MultiWii Gimbalsteuerung (Ausrichtung UND Nachsteuerung)

BrainChecker

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Rotor-Schredderer
#1
#1
Hi Community,

da mein NanoQuad nun nahezu fertig ist, bin bei der Planung von etwas richtig großem :
Ein ordentlicher Hexa (600mm >) mit vernünftiger Kamera, primär mit dem Ziel Snowboard-Videos zu machen.

Weihnachten kommt ja ;)

Dazu ist natürlich ein vernünftiges Gimbal von Nöten, wenn möglich also 3-achsig und 360°.

Jetzt kann die MultiWii Software ja standardmäßig bereits ein zweiachsiges Gimbal gerade halten, mehr geht m.E. nicht.
Meine Frage ist daher, ob es möglich ist, dass eine MultiWii-Steuerung (nur für Gimbal zuständig, nicht Copter) sowohl ein dreiachsiges Gimbal gerade halten kann, als auch Steuersignale von einer Funke zulässt, damit ein zweiter Pilot das Kamerabild stehts nachführen kann (unabhängig zur Kamerafahrt)...

Geht das ? Oder ist da MultiWii ein völlig falscher Ansatz ?
 
R

Roberto

Erfahrener Benutzer
#2
#2
In der aktuellen Version der Mwii Soft (2.1 & Devs) ist das nicht möglich. Du willst quasi ein "Headfree" für die Kamera d.h. der Kameramann steuert die Kamera nach Kompass, so dass sie immer in die gleiche Richtung zeigt. Das wäre mit der mwii Hardware sogar möglich, ist aber auch im reinen GIMBAL Modus nicht dabei. Schön wäre es natürlich auch einen Point of Interest dauernd im Blickfeld zu haben. Der müsste dann einen GPS+Sender (z.B Android Phone mit Wlan) haben. Da gab es mal eine MK - Demo auf der Wasserskibahn (mit eigenem GPS Device). Wäre mal interessant zu wissen, was es an praktikablen Lösungen für den schnellen Feldeinsatz gibt (DJI? Autoquad? etc).


LG
Rob
 
BrainChecker

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Rotor-Schredderer
#3
#3
Jep, exakt so etwas stelle ich mir vor. Das das mit MW nicht möglich ist habe ich mir schon fast gedacht, auch wenn es schade ist da ja die Hardware vorhanden wäre.

Aber ich schließe mich deiner Frage an : Was gibt es an Alternativen ?
 
Ronny1407

Ronny1407

Erfahrener Benutzer
#4
#4
Ich stehe gerade vor einem ähnlichen Problem:
3-Achs-Gimbal, welches durch 360 Grad-Servos angetrieben wird. Das Hauptproblem ist, dass Multiwii mit solchen Servos nicht umgehen kann. Ich plane nun folgendes (Teile sind schon bestellt), die 3 Achsen werden jeweils über einen Gyro stabilisiert, d.h. in jeder der 3 Achsen hängt ein Gyro, der den entsprechenden Servo stabilisiert, ähnlich einem Heck des Helis. Im HH-Modus solle das eigentlich klappen. selbst wenn es leichten drift geben sollte, könnte das der "Kameramann" gegensteuern. SO ist zumindest der Plan. Ob es funktionieren wird weiß ich noch nicht. Ich habe die günstigen Gyros von HK bestellt, die auch für analoge Servos gehen. Mal schauen ob es klappt oder nicht..
 
BrainChecker

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Rotor-Schredderer
#5
#5
Das klingt eig. sehr gut Ronney1407...

Ich frage mich ob es nicht ausreicht, wenn man nur zwei Achsen stabilisiert...Bei einer vernünftigen Kamerafahrt ist der Copter ja sowieso zum zu filmenden Objekt ausgerichtet. Die Yaw-Achse kann ja dann "manuell" kontrolliert werden, eine eig. Korrektur ist hier ja prinzipiell eher vernachlässigbar. Schöner wärs trotzdem :)

Was ich allerdings auf der Suche nach einem günstigen 3-Achs-Gimbal bemerkt habe, ist dass viele das Landegestell nicht mitbewegen. Dann kommt ja bei einer Verdrehung ständig das Landegestell ins Bild....
Zum Beispiel finde ich das ganz interessant : http://www.goodluckbuy.com/three-ax...fiber-pan-tilt-camera-mount-ptz-for-fpv-.html
 
R

Roberto

Erfahrener Benutzer
#6
#6
@BrainChecker: Wenn Du schon eine MWII Flightcontrol hast, kannst Du sie auch wie 3 Gyros verwenden. Dann musst Du die Mwii nur direkt auf den Kameratisch kleben und im Sketch den Airplane Modus aktivieren. Das dürfte der 3 Gyro - Lösung von Ronny überlegen sein, da Du mehr einstellen kannst (z.B die PIDs) etc.

LG
Rob
 
BrainChecker

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Rotor-Schredderer
#7
#7
Danke für den Tipp Roberto !

Funktioniert das wirklich ? Ich meine prinzipiell ist das ja logisch (hätte ich auch draufkommen können^^) das das ein ähnliches Prinzip ist...aber meinst du man kann das einfach so übernehmen ? Wie sieht es außerdem bei Flugzeugen mit der Yaw-Achse aus ? Ich bin nicht so der Flächenexperte :D Wird die dann auch stabilisiert ? Dann kann ich ja ganz normal einen Empfänger anschließen, damit mein Kameramann auch was zu tun hat....einfach genial !
 
R

Roberto

Erfahrener Benutzer
#8
#8
Vielleicht ist #define AIRPLANE nicht so optimal wie #define HELI_90_DEG. Das wäre dann ein Heli mit ungemischter Taumelscheibe (90 Grad Anlenkung). Die Taumelscheibe wäre quasi Dein Gimbal Roll/Pitch und das "Heck" Deine Gimbal Z Achse.

"Funktioniert das wirklich ?" Das kann Dir nur mit Sicherheit jemand sagen, der es schon gemacht hat. Du hast Die Hardware schon, und die Chancen sind m.E besser als mit Einzelgyros ohne Acc.
Das sollte eigentlich gut laufen.

LG
Rob
 
bigbretl

bigbretl

Erfahrener Benutzer
#9
#9
Servus,
ich bin auch gerade im Bereich Videotechnik (dieses Forums) unterwegs weil ich eine eigenstädige Gimbalsteuerung will.
Dazu habe ich auch schon Versuche unternommen. Einen Kreisel vom Hubschrauber auf die Kameraplatte ging völlig in die Hose, da jede Bewegung am Gimbal durch den Kreisel korrigiert werden wollte und das ganze Gimbal samt Kamera nach 2 sek so stark aufgeschaukelt war, dass ich den Akku ziehen musste damit nichts kaputt geht.
Ich verfolge eher den Ansatz eine Flightcontrol zu verwenden und wie Roberto (grüß dich) schon gesagt hat das ganze im Heli Mode zu betreiben. Ich hatte ja gehofft, dass es bereits arduino Sketche gibt, die entsprechend abgespeckt sind. Der riesige Vorteil liegt in den Einstellmöglichkeiten und der PID Regelung.
Vielleicht sollten wir damit zum Thema "Equipment" - "Videotechnik" wechseln. Es gibt ja bestimmt noch andere Helle Köpfe die sich damit befassen und nicht zwangsläufig bei Multiwii suchen.
Roberto@ Wenn wir dich dafür begeistern könnten würde ich mir ja sogar schon Teile bestellen und Blitzversand wählen;)
Am Gimbal konstruieren wir (Freunde und ich) schon. Die Ansteuerung soll über Servos mit Zahnriemenantrieb laufen. Die Poti´s vom Servo kommen dann direkt auf die jeweilige Drehachse. Nachdem der mechanische Anschlag vom Servo ebenfalls entfernt wurde kann dieses voll durchdrehen und mit einer Übersetung von 1:2 (erster Versuch) bis evtl. 1:5 könnte eine recht hohe Präzision erlangt werden.

Gruß bigbretl
 
BrainChecker

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Rotor-Schredderer
#10
#10
Wow...das klingt seeehr gut. Dachte mir fast schon das da mehrere Menschen Interesse daran haben.

Das mit der FC als Steuereinheit klingt wirklich sinnvoll und sollte mit Sicherheit weiter verfolgt werden.
Leider fehlt mir programmiermäßig momentan noch das Know-How und schulisch leider auch die Zeit mich in crashkursartig damit zu beschäftigen...dennoch werde ich mich natürlich auch gerne als Tester bereit Stellen wenn da was so weit wäre...

Das mit dem Gimbal klingt Interessant bigbretl, gibts da schon erset Bilder/Konzepte ?

Zum Threat : Einen neuen im Videosektor aufmachen ? Oder verschieben und umbenennen ?
 
R

Roberto

Erfahrener Benutzer
#11
#11
@bigbret: Danke für Dein Vertrauen! Aber mit meinem kleinen Mwii-Versuchsquad kann ich mir so ein 500gr Gimbal Projekt (+Kamera) sowieso von der Backe wischen.
Wenn alexmos seinen Gimbal-code veröffentlichen würde, wäre das Problem sofort gelöst.
Aber auf seiner alten Codeseite finden sich auch noch ein paar nützliche Hinweise:
Das derzeitige Auslesen der RC Befehle hat einen Minifehler, der das Servogewitter unnötig verstärken kann. Ausserdem bringt eine Beimischung der Gyrodaten für das Gimbal wohl eine schnellere Reaktion. Der letzte Punkt ist für uns allerdings uninteressant, da wir nicht die "Gimbal" Funktion verwenden (nutzt ACC) sondern den Helimodus, der bereits die Gyrodaten berücksichtigt. http://code.google.com/p/multiwii-alexmos/source/detail?r=36.
Bei unserem Vorhaben sind natürlich diese Einstellungen in der config.h auch interessant:
Code: 
    /******                Gyro smoothing    **********************************/
      /* GYRO_SMOOTHING. In case you cannot reduce vibrations _and_ _after_ you have tried the low pass filter options, you
         may try this gyro smoothing via averaging. Not suitable for multicopters!
         Good results for helicopter, airplanes and flying wings (foamies) with lots of vibrations.*/
      //#define GYRO_SMOOTHING {20, 20, 3}    // separate averaging ranges for roll, pitch, yaw

    /************************    Moving Average Gyros    **********************************/
      //#define MMGYRO                         // Active Moving Average Function for Gyros
      //#define MMGYROVECTORLENGHT 10          // Lenght of Moving Average Vector
      /* Moving Average ServoGimbal Signal Output */
      //#define MMSERVOGIMBAL                  // Active Output Moving Average Function for Servos Gimbal
      //#define MMSERVOGIMBALVECTORLENGHT 32   // Lenght of Moving Average Vector
"MMSERVOGIMBAL" ist bei der FC auf dem Kameratisch im 90Grad Helimodus natürlich wirkungslos.

Zu dem Thema fällt mir noch ein:
Ich habe hier noch einen Walkera Empfänger RX2437V herumliegen (+ passenden Sender), der hat direkt noch eine FBL Stabilisierung für eine 90 Grad Taumelscheibe dabei (komplette FBL FC mit Heckgyrokontrolle im Format einer Streichholzschachtel). Ausserdem kann man noch über "Potis" allerhand einstellen. Vielleicht wäre das auch einen Versuch wert, mehr als nicht funktionieren kann es auch nicht. Der Walkeraempfänger braucht Digitalservos. Bigbretl, wenn Du Interesse hast, kann ich Dir die Walkerasachen zum Testen mal rüberschicken (beim Sender fehlt allerdings diese AA Batteriekiste, da dort ein Lipo werkelt, den ich allerdings nicht mitschicken würde).

@BrainChecker: Der Thread passt eigentlich in beide Themenbereiche :)

LG
Rob
 
Ronny1407

Ronny1407

Erfahrener Benutzer
#12
#12
Naja ich denke aber, dass das Problem mit dem Aufschaukeln der Gyrosteuerung auch mit der Einstellung zusammenhängt. Ich hoffe ich bekomme das hin. Eine Multiwii-Steuerung kann ich nicht nehmen, die kann nur mit normalen Servos umgehen, ich denke nicht dass diese fehlerfrei mit 360 Grad Servos arbeiten kann
 
bigbretl

bigbretl

Erfahrener Benutzer
#14
#14
Hi,
Ronny wenn du die Gyro Variante weiterverfolgst berichte über deine Fortschritte. Wie gesagt, bei mir gings kompl. in die Hose.
Das mit dem Servo ist so, dass es zwar um 360 Grad funktioniert, aber eigendlich keines ist. Der Poti im Servo sagt dem Motor wann der gewünschte Winkel (oder Weg) erreicht ist. Und wenn der Poti jetzt auf der Gimbalachse ist und durch die Übersetzung erfordert dass das Servo z.B. 360 Grad drehen muss um eine 60 Grad Änderung zu erreichen, dreht der Motor halt so lange bis der Poti (Gimbalachse) die 60 grad erreicht hat.
Roberto: Danke für dein Angebot, aber ich glaube, dass das FBL ähnlich reagieren würde wie meine Gyrovariante.
Wie anfangs schon mal gesagt, will ich was besseres wie die originale camstab vom Multiwii und da wird man wohl mit PID Einstellungen am weitesten kommen.
Schade eigendlich, dass Alexmos seine Erkenntnisse für sich behält.
Bilder zum Gimbal gibt es noch keine, wir sind noch beim CAD zeichnen.
Gruß bigbretl
 
Ronny1407

Ronny1407

Erfahrener Benutzer
#15
#15
bigbretl hat gesagt.:
Hi,
Ronny wenn du die Gyro Variante weiterverfolgst berichte über deine Fortschritte. Wie gesagt, bei mir gings kompl. in die Hose.
Zum Vergrößern anklicken....
Mach ich..
bigbretl hat gesagt.:
Das mit dem Servo ist so, dass es zwar um 360 Grad funktioniert, aber eigendlich keines ist. Der Poti im Servo sagt dem Motor wann der gewünschte Winkel (oder Weg) erreicht ist.
Zum Vergrößern anklicken....
Eigentlich nicht, das Servo dreht immer solange ein Signal ungleich 1,5ms kommt entweder Links oder rechtsherum. Deshalb bin ich der Meinung, dass es mit der Multiwii Steuerung nicht funktionieren würde, es sei denn man programmiert es um. Und selbst dann wird es vorteilhaft sein, die Steuerplatine direkt an der Auflagefläche der Kamera zu befestigen.
 
bigbretl

bigbretl

Erfahrener Benutzer
#16
#16
Ja, du hast ja recht, aber die Rückmeldung über die Servoposition kommt ja vom Poti, da ja kein anderes Bauteil weiß wie der Hebel gerade steht.
Nicht die ganze Platine sondern nur der Poti (wird vorher herausoperiert) kommt auf die Gimbalachse.
Wir werden in diese Richtung testen. Erfolg o. Misserfolg wird mitgeteilt.
Gruß bigbretl
 
BrainChecker

BrainChecker

Rotor-Schredderer
#17
#17
[video=http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=9vJf1NFtYwE]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=9vJf1NFtYwE[/video]

Sowas hier entspricht doch in etwa unseren Vorstellungen...

Anscheinend nutzen die ne Crius SE zur Steuerung, bleiben außerdem wie gewünscht nachsteuerbar.
Kennt die Jungs jemand ?
 
R

Roberto

Erfahrener Benutzer
#18
#18
Ähem, BrainChecker.
Die Leute in Deinem Video präsentieren einen Droidworx SkyJib V2, so wie es aussieht. Roll und Nickausgleich werden demonstriert, Yaw Stabilisation nicht, nur das Drehen um die Yawachse. Von der Crius SE lese ich da nichts, aber in den anderen Videos von denen sieht man dann ein WKM mit Zenmuse ..... wahrscheinlich war ihnen das Droidworx Gimbal zu schäbig....???
Naja, wenn Du auch mit Scheckbuch fliegst, ist wahrscheinlich die WKM / Zenmuse Lösung etwas für Dich.
BTW: Im DIY Drones Forum habe ich mal nachgefragt, wie weit das mit der APM und 3 Achs Stabilisation ist. Im Missionplanner Menue kann man das anwählen, nur ob es dann auch funktioniert ist eine andere Frage. Ob die APM als Standalone Gimbal controller geht ist auch unklar, oder ob das mit Telemetrielink (Laptop und Joystick) geht auch. Bislang wird laut geschwiegen .... das ist auch eine Art Antwort für mich. Hat hier jemand schon etwas mit der APM und einem "dicken" Gimbal gemacht? Wer weiss was?

LG
Rob
 
BrainChecker

BrainChecker

Rotor-Schredderer
#20
#20
Ich habe mich noch ein wenig mit der Materie beschäftigt (liege gerade sowieso krank im Bett) und bin auf das Paris Sirius Gimbal-Board gestoßen : http://www.multiwiicopter.com/products/paris-gimbal-3-axis-control-board

Anscheinend beherrscht das Board ein 3-achsiges Gimbal, in dem Video sieht es sogar sehr gut aus.
Laut Text basiert der Code ja auf MultiWii, allerdings funktioniert der Download-Link bei mir nicht.

Hat sich jemand mal mit dem Board beschäftigt ? Der Code müsste ja auf eigentlich jedem Wii-Board funktionieren...
 
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