Brushless direct drive GIMBAL O_o

[Teo Mähar]

Ainakin esittely videoitten puolesta vaikuttaa aika huimalta viritykseltä...

http://www.multiwii.com/forum/viewtopic.php?t=2897

[JML]

Jeps nämä vaikuttaa lupaavalta omienkin kokemusten perusteella:) Näitä projekteja on seurattu syksystä asti ja tehty omaa versiota siinä samassa. Alexmos nimimerkki (Alex Moskalenko)aloitti näiden DJI zenmuse idealla toimivien gimbaalien esittelyn. Kotisivu alkuperäiseen ideaan löytyy täältä:
http://www.simplebgc.com/eng/
Juutuubi videoita Alexilta:
http://www.youtube.com/user/alexmos2000?feature=watch
Venäläinen foorumi (kääntyy googlen kääntäjällä jotenkin):
http://forum.rcdesign.ru/blogs/97312/blog15240.html

Tällä hetkellä Alexin suunnitteluun perustuvaa gimbaalia saa useammasta lähteestä, keskustelua mm. täällä:
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1815204

Sitten on Saku FVP foorumin projekti(t), jonka opensource koodi(t) lienee tällä hetkellä parasta DIY miehelle. Alexin koodi on taas suljettu, vain Hex on saatavilla, ei sorsia. Omat viestiketjut löytyy sakujen softalle, RCFAN2(?) nimerkin suunnittelemalle raudalle ja useampi yleisketju:
http://fpv-community.de/forumdisplay.php?11-Projekte
Sakujen projekti perustuu tällä hetkellä Arduino alustaan Atmega 328 prossulla ja gimbaalin asentosensorina käytetään MPU6050 IMU:a. Moottoria ohjataan kahdella 3-vaihe BLDC H-sillalla(L6234).

Myöskin Openpilotin puolella on vastaavat keskustelut menossa:
http://forums.openpilot.org/topic/13471-actuators-for-a-camera-gimbal/page-16

Saas nähä millon ensimmäiset HK versiot putkahtaa markkinoille....

[okallio]

Oisko jollain jotain vinkkiä miten tästä edetään. Eli tuo saksalaisten tuotos askareltun alla ja heti (taas?) tökkää alkuunsa. Eli kun koittaa softaa pukata rautaan niin sanoo:

In file included from /Arduino.h:56,
                 from /I2Cdev.h:74,
                 from I2Cdev.cpp:44:
/compiler.h:917:4: error: #error If you are here, you should check what is exactly the processor you are using...
I2Cdev.cpp: In static member function 'static int8_t I2Cdev::readBytes(uint8_t, uint8_t, uint8_t, uint8_t*, uint16_t)':
I2Cdev.cpp:218: error: 'millis' was not declared in this scope
I2Cdev.cpp:276: error: 'min' was not declared in this scope
I2Cdev.cpp: In static member function 'static int8_t I2Cdev::readWords(uint8_t, uint8_t, uint8_t, uint16_t*, uint16_t)':
I2Cdev.cpp:340: error: 'millis' was not declared in this scope
I2Cdev.cpp:416: error: 'min' was not declared in this scope

Tässä on taas joku jota ei vähäisellä kokemuksella yön tunteina tajua. Oiva tilaisuus ammattilaiselle tienata jollain tulevalla leirillä saunaolunen 

[Trnquill]

Tuo nitinä prossusta voisi viitata siihen, että Tools -> Board -valikosta on väärä lauta valittuna. Ja nuo muut voisivat johtua esimerkiksi sitä, että joku file tai paremminkin kirjasto puuttuu (tai tuosta ekasta). Onko Ardun kehitysympäristön softan versio sulla se, mikä pitäisi?

[katti]

Jeps nämä vaikuttaa lupaavalta omienkin kokemusten perusteella:) Näitä projekteja on seurattu syksystä asti ja tehty omaa versiota siinä samassa. Alexmos nimimerkki (Alex Moskalenko)aloitti näiden DJI zenmuse idealla toimivien gimbaalien esittelyn. Kotisivu alkuperäiseen ideaan löytyy täältä:
http://www.simplebgc.com/eng/
Juutuubi videoita Alexilta:
http://www.youtube.com/user/alexmos2000?feature=watch
Venäläinen foorumi (kääntyy googlen kääntäjällä jotenkin):
http://forum.rcdesign.ru/blogs/97312/blog15240.html

Tällä hetkellä Alexin suunnitteluun perustuvaa gimbaalia saa useammasta lähteestä, keskustelua mm. täällä:
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1815204

Saako sitä jostain, vaikka tuolla ViaCopterin ja Flyduino mainitaan niin en löytänyt pikaisella silmäyksellä kummankaan sivultaa
mitään tietoa että olisi voinut tilata.

Sitten on Saku FVP foorumin projekti(t), jonka opensource koodi(t) lienee tällä hetkellä parasta DIY miehelle. Alexin koodi on taas suljettu, vain Hex on saatavilla, ei sorsia. Omat viestiketjut löytyy sakujen softalle, RCFAN2(?) nimerkin suunnittelemalle raudalle ja useampi yleisketju:
http://fpv-community.de/forumdisplay.php?11-Projekte
Sakujen projekti perustuu tällä hetkellä Arduino alustaan Atmega 328 prossulla ja gimbaalin asentosensorina käytetään MPU6050 IMU:a. Moottoria ohjataan kahdella 3-vaihe BLDC H-sillalla(L6234).

Myöskin Openpilotin puolella on vastaavat keskustelut menossa:
http://forums.openpilot.org/topic/13471-actuators-for-a-camera-gimbal/page-16

Saas nähä millon ensimmäiset HK versiot putkahtaa markkinoille....

Tuo saksalainen oli lupaava siinä ,mielessä että softa löytyy ja piirilevystäkin Eagle-tiedostot.
Olimex:istä piirilevy tilaukseen ja yksi ilta komponentteja juotellessa. Toki jos valmiita
kortteja ihan oikeasti saakin jostain niin ei maksa vaivaa tilailla kaikkia osia ties mistä.

Varmaankin täytyy tässä alkaa käämimään moottoreita päätykööt sitten kumpaan tahansa.
Tuo Emax on varmaan helpoin käämittävä ja mulla taisi ollakkin juuri sopivasti pari kärähtänyttä
tuollaista jollen nyt heittänyt niitä pois.

Sitten pitää päättää vielä mikä olisi paras tapa tehdä gimbaali, 3Dd-printtaus vai CNC hiilikuidusta tai alumiinnista ....

[kha]

Joo, vastaavaa viritystä työn alla.

Erona se että prossaksi olisi tulossa stm32f103 tai joku vastaava 32bit mcu, ja tarkoitus olisi siis tehdä samalla prossulla 'F16' tyylinen video OSD kun vääntöä piisaa.


--kha

[katti]

Katselin tuon saksalaisen gimbal kontrollerin schemaa ja muuten näyttää ihan näppärältä mutta jostain syystä L6234 Sense piikit on vedetty suoraan maihin eikä prossun ADC:lle. Nythän virtaa rajoittaa vain moottorin induktanssi/resistanssi eikä virrasta ole takaisinkytkentää softalle. Virtatakaisinkytkennällä ja rajoittamalla virta softalla saataisiin moottorista maksimi momentti eikä olisi vaaraa että piirit kärähtävät jos moottorin induktanssi on liian pieni.

[katti]

Sopivaa moottoria käämittäväksi katsellessa, mahtaisiko seuraava olla soveltuva EMAX GF2215-15 /1470 http://www.ilmailukauppa.fi/shopnew/product_info.php?cPath=3_91_322&products_id=5822#.URefsX3sOO0 ?
Tuollaiseen "bell-tyyppiseen" moottoriin se langan käämiminen taitaa olla helpompaa ? Mistähän sitä käämilankaa kannattaisi ostaa ?

[JML]

Oisko jollain jotain vinkkiä miten tästä edetään. Eli tuo saksalaisten tuotos askareltun alla ja heti (taas?) tökkää alkuunsa. Eli kun koittaa softaa pukata rautaan niin sanoo:

Pitäs toimia tuolla Arduinon Ide 1.03:lla ihan hyvin kunhan oikea boardi valittuna, kuten Trnquill jo mainitsi. Mä oon uppinu sekä 1.01 ja myös tolla uusimmalla IDE:llä onnistuneesti. Mulla tosin myös suurin osa kirjastoista oli valmiiksi IDE:n libraries -kansiossa vaikka tuossa sakujen paketissa tuleekin kaikki tarvittava mukana. Eli jos ei vieläkään toimi niin kokeile lisätä/poistaa tarvittavat kirjastot.

Erona se että prossaksi olisi tulossa stm32f103 tai joku vastaava 32bit mcu, ja tarkoitus olisi siis tehdä samalla prossulla 'F16' tyylinen video OSD kun vääntöä piisaa.

Sama mielessä. Nyt on 3-akselinen gimbaali tekeillä niin loppuu PWM -lähdöt tästä 328P:stä. Ja sekään ei varmaan ainakaan haittaa jos olis 10-bit[tai yli] lähdöt vs. 8-bit nykyisessä.

Katselin tuon saksalaisen gimbal kontrollerin schemaa ja muuten näyttää ihan näppärältä mutta jostain syystä L6234 Sense piikit on vedetty suoraan maihin eikä prossun ADC:lle. Nythän virtaa rajoittaa vain moottorin induktanssi/resistanssi eikä virrasta ole takaisinkytkentää softalle. Virtatakaisinkytkennällä ja rajoittamalla virta softalla saataisiin moottorista maksimi momentti eikä olisi vaaraa että piirit kärähtävät jos moottorin induktanssi on liian pieni.

Myös tätä katseltiin kaverin kanssa kytkentää tutkiessa. Käytännössä pienempien kameroiden kokoluokan gimbaalien moottorit tarvii niin vähän virtaa, että ohjaimet ei juuri edes lämpene. Itse asiassa vääntöä käytännössä rajoittaa moottorien lämpökuorman kesto ja moottorit käytännössä joutuu kuitenkin käämimään aina uudestaan niin kontrollerin virranrajoitukselle ei oo niin pakollista tarvetta. Isommille moottoreille ja omia piirilevyjä tehdessä on toki sama ottaa noi Senset mukaan, käytti niitä sitten tai ei.

Mistähän sitä käämilankaa kannattaisi ostaa ?

Jos lähistöltä löytyy hyvin varustettuja sähkäriasennusfirmoja niin kannattaa käydä kyselemässä. Sellaset "wanhanliiton" aikaiset liikkeet joilla sähkötarvikevarasto niin on just parhaita. Mitä täältä pohjoisen suunnalta parista paikkaa kyselin niin molemmista löytyi ja hintaluokka 20-25€ /kg eli halpaakin on kun tollaseen <30g moottoriin menee joku 6g about 0,18mm käämiä.


Jos joku kaipailee niin käämien laskentaan löytyy sitten näppäriä softia esim Drive Calculator:
http://www.drivecalc.de/
Asennus ja ylävalikosta ->Tools -> Wire & Stator Calculator ...

Sinnekun syöttelee tyhjän staattorin mitat, antaa käämilangan vahvuuden jne.  niin ohjelma laskee staattoriin mahtuvan kierrosmäärän, käämiresistanssin sekä kolmiossa, että tähdessä etc. Samalla softalla saa sitten laskettua esim. moottorien hyötysuhteita jos on mittausdataa ja tunnettu potkuri käytössä. Hyväksi todettu yhdistelmä esim Eagletree Elogger:in kanssa.

Sakujen foorumilla olis näköjään taas uutta koodia testattavaksi ja ihmeteltäväksi. Ja GUI:ta pukkaa näköjään myös....hellittäis vaan tuo flunssa niin pääsis pajalle tuunaileen..

-Jani-

[chevy55]

Ennakkotilaamalla pääsee jo ensimmäiseen kiinalaiseen kaupalliseen versioon kiinni:
http://www.fpvmodel.com/SBGC.html

[jesi]

Ihan hienosti toimii..

[jesi]

Tää 128g moottoreiden kanssa:



Mitenhän tän kanssa käy:

[chevy55]

Näyttää sellaiselta paketilta, että tärinää ja väpinää on odotettavissa..

Pleksistä taivuteltuja osia ja kamera pitkän, joustavan, moniakselisen varren päässä..

Tekisin kyllä perusrakenteet tyystin toisin..

[jesi]

Juu, ei oo viä tuotannossakaan tuo.

[okallio]

Noniin. Aikani lisäsin/poistin/lisäsin kirjastoja ja lopulta poistin "kaiken vanhan" Arduihin liittyvän koneelta. Ja pi-pims johan alkoi kääntymään sekä vanhoilla että uusilla IDEillä. Oishan se ollu mallikasta selvittää mikä oikeesti oli vialla mutta käyhän tämä näinkin Nyt sitten pitäis saada tuo GUI juttelemaan Ardun kanssa. Mitähän COM-portin ym. asetuksissa pitäisi huomioida mitä en oo keksiny?

MPU6050 tilattu ja pari kiinanmoottoria käämästy uudelleen. Onko täällä kukaan tuota saanut vielä tulille? Millasille ohmimäärille ja mitä motteja ootte kääminy?

[Vispilä]

Miten isoja moottoreita ja kameroita on mahdollista stabiloida tällä hetkellä saatavilla vehkeillä? Saako normaaleista säätimistä modattua Alexmosin kanssa toimivia?

[Trnquill]

Netissä alkaa näkymään jo pienen järkkärin stabiloivista telineistä videota, liikutaan siis tuossa Canon 600D -kokoluokassa. Alexmosin lauta sisältää kahden moottorin säätimet, en usko että siitä saa millään ilveellä ulos signaalia, jota tavallinen nopari ymmärtäisi. Eikä tavallisen noparin softa käy tähän käyttöön sellaisenaan lainkaan.

[katti]

On tässä vähän tullut kokeilluksi tuota saksalaisten softaa, nyt alkuun pelkällä Arduino-kortilla MPU6050 kanssa.
Meinasin aluksi teettää Olimexissä muutaman piirilevyn mutta nyt ainakin http://www.drotek.fr/shop/en/157-brushless-gimbal-controller.html
lupaa että vamista korttia saisi 39.90€ hintaan ensiviikolla. Uskaltaakohan tuohon luottaa ? Tilasin pari MPU6050 korttia Ebaystä http://www.ebay.de/itm/SainSmart-MPU-6050-Modul-3-Axis-Gyroscope-Acce-lerometer-For-Arduino-Robot-AVR-/321020232379?pt=Bauteile&hash=item4abe4c02bb

Pari pientä yksityiskohtaa tuli huomatuksi. Ainakin _44 softa defaulttaa i2c osoiteeksi 0x69 mutta tuolla MPU6050 kortilla näyttää AD0 piikki olevan maissa eli osoite 0x68. Kun muutin definitions.h:ssa #define MPU6050_DEFAULT_ADDRESS     MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW  ( eli 0x68) NIIN ALKOI TOIMIA.

Oli vaikeaa löytää myös kuvaa miten gyro-ortti kytketään. +5V, GND, SDL ja SDA oli helppo keksiä ja joissakin kuvissa ei muita ollutkaan kytketty mutta ainakin DMP modessa täytyy myös INT piikki kytkeä.

Muutama muu pieni huomio, L6234 kaikki EN piikit on kytketty yhteen eli normaaleista BLDC-ohjaimista poiketen kaikkia kolmea vaihetta ohjataan yhtäaikaisesti PWM-sinillä 120 asteen vaihesiirrossa. Noraamit BLDC moottoriohjaimethan ojavat kahta vaihetta ja tunnistelevat Back-EMF:n avulla moottorin aserntoa siitä kolmannesta kanavasta että tietävät vaihtaa vaiheita. Huomasin myös että tämä ei siis käytä enempää Back-EMF kuin Hal-sensoreitakaan eli asentotakaisinkytkentä tulee pelkästään gyrolta. 

Virtatakaisinkytkentää ei ole eli virtaa ei adaptiivisesti säädetä käytön aikana mutta maksimi PWM:ää voi rajoittaa SE komennolla. Siis, kun tekee setuppia
niin voi tuon SE-omennon kanssa säätää virran sopivaksi moottorin induktanssin, häviötehon ja momentin mukaan.

Kun nyt Enablet on yhdessä yms niin ajattelin seuraavana kokeilla tuota ihan tavallisen vakiokäämitetyn moottorin kanssa L298-ohjainpiirillä. Syötän labrapowerista
virtarajan kassa ja sitten asetan sen PWM-maksimin sopivaksi ja katson paljonko momenttia tulee.

Mulla on nyt odottamassa yksi palanut Emaxin 2815 uudelleenkäämitystä kunhan saan sen käämilangan hankituksi. Jos toimii hyvin niin sitten on kaksi uutta 2215 mottoria odottamassa käämimistä.

Seuraava projekti onkin sitten se itse gimbalin teko. Varmaankin 3D-printtaus GoPro:lle sopivasta on ensimmäinen vaihe. Vähän vain houkuttelisi printata sellainen johon se GoPro sopii sen suojakuoren kanssa.

[Trnquill]

Hyvää tekstiä, kiitos!

Mullakin on projekti käynnissä, piirtelen juuri telinettä 40mm moottoreille ja moottorit lähtevät osaaviin käsiin käämittäväksi jahka saapuvat. Aivoksi tulee AlexMosin kortti kun joskus saavat sen lähetetyksi. Telineen olisi tarkoitus kannatella ja käännellä Panasonic GH2:sta.

GoPro-gimbaali kotelokiinnityksellä onkin astetta helpompi toteuttaa, kun kiinnityspisteeksi riittää pelkkä ruuvinreikä! Ei siis "monimutkaisia" kamerahyllyjä tai muuta turhaa tauhkaa, pelkkä reikä sopivassa paikassa riittää.

[katti]

Nyt 3D printattavan GoPro gimbalin kehittely on edennyt jo protovaiheeseen. Tämä versio on nyt suunniteltu juuri noille nimenomaisille moottoreille mutta sitä on helppo muuttaa moottorin mittojen mukaan. Päänvaivaa aiheutti miten saada moottorin akseli tukevasti kiinni muoviseen gimbaaliin niin että se kestää kääntämistäkin. Nyt pädyin ratkaisuun jossa moottorin kannun päässä oleville "puolille" / pinnoille yms on urat gimbaalin rungossa. Tukeva ja ei taatusti käänny mutta toimii vain täle moottorimallille.

Tilasin viimeviikon tiistaina tuolta Drotekista Brushless gimbal kontrollerin, toivottavasti se saapuu tämänviikon aikana. Kun nyt saan tuon printatun gimbaalin testikuntoon niin pitää nyt ensiksi testata ihan Arduino/L298 kombinaatiolla ja uudelleenkäämimättömillä moottoreilla miten toimii ja paljonko nuo moottorit nielisivät virtaa ja paljonko lähtee momenttia. En ole vielä kerennyt käämiä moottoreita, seuraavana pitäisi varmaan pistä käämilanka tilaukseen.

[Psoden]

Tänään tuli itselleni Drotekilta tuo lauta ja kasasin siihen MPU6050:n kiinni, säädin hieman koodia ja testailin. Softa(bl-tool) ei toiminut Win7:lla mutta Xp:llä sai yhteyden. Sitten käämimään moottoreita.

[jesi]

Lisää protoa:






Jälkimmäisestä sanotaan: "hey are now doing cost estimating, the price may be 1/3 to 1/4 of DJI same grade product."


edit:

[Trnquill]

Jälkimmäisestä sanotaan: "hey are now doing cost estimating, the price may be 1/3 to 1/4 of DJI same grade product."

Vähän on siinäkin liikaa, kun DJI:n gopro-gimbaalin arvioidaan maksavan useamman tonnin. Eli kolmannes siitä olisi tonnin kieppeillä. Parilta eurooppalaiseltakin lafkalta on näillä näpyköillä tulossa myyntiin GoPro-tellinki, joka on hinnaltaan kolmasosa tonnista.

Markkinat ylikuumenevat viimeistään kesän aikana, kaikki haluavat BL-apajille eikä syyttä!

[jesi]

Aika makiasti funkkaa:

!

[Mayhem]

Toimii kyl todella mahtavasti