Harjasteta mootoritest ja gimbalitest.

Hiljuti olen ma palju saanud mängida suurte poiste mänguasjadega ning kuna pole aega olnud väikeseid ja lihtsaid projekte kokku panna, siis selle tulemusena mõtlesin, et räägiks natukene teistest asjadest. Lehekülg on ju siiski robootikale pühendatud mitte ainult elektroonika sissejuhatusele.

Kaameragimbal on ühe või mitmeteljeline videosüsteemi stabiliseerimise süsteem. Veel mõned aastad tagasi kasutati video stabiliseerimiseks põhiliselt mehhaanilisi süsteeme kuid hiljutised arengud sensoorika ning mootoritega on tekitanud olukorra kus väga tasemel gimbalid muutuvad järjest kergemaks ja stabiliseerimine antakse mehhaanikalt üle sensoritele ja mootoritele.

Brushless 2 teljeline gimbal

Brushless 2 teljeline gimbal

Minu isiklikuks huviks on just kaamera stabilisatsioon mis toimub harjavabade mootoritega. Kuna harjastega mootorid kuluvad palju (harjaste sädelus kommutatsiooni käigus mis kahandab ka effektiivsust) siis harjavabad mootorid kulutavad vaid laagreid mille eluiga on väga pikk.

Nüüd aga natukene nende mootorite kontrollist. Kuna Harjavabade mootorite kommutatsioon toimub elektriliselt, siis on nende ülesehitus mõnes mõttes nagu stepper mootoritel. Nüüd aga kui võtta mähised eraldi ning nende energiat pulsimodulatsiooniga juhtida, saame tulemuseks mootori mille võlli asendit saab väga täpselt muuta.

Gimbali mootor

Kuna aga mootori driver ei saa harjavaba mootori korral kuidagi teada mis tema asend on, siis kasutatakse selle jaoks inertsiaal mõõdu süsteemi. Praegusel juhul on kogu süsteem küll ühes kiibis (MPU-6050)  aga reaalsuses on seal väga palju erinevaid seadmeid. Alustuseks 3 telge güroskoopi, 3 telge akseleromeetrit (kiirendusandur) ning lisaks veel 3 telge magnetomeetrit. Kokkuvõttes saab protsessor infot mootori liikumisest ja absoluutasendist maakera gravitatsiooni suhtes ning ka magnetvälja suhtes ning arvutab sellest välja mootori mähiste vajaliku ergastuse ning vajaliku muutuse ergastuses et hoida kaamerat soovitud asendis. Tulemus on vägagi vaimustav ning hea koodi korral ülimalt stabiilne.

Brushless mootor IMU-ga

Brushless mootor IMU-ga

Katsetuseks sain kasutada eelneval pildil olevat mootorit mis on disainitud selleks et kaamerat stabiilsena hoida. Mootor võtab täis koormuse all 2.5A voolu ning seda 18V juures ehk siis 45W. Samas on see piisavalt tugev et raskuskeskmes oleva kaamerat stabiilsena hoida, ning see mootor on mõeldud jupp maad suuremate kaamerate jaoks kui GoPro.

Mõnel järgmisel korral räägin ehk seadmest mis mootori asendiga tegeleb täpsemalt.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>