Достаточно давно интересуюсь вопросом стабилизации камеры для фото и видео съемки. Были эксперименты с различными виброразвязками, а также с применением сервоприводов, но в последствии опытным путем выяснилось, что все это не то. С появлением в продаже систем на бесколлекторных моторах присматривался к ним и вот взял для стабилизации камеры двухосевой подвес.
Заказывал комплектом - подвес с контроллером. Выбирать было достаточно просто, главное требование к подвесу сводилось к возможности установить 200-300 граммовый фотоаппарат. Для этих целей не так уж и много предложений, тем более за разумные деньги. Выбор пал на подвес от ASP и контроллер BGC на подобии этого 
На выбор предлагалось два цвета: черный или синий. Честно сказать, синий на летательном аппарате будет выглядеть «ляповато», поэтому однозначно выбрал крашеный черной краской.
Содержимое коробки разложено по пакетикам. В большом пакете находятся все металлические элементы конструкции. Отдельно пакет с демпферами. Упаковка с крепежом содержит несколько пакетиков с винтами разных размеров. Моторы были завернуты в упаковочный материал, провода находились отдельно, их нужно припаивать самому. Две пластины из текстолита, оклеенные под карбон, были уложены на дно коробки. И самое главное, контроллер BGC Brushless Gimbal Controller в запаянном пакете. Вот и все содержимое коробки. Общий вес деталей в упаковке составил 661 грамм.
На фото представлены все элементы конструкции.
Моторы впечатляют. Данный подвес комплектуется моторами GBM 5010 14N12.
Мотор намотан проводом 0.21мм, витков 150, сопротивление 14.65 Ом.
Приступим к сборке. В связи с тем, что подвес изготовлен из металла, то обязательно используем фиксатор резьбовых соединений. Элементы задвигаются один в другой и фиксируются винтами.
Инструкции по сборке в упаковке с деталями не было, в Интернете тоже не нашел, поэтому собирал по фотографиям из сети.
Собрал три кронштейна.
Последовательно установил двигатели.
На двигатель, отвечающий за Pitch, предварительно установил адаптер.
Паяем провода. Я припаивал (если смотреть на мотор как на фотографии) - слева на право коричневый, красный, желтый.
Виброразвязка состоит из двух пластин, соединенных между собой двенадцатью демпферами.
Демпферы из тоненького силикона, эластичные, в посадочных отверстиях сидят надежно, не болтаются.
Демпферы работают на сжатие, поэтому монтажные стойки проходят через технологические отверстия в пластинах, а уже к стойкам осуществляется монтаж подвеса и самой платформы к летательному аппарату.
Механика в сборе с камерой выглядит достаточно симпатично.
Следующий этап сборки заключается в установке электроники.
Контроллер, как я уже говорил, взял 2-Axis Brushless Gimbal Controller & IMU v1.0.
Разъемы к нему уже припаяны. Провод к гироскопу достаточно тонкий и мягкий. Смущают только разъемы, которые не достаточно плотно держатся в гнездах и выскакивают, если случайно дернуть за провода.
На кронштейне за мотором по оси Roll располагается площадка для крепления контроллера. Под винты мне пришлось подложить изоляционные шайбы, так как с одной стороны на печатной плате близко к крепежному отверстию проходит печатный монтаж.
Датчик расположился на основании площадки под камеру. Для его крепления предусмотрены отверстия. Винты прилагаются.
Разъем питания в виде двух торчащих контактов. Не предусмотрено никакой защелки фиксатора. На плате возле разъема нанесены крупно + и -. На форумах много сообщений, связанных с неправильным подключением, из-за чего контроллеры выходят из строя, электронной защиты никакой нет.
Питание платы заявлено от 2s до 6s. Я решил питать от аккумулятора 3s.
Подключил приемник к контактам подписанным на контроллере А1 и А2. Регулировку углов наклона вывел на крутилки.
С официальной странички скачал новую версию программы http://code.google.com/p/brushless-gimbal/downloads/list
Подключил контроллер к компьютеру через USB провод, драйвера установились автоматически, com-порт появился в диспетчере устройств. Но запустив программу, увидел, что результат оказался нулевой.
Поиск информации в Интернете показал, что есть схожие проблемы, которые сводятся к переустановке драйверов http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm . Но данная мера не принесла мне положительных результатов. Перепробовал разные версии драйверов, но программа не видела контроллера.
Перепрошить, согласно этой инструкции - http://www.rctimer.com/download/BGC-Manual.pdf, тоже не удалось.
Arduino IDE выдает ошибки и не прошивает. Как стало уже потом ясно, нужно залить еще специальный - bootloader.
Потеряв надежду, решил попробовать более раннюю версию, скачал BETA Version 048 incl GUI. Кстати на страничке с перечнем версий прошивок, только бета версии, как будто стабильно рабочей версии так и не было за все время. После нажатия кнопки connect поле статуса наконец-то стало зеленого цвета.
GUI показал, что в память платы загружена 48-ая версия программного обеспечения. Все настройки контроллера по умолчанию на скриншоте экрана.
После нажатия кнопки Start в окне графики Chart видно, что данные с датчиков по осям Pitch и Roll поступают. На экране появились две кривые.
Теперь можно попробовать подвес в действии. Подключив питание, контроллер инициализируется, вращаясь переменно по каждой оси, после чего выравнивается в горизонт. Чтобы попробовать, подвес положил на столе в перевернутом положении. Установил камеру и уравновесил с учетом уже установленной камеры. Регулировка осуществляется за счет изменения длины плеча у кронштейнов.
Как потом выяснилось, провода припаял и подключил правильно с первого раза, ничего не пришлось менять.
Вот что у меня получилось на заводских установках.
В итоге хочу сделать следующие выводы:
В целом данный комплект произвел положительное впечатление.
Подвес сделан качественно, детали точно обработаны и легко собираются. Покраска деталей оставляет приятные впечатления. Крепеж по размеру разложен по пакетикам, причем количество винтов с большим запасом.
Пришлось немного повозиться с программным обеспечением. Пока использую 48 версию. Для смены прошивки, по всей видимости, требуется программатор, которого у меня пока нет.
Контроллер пока работает с настройками по умолчанию. По оси Pitch подвес отрабатывает не так, как хотелось, на моем тестовом видео это отчетливо видно, требуется дополнительная настройка параметров PID в GUI.
Отрабатывает система очень плавно, при записи видео нет рывков и запаздываний, присущих сервоприводам.
Вес конструкции вместе с камерой, но без аккумулятора, получился около 750 грамм. Если добавить 12 вольтовый 3s аккумулятор, то вес уже приблизится к килограмму.
Из недостатков данного подвеса отмечу, что гироскоп размещен на основании и ничем не закрыт, предполагаю перенести его в другое место или сделать защиту. Да и контроллеру не помешал бы корпус или, например, попробовать его установить на основание виброразвязки.
Любой человек, более менее связанный с аэрофотосъемкой, знает в чем состоит роль подвеса для камеры на квадрокоптер . А именно, каждый ответит, что без хорошего подвеса не будет качественного снимка даже с профессиональной камерой последней модели. Несомненно, качества снимка, в первую очередь, зависит от характеристики камеры, но и подвес играет здесь далеко не последнюю роль.
Так какую же роль выполняет подвес для камеры? Самое важное, что дает камере подвес - это стабилизация. Именно за счет работы стабилизации снимки будут четкими, а не размытыми. Конечно же, все, существующие на рынке подвесы, направлены на максимальную работы стабилизации, но у каждой модели есть определенное число погрешностей. Вызваны эти погрешности абсолютно по разным причинам, начиная от веса камеры и заканчивая физическими силами, которые на нее влияют. Еще один важный критерий - это угол обзора. Вероятность хорошего снимка пропорциональна тому, насколько широкий угол обзора открыт камере. И это, собственно, не удивительно и, думаю, понятно всем. Чем больше можешь увидеть, тем больше можешь хороших кадров сможешь сделать. Второстепенными характеристиками являются наличие режимов управления, которые минимизируют работу оператора, позволяя ему тем временем сфокусироваться на пилотировании. Это полезный и желательный фактор, но не категоричный.
На сегодняшний момент, на рынке аппаратуры для аэрофотосъемки лидирующие позиции занимает производитель DJI. Квадрокоптеры этого производителя являются профессиональными и высококачественными, благодаря чему завоевали признание многих поклонников аэрофотосъемки. И, как не трудно догадаться, Dji подвес для камеры так же является профессиональным, и пользуется популярностью среди опытных пилотов. И не удивительно. Например, подвес Dji Zenmuse Z15-5D, предназначенный для зеркальной камеры Canon 5D Mark II\III, позволяет вращаться камере вокруг своей оси, вверх\вниз и в стороны под различными углами, обеспечивая при этом максимальную стабилизацию. Благодаря чему все снимки с таким подвесом получаются высокого качества и хорошей четкости. К тому же, подвес обладает тремя режимами управления, которые позволяют зафиксировать его в наиболее необходимом для съемки положения, минимизируя тем самым работу оператора и давая пилоту сфокусироваться на управлении квадрокоптером. Конечно, цена такого подвеса соответствующая, но приобретя его каждый сможет удостоверится в том, что абсолютно оправдано. И не стоит забывать, что только качественная техника способна дать качественный результат.
Алюминиевый двухосевой подвес на квадрокоптер для стабилизации камеры на бесколлекторных моторах. Контроллер BGC позволяет тонко настроить работу подвеса подключив его к компьютеру через USB.
Характеристики
Калибровка
- нажмите кнопку 1 раз для калибровки акселерометра
- нажмите кнопку 2 раза для калибровки гироскопа
- нажмите кнопку 3 раза и текущее положение станет положением по умолчанию
- длинное нажатие приводит к перезагрузке
Примечание
- Включайте подвес когда камера находится в горизонтальном положении. При подключении без камеры подвес будет беспорядочно дергаться.
- Не пытайтесь перепрошить
- Сохраняйте информацию о изначальных значениях при изменении настроек
Подключение к V303
Настройки в SimpleBGC мы не меняли:
Настройки подвеса из другой партии, которые нам понравились больше:
При нажатии кнопок управления подвесом меняются значения RC_PITCH или RC_ROLL:
Питание взяли с балансировочного разъема аккумулятора, но можно и с разъема около USB на днище квадрокоптера:
Для управления наклоном камеры вверх-вниз подключитесь к левой группе контактов. Назначение каждого из трех пинов подписано на плате.
Подвесы могут быть разных ревизий и группа может быть другой. Ищите нужную, меняя группы (левую или правую) на выключенном подвесе.
Если пины не подписаны, то смотрите инструкцию в комплекте с подвесом. Обычно ближний к краю платы пин - это "земля", а дальний "сигнал".
На просторах интернета писали, что достаточно подключить S к белому проводу, но у нас такой вариант не заработал. Мы подключили S(сигнал) к белому и GND(землю)(-) к черному проводу.
Ни в коем случае не подключайте питание от аккумулятора напрямую или через разъем около USB к + и - pitch / roll каналов.
Думаю многим знакома такая ситуация, вы снимаете что-то захватывающее, динамичное, потрясное, и думаете: вот приду сейчас домой и смонтажу экшн видео! Однако при просмотре отснятого материала начинаете плеваться оттого, что половину можно смело выкидывать из-за ужасной тряски, которую в 30-50% случаев невозможно отстабилизировать программно. Что же делать в таких случаях? Если вы хотите снимать динамику, скоростные пролеты камеры, а не стоять со штативом и унылым лицом, то эта штука для вас!
Главное, что этот подвес делает – это стабилизирует картинку по 3-м осям. Проще говоря это электронный стедикам. Однако по сравнению с обычным «механическим» стедикамом с грузиками, эта штука выполняет свои функции намного лучше. На данный момент выбор таких подвесов огромен и их ценовая категория довольно разнообразна. Но если вы ни разу не имели дела с такими вещами, то эта статья будет полезна именно для вас. По своему опыту я расскажу какие параметры наиболее важны и на что обратить внимание.
Итак, для начала расскажу о том подвесе, который я заказал с Китая.
Ни разу не держа такие штуки в руках, вопрос о выборе подвеса для меня был сложным. Почему одни подвесы стоят 20 тыс. рублей, другие 50 тыс. рублей, а третьи вообще около 100 тыс. рублей? Конечно, не понимая разницы, я поступил так, как поступил бы любой русский человек – взял тот, что подешевле. :)
Год назад я покупал этот подвес за 21 тыс. рублей. Как раз перед взлетом доллара успел заказать. Почему взял именно его не знаю. Понравился видимо. Кроме того, выклянчил у китайца скидку в виде пары десятков долларов и бесплатной EMS-доставки.
Итак, настал долгожданный день и я забрал с почты огромную коробку.
Упаковано было отлично. Подвес пришел почти в собранном состоянии (на 90%)
В его комплектацию входили:
- Карбоновая рама;
- 3 двигателя Ipower 5208 200T;
- 3х осевой контроллер алексмос;
- Джойстик;
- Паралоновые ручки;
- И прочие провода.
Все провода по возможности убраны в трубы и пропущены внутри двигателей – это очень удобно т. к. ничего не торчит.
Собрав и протестировав свою покупку, могу сказать следующее:
- Хорошо работает с canonmark II;
- Удобная регулируемая площадка крепления фотоаппарата;
- Конструкция рамы предполагает установку как маленьких «блинчиков» так и длиннофокусных объективов (проверил с 24–70 мм, 50 мм, 70–200 мм);
- Смысла ставить больше 50 мм не вижу. Тогда точно без программной стабилизации не обойтись. В дальнейшем еще попробую поднастроить, но на данный момент с длиннофокусным объективом тряска;
- Достаточно большие углы наклона;
- Закрытые двигатели. Как я отмечал ранее (для подвеса на гексакоптер) закрытые двигатели - это очень полезная штука, т.к. исключается попадание пыли и грязи;
- Управление подвесом и переключение режимов осуществляется с помощью джойстика, идущего в комплекте.
Эти трубки вставлялись в руки подвеса (20 мм трубки) и он вроде как надежно стоял «на ногах» и был похож на робота).
Однако «быстро убираемыми» такие ноги назвать было сложно… да и не складывались они. Чтобы съемки не превращались только в установку и убирание ног нужно было придумать что-то другое. В итоге после долгих «думок» были сделаны следующие складываемые ноги:
Принцип их действия более детально можно будет увидеть в видео, которое я приложу в конце. Основная идея в том, что в трубках сделаны овальные «отверстия», в которые проходил вал (он же по конструкции соединяет две пластины, «держащие» двигатель). И когда трубки выдвинуты «от рамы», то они свободно ходят и вращаются на 180 град., а когда сдвинуты «ближе к раме», то трубки фиксируются ближним концом об эту раму. Прошу не стебаться над использованными деталями для сборки ног, что было под рукой, тем и приколхозил. :) P.S. прорезиненные «колесики» не позволяют болтаться трубкам. Они как бы зажимают их.
В итоге я могу складывать и раскладывать эти ноги в течении 5–7 секунд, они практически ничего не весят, не создают сопротивления для работы подвеса и их не нужно таскать отдельно в качестве подставки.
Но на этом мои модификации не закончились.
За небольшой съемочный период стало понятно, что снимать большой глубиной резкости неудобно т. к. нет возможности изменить фокусное расстояние. Другими словами «покрутить» фокусировочное кольцо можно было только лишь непосредственно рукой на самом фотоаппарате. В результате таких манипуляций часто срывали двигатели и картинка, естественно, портилась. После рысканий в гугле был найден принцип дистанционной фокусировки. Но стоимость такого оборудования на самом деле даже в Китае была больше чем самого подвеса.
Я решил сделать то, что любим мы все – «сколхозить фоллоу фокус самому». Дада, снова самоделки. Но придуманный выход из ситуации оправдывал это решение.
Итак, из чего же состоит мой фоллоу фокус:
1) Сервомашинка . Исходя из диаметров фокусировочного кольца и ведущей шестерни (которая будет управлять фокусом) я понял что лучше взять серву на 360 градусов. Ну чтобы действительно от мин. До макс. Значения фокуса можно было докрутить. (т.к. стандартных 90 градусных серв было маловато)
2) Ведущая шестеренка* . Данная шестерня должна была крепиться на вал сервы и вращать фокусировочное кольцо.
3) Гибкое фокусировочное кольцо* . Данное кольцо одевается поверх основного кольца фотоаппарата, которое управляет фокусом. В результате получается «нормальное» фокусировочное кольцо с большими зубьями для хорошего зацепа.
4) Сервотестер . С его помощью я мог управлять вращением сервомашинки.
Короче говоря, на бумаге это все должно было работать. Однако благодаря почте ведущая шестеренка так и не пришла с Китая. Нужен был обходной маневр. Сходив в магазин радиодеталей я нашел очень интересный и стильный «подменник». Это была цилиндрическая ручка, с внутренним креплением, совпадающим по диаметру с валом сервомашинки. Осталось только как-то сделать так, чтобы внешняя часть этого цилиндра представляла собой шестерню. В конечном счете просто взял аналогичное гибкое фокусировочное кольцо, отрезал лишнее, и склеил в маленькое колечко, диаметром с эту цилиндрическую ручку. Такую же ручку меньшего диаметра я установил на сервотестер для более плавного вращения.
Вуаля! Все заработало. При повороте ручки на сервотестере, сервомашинка вращала фокусировочное кольцо. Однако была проблема. При повороте ручки тестера на определенный угол, серва просто начинала вращаться (медленно либо быстро, но вращаться). То есть не было фиксированного положения. Другими словами, я не мог повернуть ручку тестера на угол Х и знать при этом что серва повернеться на угол Y. Поэтому приходилось угадывать, когда нужно остановить тестер.
После этого я решил заменить серву с 360 градусов, на аналогичную, но на 330 градусов . Как раз столько мне и нужно, чтоб полность провернуть фокус от мин. до макс. значения. Поставив эту серву все стало работать как надо! Конкретное положение ручки тестера было равно конкретному положению фокуса.
Так же таким фокусом можно управлять дистанционно второму оператору. Разница заключается лишь в том, что провод от сервы идет не к сервотестеру, а к любому RC приемнику (я подключал к Frsky*), и видео с фотоаппарата выходило не только на монитор, но и на видеопередатчик. Тогда второй оператор, ориентируясь по второму монитору, мог брать фокусировку камеры полностью на себя. Однако такая работа требует навыков и слаженности команды. Поэтому попробовав оба способа, я остановился на варианте с сервотестером. Крепление фоллоу фокуса сделал без заморочек – фиксированным. Т.к. я использую всего 2 объектива, я выбрал среднее удовлетворяющее обоим объективам положение фоллоу фокуса.
В итоге стоимость такого фоллоу фокуса на то время составила не более 4 т.р. Возможно можно сделать и дешевле, если заменить серву. Но я решил не экономить и выбрал серву с железными шестернями и высокой скоростью.
В качестве монитора я использую самый простенький 7ми дюймовый монитор, купленный в магазине, однако маленькое разрешение и детализация затрудняет процесс фокусировки. Зачастую сложно понять в фокусе объект или нет. Поэтому если и брать монитор для такого дела, то только HD-монитор, ведь это же не FPV полеты, тут нужна точность и качество картинки.
На данный момент в планах еще несколько доработок, но об этом смогу рассказать позже, когда все они будут работать. :)
Вывод:
1) За 400$ действительно можно купить хороший рабочий подвес под зеркалку.
2) Конечно, есть более навороченные подвесы. Они и работать будут лучше (возможно). К примеру, тот же самый DJI ronin. Сам ничего не могу сказать о нем, но говорят что лучше него подвесов нет. Все это хорошо, но его ценник по отношению к моему подвесу такой же, как у инспайра и фантома по отношению к нашим самодельным квадрикам. А сказать, что они работают в 5 раз лучше я не могу. Поэтому по цене/качеству этот подвес оптимален.
3) Все навесное оборудование типа фоллоу фокуса и т. д. Можно сделать самому, затратив на это немного времени и гораздо меньше средств, чем если вы купите готовое.
4) Какие фотоаппараты сможет тягать подвес? Я по случаю решил поставить на него Black Magic. Не тот который Poket, а большой тяжелый Black Magic. Встал он в этот подвес ооочень плотненько, но встал. И каково было мое удивление, когда я включил подвес, и он работал! Т.е. не было срывов и камера реально хорошо стабилизировалась. Конечно, бегать и прыгать с таким сетапом не будешь, так как, скорее всего, сорвет, но я с ним походил довольно долго, и камеру ни разу не сорвало. По этому можете смело ставить все, что легче «блек меджик».
На этом все. Ждите новых статей. Спасибо за внимание. :)
Итоговая комплектация:
- Подвес
