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Donnerstag, 20. Januar 2011, 14:45

Motor bei selbstbau

Ich erwäge einen Eigenbau eines motorischen Panoramakopf. Dazu habe ich noch einige Fragen:

  1. Welche konkrete Motoren mit der entsprechenden Elektronik könnt Ihr für folgende Kombination empfehlen?
    • Welchen: Stepper Motor und "Driver"?
    • Welchen: DC-Motor und Encoder?
    • Servomotor?


  2. Was für eine Elektronik interagiert gut mit Papywizard? Mit welcher oben erwähnten Kombination würde diese Elektronik funktionieren?
    Als Basis wird wahrscheinlich Arduino duamilanove verwendet.


Gruss
Donpesce
Nikon D80 --- Sigma 8mm f4 EX --- SIGMA 10-20mm F/4.0-5.6 EX DC HSM --- Pano-MAXX --- Manfrotto 055XProb --- IR- & Funk/Kabel Fernbedienung --- HUGIN --- Krpano

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Freitag, 21. Januar 2011, 11:13

Hallo Donpesce, hallo auch an alle anderen Leser,

bin seit heute hier im Forum und gerade genau an diesem Problem am Arbeiten.
Ich bin gerade an der Konstruktion für einen (modularen) Panoramakopf als Basis für weitere Zubehörteile rund um die (Panorama-) Fotografie.

Meine Lösung soll folgendermaßen aussehen:
Basis:
  • motorisierter Panokopf mit integrierter Nivellierkugel (die Nivelierung ist im ersten Schritt manuell (Lösen und Festziehen einer einzigen Rändelschraube bzw. Sterngriffs), soll später aber auch automatisiert werden).
  • Einsatz von handelsüblichen Schrittmotoren (max 42 x 42mm oder kleiner) mit NEMA11 oder NEMA17-Flansch , z.B. Restposten von Pollin-Elektronik).
  • Dreifach kugelgelagerter (2x Axiallager, 1x Radiallager) "Drehteller" mit Antrieb über Riemen (geräuscharm - Untersetzung etwa 5:1)
  • Drehteller mit alternativ UNC 1/4"-20 oder UNC 3/8"-16 Fotogewinde bzw. 4 Stück M4 oder M5 Gewinden zum Anschrauben von weiterem Zubehör wie Schnellwechselklemmen.
Diese Basis dient vorerst zur automatisierten Aufnahme von einreihigen Panoramen. Auf den Drehteller wird z.B. eine ARCA-kompatible Schnellwechselklemme montiert, in die im ersten Schritt eine Nodalpunktschiene eingesetzt wird. Es kann auch eine L-Winkel mit Dreteller angebaut werden, um die weiteren Reihen vorerst manuell einzustellen.
Erweiterungen sind folgende vorgesehen, die alle auf dem Drehteller montiert werden:
  1. Erweiterung zur automatischen Einstellung des Nodalpunktes (auch separat als motorisierter Makro-Schlitten verwendbar) in Abhängigkeit der Brennweite des Objektives und weiterer Randbedingungen
  2. Aufbau zur motorisierten Steuerung der vertikalen Achse zur Erstellung von mehrreihigen Panoramen, auch in Verbindung mit Erweiterung 1.
Für die Konstruktion habe ich mir ein 2D/3D CAD Programm (ViaCAD) angeschafft, dass mit 45€ erstaunlich günstig und superleicht zu erlernen ist. Sobald die ersten Zeichnungen "vorzeigefähig sind" werde ich sie hier einstellen.

Die Ansteuerung der Motoren (samt Ansteuerung des LCD, Tastatur, sonstiger Aktoren/Sensoren) wird ein Mikrocontroller übernehmen.
Die Ansteuerung der Kamera soll auch über den Mikrocontroller erfolgen. Idealerweise werden dazu auch Daten aus der Kamera ausgelesen, um z.B. aus der Brennweite und anderen Kameradaten den Nodalpunkt zu errechnen) - Dieser Punkt wird sicherlich der interessanteste !!

Folgende Randbedingungen versuche ich zu erfüllen:
  1. günstiger Preis, also Verwendung von preiswertem Zubehör (z.B. Schrittmotoren von Restpostenhändlern, ohne auf einen bestimmten Typ festgelegt zu sein)
  2. Wo möglich, Einsatz von Standard-Komponenten wie Sterngriff, Kugellager, Riemen... die im Industriebedarf einfach und preisgünstig in guter Qualität zu bekommen sind
  3. möglichst geringes Gewicht trotz maximaler Stabilität (ich habe leider keinen Scherpa, der mir alles trägt)
  4. Batteriebetrieb (z.B. 4 - 8 Mignonzellen (z.B. Eneloop) oder Modellbau-Akkupack) oder Betrieb über Steckernetzteil möglich.
Weitere Gimmicks, die im Laufe der Zeit folgen sollen sind:
  • Fernsteuerung des Steuergerätes durch ein Smartphone oder iPod
  • Abspeichern von Setups für bestimmte Kamera/Objektivkombinationen
  • Auslösen der Kamera erst nachdem der Panoramakopf "ausgeschwungen" hat. Dazu wird ein drei-Achs-Beschleunigungssensor ausgewertet. Auf diese Weise kann der Bildaufnahmeprozess zeitlich optimiert werden, ohne dass die verwacklungsbedingte Unschärfe zunimmt. Der Schwellwert kann vielleicht einstellbar gemacht werden, um auch bei Erdbeben Panoramafotos machen zu können :-) .
  • Die Steuerung soll noch weitere Funktionen bekommen (z.B. Multi-Blitz-Auslöser, Eingänge für Lichtschranken oder Näherungsmelder,...).
  • Anschluss einer GPS-Maus an die Steuerung (oder einbau eines GPS-Moduls - modular), um die GPS Daten direkt in die EXIF-Daten zu schreiben. Dazu kommt ein elektronischer Kompass-Sensor, der dazu die Aufnahme-Richtung mit abspeichert.
Ich überlege, ob ich mal ein komplette Spezifikation zusammenschreibe und hier einstelle. Vielleicht gibt es ja ein paar Gleichgesinnte, die an diesem Projekt mitarbeiten wollen.

Unterstützung benötige ich vor allem von Leuten, die eine Drehmaschine und/oder eine Fräsmaschine haben oder Zugriff darauf.

Wer jetzt denkt, dass ich ein Arbeitsloser oder Rentner bin, der nicht weiss, was er mit seiner ganzen Zeit machen soll, den muss ich enttäuschen. Ich habe auch eine Vollzeit-Job, bin aber kreativ, habe viele Ideen, sehr viel Spaß an Mechanik, beruflich mit Elektronik und Mikrocontrollern und deren Programmierung zu tun und nenn die Fotografie mein Hobby. Die Kombination macht das ganze so spannend.

Vielleicht hat ja der eine oder andere Lust, ein paar Ideen mit einzubringen und andere vielleicht Interesse, an der Umsetzung mitzuwirken.

Bis bald.
OnkelTom17

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Freitag, 21. Januar 2011, 11:25

Aus welcher Gegend kommst du OnkelTom?

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Freitag, 21. Januar 2011, 12:22

Hallo vollmtbi,
ich bin in der Nähe von Wiesbaden / Rhein-Main-Gebiet angesiedelt.
Gruß
OnkelTom17

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Freitag, 21. Januar 2011, 16:20

Das eigentliche Problem

sind nicht die Motoren sondern die Getriebe: sie müssen klein und spielfrei sein und dazu noch bezahlbar.
Die Elektronik ist dank open hardware wie Arduino preiswert und leistungsfähig, Sensoren mittlerweile auch, da man Spielcontroller schlachten kann z.B. aus der WII.

Nach dem ich meinen ersten motorisierten Panokopf selbst gebaut habe, nehm ich jetzt meist doch den Merlin, der in der Kombi mit Papywizard ein preislich unschlagbares Paket ist.
knapp vorbei ist auch daneben ...

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Freitag, 21. Januar 2011, 17:17

Ich behaupte jetzt mal, dass bei einem Schrittmotor das Getriebe unproblematischer ist. Ein Schrittmotor wird genauer angesteuert, und somit reicht eine kleinere Übersetzung welche mit 2 Zahnräder bewerkstelligt werden kann. Oder sehe ich das falsch? Bzw. wie könnte man einen normalen Motor gleich genau steuern?
Nikon D80 --- Sigma 8mm f4 EX --- SIGMA 10-20mm F/4.0-5.6 EX DC HSM --- Pano-MAXX --- Manfrotto 055XProb --- IR- & Funk/Kabel Fernbedienung --- HUGIN --- Krpano

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Freitag, 21. Januar 2011, 17:26

Bzw. wie könnte man einen normalen Motor gleich genau steuern?

wie im Merlin: mit Encodern
knapp vorbei ist auch daneben ...

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Freitag, 21. Januar 2011, 18:00

Weisst du zufälligerweise was für einen Encoder das ist? und wo man den bekommen könnte?

Die günsitgen die ich gefunden habe funktionieren nur bis 100rpm.
Nikon D80 --- Sigma 8mm f4 EX --- SIGMA 10-20mm F/4.0-5.6 EX DC HSM --- Pano-MAXX --- Manfrotto 055XProb --- IR- & Funk/Kabel Fernbedienung --- HUGIN --- Krpano