы реально по этому микрошагу шагал! Правда они громоздкие и тяжелые ( (у меня 7 станков потому есть с чем сравнить)
Так что выход один делать самому)