航拍用无刷云台设计参考 附图纸
本帖最后由 zzlzhang 于 2013-12-26 04:50 编辑

0,视频点击此处查看视频
点击此处查看视频
点击此处查看视频
1,废话
今年在WARMONKEY的影响下开始玩多轴,一开始只是调APM,后来玩熟了就打算弄航拍玩玩,现在多轴门槛越来越低,如果有兴趣的话大家都可以买个或者做个来玩玩(只要你有钱)。
209292


大疆的phantom2 近乎完美的设计…




随着多轴火起来的还有无刷云台,价格低廉,轻巧,方便,以前只是在航拍上面用,现在慢慢转向电影制作领域
比如这个
http://v.youku.com/v_show/id_XNTk3ODE5Nzcy.html

因为航拍需要我也弄了个无刷云台(我没单反不过按照单反来设计了)现在贴出一点设计参考。



2,上图
209293

刚弄的,是我自己见过最挫的六轴,布线布成一坨了,这是测试机,最后重新弄过一次。现在在调试,效果不错。
好吧谈云台

3,无刷云台介绍

配图 Z15 dji的云台
209294

图中的云台左边有一颗编码器,右边是一个MAXON的无刷电机,陀螺仪放哪就不知道了,是现在商拍最常用的云台。

以前的云台多用舵机控制,舵机有虚位问题而且转动不顺畅,而今年还是去年有人想到了用6050+无刷电机直接控制云台的主意(把编码器省了)

无刷电机本身没有齿轮阻力,形成了一个斯坦尼康的形式。配合上恰当的驱动,可以实现低成本的云台。

但没有编码器也导致了电机换向的判断不准确。
209295

无刷云台 mpu6050+无刷电机直接控制

4,基本要求
无刷云台要实现最好的效果
必须实现电机重心的重合

首先,说下定义
ROLL-横滚
PITCH-俯仰
YAW-图中上面那个
209296


PITCH
首先第一布的设计是PITCH轴重心设计
要让相机镜头处在轴的中心点

从侧面来看,就是这样调整

209297

以一台不标准的相机来做设计就是
209298

209299
209300
209301

云台 电机连着的框的部分,与相机构成的物体的重心应该横向穿过镜头,另PITCH轴电机转动时镜头处于中点

下一步是roll轴

因为无刷电机本身也有一部分重量,所以(相机+PITHC轴云台框架)+PITCH电机的重心应该刚好在镜头位置
这个位置后面就是ROLL轴电机
209302

209303

YAW(PAN)这个轴最简单,不需要设计,前两部做好直接放置重心位就行了
209304

5 实际设计


这是我的云台,设计一般
209305

材料:

25mm管夹:淘宝搜 管夹 多轴便有,我用的孔距31mm 我的云台算上起落架用了厚度5mm的24对
                           7MM的9对

25mm碳纤维管 买两条100cm足以

M3*40mm螺丝+M3防松螺母

8mm碳纤管一小截(你用啥代替都行)

内8外12MM法兰轴承3颗

L型角铝 4颗

5008无刷电机3颗(建议使用良好的无刷电机,可以直接当轴承用省去很多机构

两块无刷云台控制板
2颗DC-DC降压模块



细节图
脚架并非必须,不过我是航拍用的所以带上脚架
209306

相机固定
209307

209308

相机左边 3颗轴承 碳管穿过
209309

右侧板转电机209309

209310

PITCH链接roll直接4块碳板,3颗7mm厚管夹
209311

ROLL电机处预留45*45mm的孔位安装2块控制板
209312

PITCH转yaw处这样吊着,4颗5mm管夹
最后附图纸
209313


6,改进

这个无刷云台仅在能用的地步,存在以下不足

1,部分碳板过多,可以减去
2,铝管夹过重,部分地方可以更换结构
3,应该同时加工一个重心调试架,有轴承,可以调试三个轴的最佳位置,直接电机安装上去有扭力不好调
4,固定相机的板应该延长,5cm太短换长一点的镜头就用不了了
5,太重
6,太重
7,太重了!!!

友情提示:
塑料管夹的价格比铝管要便宜且轻,但存在震动和温度变化松脱的问题,谨慎采用


7,最后废话
209314

求问有没有人知道这个部件是做什么用的,脚架上貌似有个东西不知道是什么用的为什么摆在这。
友情感谢:
MAZE,出了3颗无刷电机给我
猴子:带我开始玩多轴
叉:拍云台视频,帮我送单车回家


关于载机,设计载机的时候尽量把握这个原则:
电池占总机的30%重量 比如一颗格式10000MAH 22.2 电池 1390G 总机应该在4.65kg左右,然后电机总推力的30%刚好是总机重量。

比如用格式10000电池 ,推出总机4.65KG,六轴单个电机负载4.65/6/0.3=2.58KG,电机最大推力2.58KG
大致可以选择朗宇的4110  恒力的4830等,这个配合大概可以飞25分钟。商拍我不知道,自己玩的话一块电池25分钟是个不错的选择,而且放电电流低,C数小的电池也可以用,很多电池放电C数跟不上压降大飞一段时间被迫降落等一等才能再次起飞。

最近我在忙着做两架六轴。
一架就是上面提过的测试机,云台是配合它一齐设计的,正在努力地将它调得超级稳定(现在已经算是超级稳定了不过想做到更好)
一架是超轻的六轴,现在市售的大部分机子要不强度不够要不太重,正在测试一个自制的超轻机架,航拍要求不高,只求用最低成本超长时间的载机飞行。

我在广州,如有壕友有兴趣可以为你设计一款超轻或超稳定的航拍多轴~~

来自 科创茶话
2013-12-26 19:57:12
zzlzhang(作者)
1楼
张静茹 发表于 2013-12-26 11:48
第一个视频里面测试好欢乐,笑死我了。。。。。。。。
索尼那个相机是什么型号的?


SONY TX100 视频超赞,拍照一般
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
zzlzhang(作者)
2楼
绿色绅士 发表于 2013-12-26 19:32
玩dji的壕,dji多轴已经炸遍全世界了!
我也在广州,也有兴趣,但我不是壕还是自己慢慢调吧


我不完DJI的东西,太贵了,机子都是用最便宜的,飞控用APM,功能多,虽然时不时抽风
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
2013-12-27 23:42:59
2013-12-27 23:42:59
zzlzhang(作者)
3楼
绿色绅士 发表于 2013-12-27 13:26
图上的dji不是你的?


不是 ,土壕才买那个
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
2013-12-29 19:08:07
2013-12-29 19:08:07
zzlzhang(作者)
4楼
10班陈大葱22号 发表于 2013-12-29 10:06
拍的效果挺好啊, 如果有yaw也有就好了
啊啊啊好想评论一下云台但不能评价 = =


有YAW 少个6050,暂时没开
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
zzlzhang(作者)
5楼
10班陈大葱22号 发表于 2013-12-29 19:45
yaw轴是用一个6050和另一块单片机单独控制的? 没有运动学解耦吗?


就是用TB上的控制板,一开始以为YAW是必须,但是后来发现好像没有也看不出啥问题,迟点粘采集卡上去测测是不是必须要YAW轴。

我不会编程序那些,市售的控制板要第三轴太贵,先试试不用那个把6050黏在yaw的盘上试试会不会震荡,51mx上反映是可以得,具体还是要试
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

插入资源
全部
图片
视频
音频
附件
全部
未使用
已使用
正在上传
空空如也~
上传中..{{f.progress}}%
处理中..
上传失败,点击重试
{{f.name}}
空空如也~
(视频){{r.oname}}
{{selectedResourcesId.indexOf(r.rid) + 1}}
ID:{{user.uid}}
{{user.username}}
{{user.info.certsName}}
{{user.description}}
{{format("YYYY/MM/DD", user.toc)}}注册,{{fromNow(user.tlv)}}活动
{{submitted?"":"投诉"}}
请选择违规类型:
{{reason.description}}
支持的图片格式:jpg, jpeg, png