38 ответов в этой теме

[Bergwch]

Это устройство я впервые увидел на кране фирмы Фильматехника, эффект просто потрясающий! Все что я смок узнать об этом, так это то что устройство основано на каких то датчиках реагирующих на малейшее изменение угла наклона камеры. Вот бы достать где нибуть схемку данного девайса.

[shervood]

Будете смеяться, но точно по такому же принципу устроены стабилизаторы танковых орудий. Схема очень проста. Гироскоп - своего рода юла, а точнее ротор раскрученный до неск тыс оборотов в секунду всегда держит ось своего вращения и сопротивляется, если положение оси пытаются изменить. В стабилизаторе столько гироскопов сколько степеней свободы нужно контролировать. Т.е в двухплоскостном (вертикаль, горизонталь) их два. Гироскоп закреплён в подвижной рамке на оси которой находится что-то наподобие резистора с переменным сопротивлением. При отклонении рамки в ту или иную сторону (т.к. гироскоп всегда стремится выровнять своё положение в пространстве) через резистор проходит сигнал (чем больше отклонение от заданного положения, тем больше этот ток сигнала) и подаётся на сервоприводы, которые исправляют положение контролируемого обьекта в пространстве.
Вобщем, осталось найти подбитый танк и выковырять от туда стабилизатор.

[Чайка]

есть фирмы, которые ими торгуют. Цены различные и зависят от многих параметров. Юзайте поиск в гугле : Gyro

[Tuuls]

Щас этих электронных гироскопов как гаффна .. но предназначенны они для моделей

Хотя это не мешает использовать их где душа пожелает ввиду малого энергопотребления , компактности , чувствительности и скорости отклика..

Работает , как я понял просто.. внутри вибрирует пластина .. ее отклонение и фиксируется ..

На сколько знаю максимально бывают 3-х координатные электронные гироскопы ..

Цена смешная


вот этот например 3980.00 руб (х.з. сока это в гривнах.. лень считать )

Robbe G-300 новый, недорогой гироскоп с неизнашиваемым пьезо сенсором, использующийся для стабилизации хвостовых роторов радиоуправляемых вертолетов или любых функций на радиоуправляемых самолетах, контролируемых одним сервоприводом.

а вааще вот.. http://www.capitalho...alogue/232.html

Сообщение отредактировано Tuuls: 23 Jun 2008 - 19:22

[Чайка]

наверное одного гироскопа мало будет -) надо будет еще чудосервоприборчики враждебной техники -)

[Tuuls]

наверное одного гироскопа мало будет -) надо будет еще чудосервоприборчики враждебной техники -)

Ну человек про гироскопы спросил.. я ответил..

А вааще реализовать головку на сервомашинках от моделей - ЗАПРОСТО !!! Там усилия хватит практически на любой вес.. а есси не хватит , реализовать через редуктор..

[beefeater]

"реализовать головку на сервомашинках от моделей - ЗАПРОСТО !!! "

и чего студенты сушат голову над такой "бесполезной" наукой как ТАР (теория автоматического регулирования)?
ведь все запросто...

[Tuuls]

и чего студенты сушат голову над такой "бесполезной" наукой как ТАР (теория автоматического регулирования)?
ведь все запросто...

Вы увлекаетесь моделизмом ?

[beefeater]

А что, здесь сайт моделистов?
тогда звыняйтэ

ЗЫ В отличие от моделистов , я с сервоголовками (и системами управления) наведения КАМЕР имею дело регулярно и о таких эффектах как, например hunting ("болтанка") знаю не понаслышке

Сообщение отредактировано beefeater: 24 Jun 2008 - 14:18

[Tuuls]

И как всегда в тему заходит "ВЕЛИКИЙ СПЕЦИАЛИСТ по болтанкам" , и авторитетно заявляет

[beefeater]

а по теме?
или без личных наездов никак не получается?

[Tuuls]

а по теме?
или без личных наездов никак не получается?

Ты мастер классических съездов

Все что я смок узнать об этом, так это то что устройство основано на каких то датчиках реагирующих на малейшее изменение угла наклона камеры. Вот бы достать где нибуть схемку данного девайса.

Ну и где твой авторитетный ответ по теме ? Ты чем-то помог человеку ?
Те более что

я с сервоголовками (и системами управления) наведения КАМЕР имею дело регулярно

[beefeater]

"Ты мастер классических съездов "
прежде, чем бросаться такими обвинениями, следовало бы заиметь на это моральное право
например, для начала ответить на эти вопросы

"Ну и где твой авторитетный ответ по теме ? Ты чем-то помог человеку ?"
именно потому что "с сервоголовками (и системами управления) наведения КАМЕР имею дело регулярно"
не вижу возможности помочь, поскольку тема, на самом деле, очень сложная,
разве что в "Фильмотехник" направить

схема ДАТЧИКА?! а нафиг она нужна?!
могла бы пригодиться схема ВСЕЙ СИСТЕМЫ стабилизации. Но и она безполезна без реальной механической части *и, главное, алгоритмов управления*,
или тут выложить несколько листов схем сервоголовок и их чертежей а вместе с ними курсы ТАР и теоретической механики?

* добавлено позже

Сообщение отредактировано beefeater: 24 Jun 2008 - 18:17

[Tuuls]

Балабол-теоретик

[beefeater]

ну и какой Вы на это от меня ответ ожидаете?
"хам-практик"?
хамите дальше, но уже без меня, мне с Вами не интересно...

в этом и заключается мое "мастерство классических съездов" - я стараюсь не общаться с хамами
а Ваше "мастерство" - в игнорировании неудобных вопросов

[debosh]

и так, для техкто в танке.

а) есть датчик основанный на эффекте гироскопа(внутри датчика, гироскоп микоскопических размеров), который выдает в реальном времени данные об угле и скорости отклонения. далее на основе этих данных процессор управляет сервомеханизмом(моторчиками) комренсирующими этот угол. (также датчик на основе эффекта гироскопа используется в электронных схемах стабилизации фото/видеокамер, только вместо сервочасти, алгоритмы обработки изображения).

б) и еще есть просто гироскоп - не датчик(и не микроскопических размеров), смотрим здесь http://www.ken-lab.c...tabilizers.html как это можно использовать.

а вобще механизмы стабилизации на основе датчиков и сервомеханизмов (см а.), очень интересная тема, то есть практически вся стоимость смещена в разработку програмного обеспечения, моторчики и датчики стоят копейки по сравнению с полноценным гироскопом да и возможности управления другие см. как Segway гоняет.

PS/и так про гироскоп в танке, и авиатурели(место где сидел стрелок радист) про какой год 19хх вы говорите?, чтоб хоть комуто было бы ясно, какая из схем а) или б) используется, пора из танка вылазить уже Segway выпустили


смотрим тут Gyro Stabilizer (Manufacturers Worldwide) http://www.mandy.com...dor2.cfm?tc=271
в основном тут используется сам эффект гироскопа http://www.aerialexp...yroplatform.htm

но существуют реализации основанные на датчиках + сервомеханика, основная сложность этого подхода, моделирование поведения системы в реальном времени в 3-х координатах(в Segway 1-а координата) требует большого обьема вычислений, так вот наиболее известной из реально созданных систем стабилизации по данной схеме(снимали какуюто олимпиаду 90-х) требовался кластер для вычислений штук из 10 Пентиумв III ))) с тех пор чтото подозрительно тихо в этом направлениии.

[beefeater]

"основная сложность этого подхода, моделирование поведения системы в реальном времени в 3-х координатах требует большого обьема вычислений"
да что Вы такое говорите! Не забивайте людям головы бесполезной теорией!
Все очень просто: берем гиродатчик подключаем к блоку управления стабилизацией для радиоуправляемых моделей - с него на исполнительный привод. Все! Система готова.
Что? массы и моменты другие?! Фигня, не имеет значения. Баллистика другая? Не имеет значения.
Все и так будет отлично работать

[Tuuls]

Давай давай ОПТА.. торгуй "сложными вычислениями"

[debosh]

for beefeater

вы глубоко заблуждаетесь, все на порядок проще, MEMS гироскоп есть в каждой камере со стабилизацией, просто вскрываем припаиваем проводочки в нужных местах, их подключаем к контроллеру сервоприводов.
Если не заработало достаем учебники мантр по ТАР и теоретической механики + бубен, и ритмично на распев зачитываем, при этом главное не сбится с ритма, если сбились начинаем заново.

и пусть хранит Вас великое знание....

[beefeater]

"MEMS гироскоп есть в каждой камере со стабилизацией"
вот только есть одно существенное отличие - система стабилизации изображения в камере практически безинерционна (особенно электронная)
поэтому
"просто вскрываем припаиваем проводочки в нужных местах, их подключаем к контроллеру сервоприводов"
не получится - баллистика другая
поверьте, у меня из-за небольшого рассогласования управления и сервопривода на одной из головок редуктор почти вдребезги разнесло

все! не хочу больше ничего доказывать - написано здесь достаточно
будем считать, что я ("Балабол-теоретик") "глубоко заблуждаюсь"

[debosh]

балистика это хорошо, я за балистику.
мда придется всетаки перед контроллером сервоприводов врезать компьютер, который на основе данных с датчиков, будет вычислять небходимые параметры для передачи в контроллер сервоприводов.
Здорово хоть чтото уже выяснили.

[beefeater]

"придется всетаки перед контроллером сервоприводов врезать компьютер"
компьютеры уже существуют
Tuuls ссылался на моделистов - так вот в авиамоделях есть Системы Стабилизации Полета - только мозги у них под другое заточены. Если бы кто-то мог их перепрограммировать (с учетом разной баллистики и механики ), то вполне (не идеально, но...) возможно использовать.

Сообщение отредактировано beefeater: 24 Jun 2008 - 20:16

[debosh]

компьютеры уже существуют

точно, как пиво и девки.

[beefeater]

уточняю - специализированные
(правда, пиво и девки тоже специализированные существуют)

[Tuuls]

http://www.gaw.ru/ht...rh128/index.htm - это процессор например

http://forum.rcdesig...opic=22463&st=0 - это одна из веток форума моделистов

http://bascomavr.3bb...wforum.php?id=1 - это вообще отдельная тема , но для расширения кругозора тоже пригодицца..

а вообще , зря смеетесь.. модельщики семимильными шагами развиваются

[beefeater]

(ну вот, оказывается можно и без хамства)

проблема не в процессоре. Пофиг какой процессор стоит в системе, главное в алгоритмах. А их готовых нет

[debosh]

жалко что не в силе тока,
по сути нужна математическая модель состояний гиро платформы, и алгоритмы компенсации изменений, состояния этой модели.

[beefeater]

отож
причем алгоритмы должны учитывать такие физические параметры системы, как масса, моменты относительно осей вращения и собственная резонансная частота механической конструкции.
Две главных "засады" - "недокомпенсация" (тогда картинка все равно будет дрожать) и "раскачка" при перекомпенсации и при попадании в резонансную частоту системы. В любой системе АР имеет место компромисс между этими двумя "засадами".

[debosh]

процессор пофигу это факт, intel+xp обжились в камерах нормально, такчто и систему управления стабилизацией, наверно экономически проще делать на обычном компе.
Во всяком случае там существуют доступные системы симуляции физики типа Havok и PhysX (при этом аппаратно ускоренные).

[Denis_REC]

Господа, у меня вопрос: речь в топике идет о системе стабилизации камер? Типа получить прецензионную точность направления движущийся камеры (как на Т-80, штоб за два-три километра ни на сотую градуса пушка не вильнула, и точно башню Абрамса того... крупным планом отснять сидящего в люке танкиста)? Или для того чтобы снимать с датчиков движения камеры во всех плоскостях и потом приращивать в комоузерах и три-дэ-редакторах различные объекты как вживую отснятые?

[debosh]

я думаю речь всетаки о стабилизации.
моКап с гироскопов не даст необходимой точности, хотя если использовать данные моКапа совместно с софтом 3д трекинга(скриптинг сейчас почти все поддерживают) может получится неплохо, но это совсем другая епархия.

зы. про моКапу, вот достаточно интересный подход почитать про это здесь http://www.cs.cmu.ed...y/projects/wii/

[mval]

Я делал цифровую следящую голову - типа есть головка штативная с датчиками - энкодерами - есть контроллер, есть управляемая голова - приводы с подобными датчиками ОС. Мягко говоря нетривиальная задача была победить вибрации и добиться плавности, в итоге все решилось только учетверением дискретизации датчиков с одновременным увеличением мощности (а следовательно - и жесткости характеристик) приводов (естественно, это помимо подбора коэффициентов, хотя коэффициенты были изначально довольно точно посчитаны). Подключить к контроллеру гиродатчик - никаких проблем, только тонкие моменты начинают проявляться как правило на пределе - на полном наезде например, при медленной панораме. Мягко говоря очень маловерочтно, что электронный гироскоп обеспечит требуемую точность, а главное - линейность характеристик (нам ведь не только жестко держать положение нужно, но и панорамы делать?).

Программу написать конечно можно, только делать контроллер на основе PC... как бы помягче выразиться - дилетантизм, когда существует масса программируемых контроллеров, некоторые из которых заточены под управление двигателями. Но бороться и ПОБЕЖДАТЬ вот те самые тонкие моменты можно только когда очень хорошо понимаешь процессы и можешь увязать электронно - механическую систему в единую мат. модель - меня этому учили в свое время, но поверьте, это было очень непросто, когда еще и люфты вылезают, и движки своим параметрам соответствуют с большим разбросом... Еще нужно очень четко представлять, ЧЕГО вы хотите получить на выходе (в численном выражении конечно). Задача управления камерой примерно того же порядка (если не сложнее), как и задача прицеливания танкового орудия - точность того же порядка, плюс требования к плавности перемещения, плюс требование обеспечить диапазон регулирования скорости хотя бы 1:1000, плюс малошумность (ни одному из этих требований модельные сервоприводы не удовлетворяют).

Данные по электронным гироскопам (в том числе - AnalogDevices, Murata) я пару лет назад смотрел - точность нужна на порядок выше. Впрочем для поддержания ориентации головки в некоторых пределах при скажем повороте стрелы крана (не для гашения колебаний) возможно их и можно применить. (скорее всего именно таким образом применяется датчик у Фильматехники, но не очень понимаю, зачем - чего - чего а датчиков на их кране достаточное количество, чтобы без гироскопа обходиться)

Еще: когда цель - гашение механических колебаний с частотами 0.5-5 Гц - именно такие обычно возникают в механике кранов, тележек... приводы должны с такой же частотой работать со знакопеременными нагрузками - на такое способны на вскидку только прямой привод, либо (с оговорками) привод зубчатым ремнем с небольшим передаточным числом. Такой привод - недешевая штука, и массу немалую имеет - экономия на гиродатчике покажется смешной.

В общем системы управления с гиродатчиками (при всей дешевизне последних) - недешевое и не простое удовольствие, имеет смысл делать только крупной партией, либо от нечего делать в качестве хобби.

Сообщение отредактировано mval: 25 Jun 2008 - 11:38

[debosh]

for mval

доходчиво)) очень качественный пост.
насчет специализированных контроллеров согласен, но реальность указывает на обратный тренд RED, SI, несут универсальные процессоры, хотя рынок сбыта этой продукции на порядки шире, то есть экономически казалоссь бы выгоднее запрограмить FPGA, в системах стабилизации я думаю будет тоже самое тем более готовые симуляторы физики (Havok) значительно меняют подход к созданию данных систем, например создание блока предсказания вектора движения, на базе готового симулятора на порядок проще, мне кажется.

[beefeater]

"реальность указывает на обратный тренд RED, SI"
ничего такого реальность не указывает. RED и другие - исключение а не правило
Если учитывать не узкий рынок "псевдокинокамер" а ВЕСЬ рынок камер - специализированные процессоры
помимо всего прочего - это еще и более надежно

Универсальный комп хорош на этапе ОТЛАДКИ управляющей программы. Потом готовая программа зашивается в контроллер и все.

[mval]

Насчет контроллеров:
Коль скоро сигнал уже в цифре, имеет смысл на движки (через усилитель конечно) выдавать ШИМ, а не аналоговый уровень. (это просто ради экономичности - потребление энергии раз в 5 меньше). Я навскидку назову несколько контроллеров, которые способны выдавать на выходе на выбор сигнал в виде аналогового уровня (после 10 - 16 битного ЦАП), или в виде 10 - 14 битного ШИМ с частотой обновления 500 - 2000Гц. Как это реализовать на PC? Сколько будет стоить ОДИН такой комп со всеми платами интерфейсов на 4 - 8 датчиков и 3 - 5 управляющими сигналами? Подозреваю, что дороже комплекта программатор + эмулятор + N комплектов контроллеров, драйверов с др. навесными причиндалами. Я не мудрствуя лукаво соорудил ОТДЕЛЬНУЮ плату управления на каждый привод, комплектующие обошлись в 25 баксов на плату, размеры - что - то 50х100мм, включая силовые драйверы (у меня просто место было, можно и втрое компактнее сделать), плата стоит в самом корпусе привода, по кабелю туда идет только питание и сигнал управления (либо с датчика - цифра, либо с джойстика - аналог), помех от привода - никаких, время загрузки - доли секунды, если вдруг глюкнет - питание OFF-ON, правда пока ни разу не глюкало (еще один камень в сторону PC). Потребление приводов среднее - 1-2 ватта (при мощности движков 20Вт) - при аналоге было бы раз в пять больше. При этом для отработки управляющей программы существует эмулятор (денег конечно стоит), программатор (тоже что - то там стоил) позволяет проц перешить за 10 сек. - играйся сколько угодно. И все равно даже при определенной квалификации требуется немало врмени для отладки, что окупается только партией выпуска - я делал четыре головы - имело смысл, для одной - двух - лучше не связываться.

[debosh]

критерии потихоньку сьезжают)))
мне интересно по какой шкале(принципу) был выделен класс "псевдокинокамер".
Ужос, сколько "псевдо" наплодили люди, обижанные тем что их не слушают.
То есть, если чтото функционирует не так как меня учили то это "псевдо" - жесть, я рад рынку "псевдокинокамер" иначе оставалось бы только слушать речи крутых пацанов о том что мне до них как до китая)))) форева.

зы. предлагаю следующие темы а) что самолет полюбе лучше велосипеда б) ложка круче вилки, а те кто ест палочками 100% фрики.

рассуждения конечно полезны, но охота почитать про различные примеры реализации систем стабилизации (область применения которых не только видео съемка)

[beefeater]

"мне интересно по какой шкале(принципу)"
хотя бы по наличию/отсутствию обтюратора и оптического видоискателя и по времени готовности к работе

не я упомянул RED, SI как пример
никто на них не "наезжает" - успокойтесь, не надо их защищать

так что продолжаем про "охота почитать про различные примеры реализации систем стабилизации "

вопрос по ходу

если речь идет только об угловой стабилизации, то чем не устраивает чисто механическая гироскопная система?
без активной системы не обойтись, например, при стабилизации стрелы крана, установленного на автомобиле
точнее не стрелы (стрела как раз должна выбирать отклонения) а камеры, на этой стреле установленной

[debosh]

меня, даже механическая корбка передач в автомобиле устраивает, но автомат победил однозначно. Здесь я думаю будет также.
Я в прошлом 3Д-шник поэтому часто упоминаю готовые симуляторы физики. это сродни подходу RED, SI, они тоже пошли нетрадиционным путем, за это их ругают, при этом стоя в очереди за их устройствами.
С механическими стабилизаторами, все ясно из картинок по приведенным выше ссылкам, и я имею их в виду для определенных целей.

А так Мой интерес - стабилизатор на сервоприводах но не для "многокилограмовых НАСТОЯЩИХ камер" а для размера не более red scarlet или AVCHD камкордера, так как его можно использовать и для дестабилизации (симуляция сьемок с ттранспортных средств и тп.)

Зы. к стилю "большого кино" имею полный иммунитет, тоесть мне это не надо. Я композер, иллюстратор, реалистичность и качество(кинопроцесса) мне второстепенны (о какой реалистичности может идти речь если небоскреб построен на облаке), лишбы смотрелось максимально эффектно и естественно если он даже из говна.

[VovaM]

Я очень долго изучал предметно эту тему. И провел ряд экспериментов "на коленке" с гиродатчиками для авиамоделей (кстати в режиме head lock или как он там называется, короче "интегральный режим"). Все сказанное mval абсолютно справедливо. Я бы сказал, что это самая сложная задача в приложении к теме "прибабасы для съемок". Согласно моему опыту, основная проблема это приводы. Они должны быть столь малоинерционные и столь мощные (что бы справляться с моментами возмущений камеры), что этому критерию не удовлетворяют даже самые мощные и быстрые цифровые сервомашинки для моделей (мы говорим о камерах весом даже около полукилограмма). Самовозбуждение, люфты и прочее - вылезают сразу. Остальные компоненты концепции, на сегодняшней MEMs (для гиродатчиков) и ОЭВМ-основе (я имею в виду однокристаллки) на порядок проще и дешевле. Разумеется за исключением математики (хотя по сути все что нужно делать - интегрировать угловую скорость от датчиков и давать пропорциональное отклонение на привод), но опять же для тех кто далек от этого. Пассивные стабилизаторы на механических гироскопах и стедикамах и проще и эффективнее с учетом сложного процесса построения штуки о которой идет речь. Вобщем долго болтать, влом - трудностей много.
Это была плохая новость.
Теперь хорошая.
Школьник Адам Даниель Сидман выйграл президентскую или ИНтеловскую премию собрав такое устройство на МЕМс еще года два-три назад. http://www.adamsidma...abilization.htm Качаем видео смотрим интернет ("Adam Sidman award").
И мне говорим спасибо за подробную донельзя схему устройства. Кто готов собрать -поднимите руки.
http://www.freepaten...07/0050139.html
кто не в теме - регистрация на сайте FreeUSPatents бесплатная, скачиваете pdf со схемой.



Забыл сказать самое важное - все гуд, только задумайтесь о сложности компенсации осевых вращений. Это уже не пару перекладин в конструкции, не самой высокой надежности. Если кто в москве готов начать этот гемор - я мог бы пособить ради фана. Хотя если капнуть глубже, покупка Кенлабовских мех гироскопов с навеской даже не на самый качественный жилетный стедик - проще, ибо тут месяцы если не год упорной конструкторской работы. ИМХО