Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Stół liniowy - czyli slider do kamery.

wrobel102 15 Jun 2016 12:23 17508 59
  • #31
    soki
    Level 17  
    @up. Ma. Jednak ma też problem z utrzymaniem parametrów pracy pod różnymi obciążeniami. Chyba, że dozbroisz go w enkoder. Ale to dość mocno komplikuje sterowanie bo robisz z niego klasyczne serwo.
  • #32
    SylwekK
    Level 32  
    @Zbigniew 400, o to samo chciałem właśnie zapytać, bo prezentowane tu filmy chyba temu przeczą :) Piotr rozwiń proszę swoją wypowiedź:
    PiotrPitucha wrote:
    Silnikom DC brak płynności sterowania.


    A co do...
    siutek84 wrote:
    Nie wmówisz mi, że zwykły silnik DC po odłączeniu zasilania będzie w stanie utrzymać wózek z elektroniką i aparatem na pionowo ustawionym sliderze. Na upartego dałbyś radę to zrobić, ale boję się myśleć jaką przekładnię musiałbyś zastosować.

    Cóż, przekładnie stosuję od 1:100 do 1:500. Przy zastosowanych tu silnikach otrzymuję prędkości najlepiej dopasowane dla wideo i uwierz 2-3kg bez większego problemu w pionie trzyma tylko, że w praktyce pochył większy jak 45stopni jest mało kiedy potrzebny. Przy silniku krokowym niestety musi już być prąd podtrzymania włączony. Zresztą co tu dużo gadać, byłem w marcu na targach foto-video w Łodzi i oglądałem urządzenia na silnikach krokowych spokojnie jeżdżące w pionie, ale to spore kolubryny. Z kolei w miarę zgrabne zintegrowane sterowniki z mniejszymi krokowcami (i ceną z kosmosu) można pochylić na 10-15 stopni i... po zawodach - gubią kroki (sprawdzone!) Pomijam już fakt, że przy krokowych miałem problemy z wpadaniem w rezonans całej szyny przy niektórych prędkościach, a dlatego pomijam, że ma na to wpływ między innymi sama konstrukcja przekazywania napędu. Nie zmienia to jednak faktu, że na DC takich skutków nie odczuwam.
    Oczywiście nikogo na siłę nie chcę odstraszać od krokowców do sliderów, bo mimo wad, na nich najprościej zacząć przygodę programowania. Przyjdzie czas (i wiedza) to sami zaczniecie się przestawiać na DC - sam tak miałem ;)

    Dodano po 7 [minuty]:

    soki wrote:
    . Jednak ma też problem z utrzymaniem parametrów pracy pod różnymi obciążeniami. Chyba, że dozbroisz go w enkoder. Ale to dość mocno komplikuje sterowanie bo robisz z niego klasyczne serwo.


    Tak, zgadza się, na gołym silniku będzie problem. Jednak stałość obciążenia w wideo (zazwyczaj nikt nie dokłada gratów na wózek podczas nagrywania i nie przestawia slidera) pozwala na ruch taki jaki sobie operator ustawi. W prezentowanym przeze mnie urządzeniu silniki posiadają jednak enkodery (zrobione przeze mnie, bo oryginalne miały za małą rozdzielczość), które pozwalają się silnikom idealnie synchronizować i dobierać parametry w zależności od obciążenia. Tak samo jak i zbędna dokładność - nikt (no może ktoś się trafi) w praktyce nie ustawia ścieżki slidera nawet co do milimetra nie mówiąc już o dziesiątkach części. Zazwyczaj skrajne lewo do skrajne prawo i wio :)
  • #33
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam
    Jestem wywołany do tablicy :)
    Sterowanie silnikiem DC musi uwzględniać masę slidera ( stała więc nie problem ), masę aparatu ( zmienna, problem ), parametry dynamiczne silnika ( stałe, nie problem ).
    Wiem że się da zrobić, ale zaprogramowanie układu z takimi ograniczeniam jest trudne i kończy się mułowato reagującymi układami albo układami z przeregulowaniem.
    Tutaj mamy zarys podstawowych metod sterowania, wady i zalety dla konkretnych typów regulatorów:
    http://www.asimo.pl/teoria/regulatory_dzialanie_ciagle.php

    Quote:
    Cóż, przekładnie stosuję od 1:100 do 1:500


    Stosując przekładnie rzędu 1:100 nie ma problemów z hamowaniem silnika krokowego ani problemów z przeskakiwaniem kroków, silniki krokowe stosowane są w maszynach CNC gdzie przy dość szybkich przesuwach uzyskuje się dokładności 0,01mm .
    Co zrobić by silnik nie gubił kroków?
    To jest z pewnością prostsze niż oprogramowanie silnika DC, oceniamy siły działające na slider w najmniej korzystnym układzie ( ruch pionowy ), uwzględniamy przekładnię i liczymy moment potrzebny do działania, potem dobieramy z katalogu silnik z odpowiednim momentem i to jest koniec problemu.
    Pozdrawiam
  • #34
    soki
    Level 17  
    @up.
    Jednego tylko nie uwzględniłeś. Rezonans.
    Osobiście jestem gorącym zwolennikiem wykorzystania krokówki. Ale pomimo stosowania mikrokroków problem pozostaje. Testowałem na kilku moich konstrukcjach.
  • #35
    SylwekK
    Level 32  
    No i wszystko się zgadza Piotrze :) Problem jest tylko taki, że jak już weźmiemy silnik krokowy z przekładnią to trzeba go też odpowiednio wysterować aby uzyskać jakieś przyzwoite obroty, a to już może być kolejny stopień trudności. Moim zdaniem po prostu trzeba sobie zdać sprawę z ograniczeń jednego i drugiego rozwiązania (czyli DC vs krokowiec) i wybrać najlepszą dla siebie opcję. Ja przerabiałem już obie i po krokowcu potrzeba mi było nowych doznań i możliwości (dłuuuuuższe timelapse przy tej samej baterii) stąd może nie tyle upieranie się przy DC, ale naświetlenie wszystkich za i przeciw w praktyce, a że jestem długoletnim kamerzystą z pewnym doświadczeniem to dość dobrze rozumiem tą grupę branżową stąd projektowane przeze mnie urządzenia posiadają zazwyczaj tylko niezbędne i nieprzerośnięte funkcje z uwzględnieniem marginesu błędu na jaki można sobie pozwolić podczas filmowania, a który nie ma większego wpływu na efekt końcowy. Z tego co zauważyłem gdy dla jakiejś grupy docelowej ktoś projektuje urządzenie to projektuje go na sztywno żeby działało zgodnie z wytycznymi i pół biedy jeśli te wytyczne będą dokładnie punkt po punkcie opisane, bo jeśli nie to ułańska fantazja konstruktora tak poniesie, że oczywiście urządzenie będzie posiadać WSZYSTKIE funkcje tylko operowanie nimi może być po prostu niemożliwe w skrajnych przypadkach (i z tym się już nie raz spotkałem na przestrzeni lat dlatego o tym pisze) :)
  • #36
    deus.ex.machina
    Level 32  
    PiotrPitucha wrote:

    Sterowanie silnikiem DC musi uwzględniać masę slidera ( stała więc nie problem ), masę aparatu ( zmienna, problem ), parametry dynamiczne silnika ( stałe, nie problem ).
    Wiem że się da zrobić, ale zaprogramowanie układu z takimi ograniczeniam jest trudne i kończy się mułowato reagującymi układami albo układami z przeregulowaniem.


    Tylko ze można dołożyć autokalibracje i wtedy nie masz przeregulowania.
    Poza tym dlaczego to ma być PID? Zawsze możesz dać regulator fuzzy logic...
  • #37
    Zbigniew 400
    Level 38  
    Czyźby przy napędzie krokowym nie musi się brać pod uwagę masy aparatu / jak w dc wg Piotra / ?
    Producent Dunkenmotoren dopuszcza 4 krotne chwilowe przeciąźanie silnika dc, czy w krokowych jest to moźliwe ?
    Kwestia masy zespołu napędowego.
  • #38
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam
    Nie pisałem, że na silniku DC jest to niemożliwe, jest to trudne programowo i na dodatek chyba droższe, bo do ustalania pozycji przydałoby się jakieś dobre sprzężenie.
    O Fuzzy Logic wspomniałem w swoim pierwszym wejściu :)
    Problem jest w tym ze Fuzzy Logic jest trudniej oprogramować niż procedurę "rusz w lewo 100 kroków" , "rusz w prawo 100 kroków".
    Do krokowca wystarczy książka do Bascoma i średnio rozgarnięty gimnazjalista z małym Atmelem 2051.
    Rezonans?
    Jeśli mówimy o drganiach slidera, to w procedurze do fotografowania można wyeliminować efekt odczekując chwilę przed otwarciem migawki, przy kamerze chyba tylko mechaniczny tłumik.

    Ps. Zbigniew 400, w silnikach krokowych można forsować prąd na początku kroku, nie stosowałem nigdy tej możliwości, ale wydaje mi się że niektóre sterowniki sprzętowe oferują tą możliwość.
  • #39
    SylwekK
    Level 32  
    PiotrPitucha wrote:
    Nie pisałem, że na silniku DC jest to niemożliwe, jest to trudne programowo i na dodatek chyba droższe, bo do ustalania pozycji przydałoby się jakieś dobre sprzężenie.


    Może nie tyle trudniejsze programowo co zupełnie inna technika sterowania, którą trzeba po prostu zrozumieć, a w sumie jakaś bardzo trudna nie jest. Dobre sprzężenie to oczywiście podstawa i enkoder spokojnie wystarczy.
    Dodam, że o stopniu skomplikowania nie można mówić w tym konkretnym wypadku (gdzie chodzi o slider) tylko na zasadzie :
    PiotrPitucha wrote:
    "rusz w lewo 100 kroków" , "rusz w prawo 100 kroków"

    ...bo to jest bardzo duże uproszczenie. Dla początkujących i niewymagających to i tak dużo natomiast dla wymagających i przede wszystkim świadomych zagrożenia jeśli się ma drogi sprzęt optyczny to podstawa. O ile na niskich prędkościach nie ma problemu ze zrywaniem kroku o tyle z jej znacznym wzrostem zaczynają się schody w postaci gwałtownego szarpnięcia i tu podstawą jest rozpędzanie/hamowanie silnika co jest zmorą początkujących programistów :). Niestety nie ma różowo i to niezależnie czy jest to silnik DC czy krokowy bez RAMP'y albo zajeździmy przekładnie, zerwiemy pasek lub po prostu urwiemy gwint mocujący w kamerze/aparacie, a to wiadomo może drogo kosztować...

    PiotrPitucha wrote:
    Jeśli mówimy o drganiach slidera, to w procedurze do fotografowania można wyeliminować efekt odczekując chwilę przed otwarciem migawki, przy kamerze chyba tylko mechaniczny tłumik.


    Dokładnie tak się to robi jak piszesz, np. przy tworzeniu timelaspa czyli:
    ruch => pauza => foto => ruch => pauza => foto... itd
    jednak nam chodziło (bo też to pisałem wcześniej) o REZONANS. Po prostu krokówki nawet na mikrokrokach tak drgają, że przy pewnych prędkościach wszystko zaczyna drżeć i żeby było śmieszniej w konkretnych miejscach przejazdu wózka - no taka natura. Przechodziłem to i znacznie efekt wyeliminowałem w jednym ze swoich pierwszych sterowników. Praktycznie był niezauważalny, ale jednak czasem był. Jak to rozwiązałem ? Wiedząc, że na wolnych obrotach silnik nie potrzebuje dużej mocy, a rozpędzić się jednak musi, program przeliczał płynnie moc w zależności od obrotów. To naprawdę znacznie ograniczyło wycie przy starcie. Oczywiście ręczna regulacja mocy pozostała i można było wpłynąć na stopień przeliczania i końcową siłę silnika.
  • #40
    Zbigniew 400
    Level 38  
    No cóż, enkoder na silniku 500 imp/obrót, przekładnia 1-10 daje 5000 imp na obrót wałka. A ile kroków na obrót ma krokowy ? Porównajmy też wagę obu silników, oczywiście dobranych do obciążenia.
    Silnik dc żadnych drgań w całym zakresie obrotów.
    Przejście na krokowce spowodowane jest uproszczeniem układu sterowania i jego ceną.
    Współpraca z enkoderem wyklucza efekt gubienia lmpulsów w krokowym
  • #42
    Zbigniew 400
    Level 38  
    Kto pokusi się na dobranie silnika krokowego z przekładnią 1/10. Moc, moment, waga, zasilanie.
  • #43
    soki
    Level 17  
    Do czego chce kolega ten silnik dobrać?
    Mój slider na silniku nema17 bez zadnych przekładni na pasku MXL z zębatką 12T działa nieprzerwanie od 2 lat. Bez zacięć skoków czy gubienia kroków. Prąd ustalony jest na ok. 40% możliwości drivera (pozycja potencjometru). Targa na sobie dlsr z różnymi szkłami.
  • #44
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam
    Silników NEMA17 jest cała masa, mają różne gabaryty i różne momenty ( przynajmniej na Aliexpress znalazłem różne dane ).
    Potrzebuje fajnego silnik do "wożenia lasera" , czy mógłbyś zerknąć na silnik jakie literki masz naklejce po NEMA17 ?
    Driver robiłeś czy kupowałeś gotowiec, na jakim jest scalaku ?
    Pozdrawiam
  • #46
    soki
    Level 17  
    Jak już wcześniej wspomniałem driver zastosowałem gotowy (pololu z A4988). Do tego zestaw dodatkowych modułów czyli:
    - akumulatory 18650 2szt. równolegle
    - przetwornica step-up 2A (pracująca na 12V)
    - ładowarka li-ion z wejściem USB
    - Atmega8 na płytce mojej konstrukcji
    - 2 krańcówki do endstopów

    Silniczek jakiś używany z allegro, w zasadzie każdy się nada. Prąd znamionowy 1A. Ważne aby oś miał 5mm, żeby można było zastosować zębatki z drukarek 3D. Coś więcej chcesz wiedzieć?

    Tutaj wersja "light"
  • #47
    siutek84
    Level 10  
    Soki, cholernie spodobała mi się Twoja koncepcja zbudowania slidera na profilu kwadratowym!! o tym nie pomyślałem ;) Będę wdrażał (prawdopodobnie) u siebie.

    Pytanie do reszty, pomyślałem żeby zamiast "dyndającego" paska napędowego przykleić go gładką stroną do jednej ze ścianek profilu (oczywiście przy założeniu, że silnik będzie na wózku). Macie pomysł czym, by to się nie odklejało po kilku sesjach?? Zwykły klej "na gorąco" chyba nie da rady. A może są jakieś aluminiowe listwy przekręcane, które mają ząbki takie jak ten pasek napędowy?

    ======
    edit:
    Dobra, już wiem, że są takie listwy, tylko wszystkie są dość wysokie :/ nie mogę znaleźć nic "niskiego"
  • #48
    Zbigniew 400
    Level 38  
    Mogę Ci wysłać gratis pasek z napędu drzwi automatycznych i koło do tego.
  • #49
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam
    Piękna konstrukcja !
    Udostępniasz pliki do wydruku plastików, czy też może masz takie do sprzedania?
    Co do silnika chodziło mi o numery z nazwy, np. 17HS4401 czy też np. 42BYGH które pozwalają na identyfikację momentu z danych katalogowych.
    Jeszcze raz gratuluję.
    Pozdrawiam
  • #50
    SylwekK
    Level 32  
    Co do silnika to w większości przypadków wystarczy 42BYGH118-01B. Parametry: 12V 0,5A 42Ncm. Oczywiście w jeździe typowo pionowej z dużym obciążeniem się nie sprawdzi, ale pod kątem pójdzie. Wszelkie pierwsze testy i slidery robiłem właśnie na nim (można zobaczyć na moim kanale YT).

    @soki, takiego slidera jeszcze nie widziałem :) Ciekawe rozwiązanie i fajny pomysł, ale chyba troszkę komplikacji by było gdyby nie samodzielny wydruk odpowiednich profili... A czy przypadkiem nie masz źle ustawionego kontrastu na wyświetlaczu?
  • #51
    soki
    Level 17  
    Kontrast jest ok. Zależy pod jakim kątem patrzysz na niego i skąd jest światło.
    Poniżej przedstawiam jak wygląda moje sterowanie od środka. Widać każdy z modułów i upakowanie tego. Tak się składa, że sterownik wrócił do mnie na serwis bo switche skończyły już swój żywot. Co w zasadzie mówi o tym jak mocno eksploatowany jest ten sprzęt. I ciągle działa :)

    Stół liniowy - czyli slider do kamery.
  • #52
    siutek84
    Level 10  
    soki, te akumulatorki służą również do napędzania silnika?? czy silnik ma swoje własne źródło?
  • #55
    soki
    Level 17  
    Podczas pracy wszystko jest zimne poza stepstickiem który z natury ma co robić. Ale nie zdarzyło się jeszcze żeby układ zabezpieczenia termicznego się włączył. Więc wszystko pracuje w zakresie swoich znamionowych temperatur.
  • #56
    siutek84
    Level 10  
    @soki, podpowiedz mi, jakiej głębokości jest rowek w tych Twoich łożyskach v-groove, i ogólnie, jaka średnica wewn/zewn., szerokość?
  • #57
    pukury
    Level 35  
    Witam.
    Chciałbym zabrać głos w sprawie drgań.
    Musiałem zrobić taką szyną - tylko do kamery ( z 4 Kg).
    No i na 2 metry.
    Po walkach z drganiami od silnika i od paska skończyło się na serwie DC.
    Z paskami jest jak Kol. napisał - przy pewnej prędkości zaczynają niekiedy drgać.
    Ale udało się to wyeliminować odpowiednim prowadzeniem i tłumieniem.
    Przy zdjęciach to takiego problemu nie robi - start - stop - ujęcie i tak dalej.
    Z kamerą jest gorzej.
    A czy drga ( i jak bardzo ) łatwo sprawdzić - wystarczy postawić na wózku szklankę z wodą.
    I jak drga to powstają piękne fale :D .
    Wielkiego doświadczenia z takimi szynami nie mam - ale co zaobserwowałem to napisałem.
    Pozdrawiam
  • #58
    siutek84
    Level 10  
    @wrobel102 jak postępy? Projekt posunął się do przodu??

    Ja zabrałem się za swój slider, można powiedzieć, że jestem w połowie mechaniki. A gdzie tu dalej ;)
  • #59
    fotolot
    Level 11  
    Witam.
    Też jestem na etapie tworzenia napędu slidera (Arduino, krokówka, pasek zębaty).
    Mój dylemat - czy silnik na końcu szyny, na drugim tylko rolka prowadząca pasek (długość paska większa niż 2x długość szyny), czy silnik na wózku, a pasek długości szyny (+kilka cm) mocowany na końcach?
    Kabel do wyzwalania migawki i tak jeździ z aparatem, więc jeden wielożyłowy od sterownika do wózka i mam napęd, migawkę, krańcówki i wszystko co trzeba.
    Do timelapsa ok, ale martwi mnie jazda przy filmowaniu: czy nie będzie krokówka hałasować, czy nie powstaną nadmierne wibracje od napędu (np rezonanse układu pasek-wózek) w zależności od prędkości jazdy (częstotliwość impulsów sterujących silnikiem), masy kamery, długości paska i aktualnego położenia wózka (w zależności od położenia wózka zmienia się długość paska "swobodnego" i jego f rezonansowa). Czy konieczne będzie mocowanie silnika na amortyzatorze drgań, czy nie lepiej silnik DC?
    Każde rozwiązanie ma plusy i minusy, bez sprawdzenia w praktyce chyba nie podejmę ostatecznej decyzji...
    Jeszcze kwestia programu. Mam freeware gotowca, ale nie do końca mi odpowiada, a programować (jeszcze) nie umiem.

    ODPOWIEDŹ na pytanie z wątku na temat pionowej pracy: mój pomysł polega na zamocowaniu na jednym końcu slidera (tym u góry) bloczka na linkę. Linkę mocuję do wózka, przekładam przez bloczek, a na drugim końcu umieszczam woreczek na przeciwwagę (piasek, kamyki znalezione na miejscu, żeby nie dźwigać). Masa układu rośnie dwukrotnie, ale statycznie jest w równowadze i nie trzeba hamulca.

    Pozdrawiam.
  • #60
    siutek84
    Level 10  
    Myśle że opcja z linka, bloczkiem i obciążeniem jest mało wygodna. Z punktu widzenia fizyki ok, ale bardzo komplikuje to użytkowanie, wolałbym mocniejszy silnik.

    Co do kwestii czy silnik na końcu slidera, czy na wózku, wydaje mi się że lepsza jest opcja z silnikiem na jednym z końców. Wózek będzie wówczas lżejszy, mniej siły będzie potrzebne do napędzania. Ja robię właśnie taką opcję. Wózek musi być jak najlżejszy