Compact Gimbal Alex Mos für Gopro Hero

#1
Hallo zusammen,
nachdem ich seit gut einem viertel Jahr versuche vernünftige Videos mit meinem Quadrocopter und der Gopro Hero zu machen, ist mir heute ein weitere Schritt in die richtige Richtung gelungen.
Die erste Variante mit Servos war wie zu erwarten nicht all zu berauschend. Ständige Schwingungen im Bild und alles Nachbessern an der Mechanik oder Einstellung hat nichts geholfen.
Kurz entschlossen hab ich mir dann das Alex Mos Board samt Motoren beim Copterhändler meines Vertrauens bestellt. Doch wie soll das Gimbal aufgebaut werden? Ich möchte hier niemanden zu nahe treten, aber die meißten Konstruktionen haben sehr große Auskragungen (Querschnitt / Hebelverhältnis) was meines Erachtens zu starken Schwingungen und Resonanzen führt. Mir selbst ist das aufgefallen als ich bewußt in einem früheren Versuchsaufbau meines Quadros die Motoren mit Auslegerende gefilmt habe – mit einer starren (kein Roll, Pitch) aber gedämpften Kamerahalterung . Es gab in einigen Flugzuständen heftigste Vibrationen – die Motoren sind förmlich durchs Bild getanzt. Ursache dafür ist eine zu weiche Dämpfung zwischen Gimbal und Rahmen. Meines Erachtens erzeugt die Relativbewegung zwischen Rahmen und Gimbal dieses wellenartige Bild… ich bin schon seekrank geworden. Nachdem ich dann die Kamera richtig starr befestigt hatte war das Videobild deutlich besser.
Neben den üblichen Grundlagen wie auswuchten, auswuchten und nochmals auswuchten , halte ich lediglich eine aktive Dämpfung (Motor) und eine passive Dämpfung (Kamera) für sinnvoll. Die aktive Dämpfung ist eine meiner nächsten „Projekte“ – bin gespannt was dabei herauskommt.
Nun zum Gimbal selbst. Die wichtigsten Prämissen waren neben einer hohen Steifigkeit und kurzen Hebeln ein geringes Gewicht. Dadurch, dass die Motoren „gedreht“ eingebaut werden ergibt sich ein extrem kurzer Hebel. Die Klemmung ist zwar etwas aufwändiger in der Herstellung , läßt aber durch die Möglichkeit den Motor zu verschieben eine Korrektur des Achs-Schwerpunkts zu. Natürlich nur in begrenzten Maße, aber dadurch, dass der CG im CAD mit verfolgt und berücksichtigt wurde, reicht es aus das Gimbal exakt auszuwiegen.
Die verwendeten Materialien sind ausschließlich CfK und Alu. Ich muss zugeben, dass das „leichter Fräsen“ von Aluteilen einen gewissen Fetisch bei mir auslöst – und das hat sich gelohnt – mit knapp 280g ist das Gimbal sicher kein Schwergewicht.
Das Gimbal ist mit einer Adapterplatte an der Unterseite des Quadrocopters befestigt. Es sind lediglich 4 kleine Gummitüllen in der Basisplatte, um nicht direkt CfK auf CfK zu schrauben. Allerdings sind die Schrauben satt angezogen, so daß keinerlei Schwingungen zwischen Rahmen und Gimbal aufkommen.
Was das Programmieren angeht verweise ich auf etliche Diskussionen in weltweiten Foren – hier nochmal Danke an all diejenigen, die hilfreiche Informationen gepostet haben – ich hoffe ich kann mit diesem Beitrag auch gewisse Erfolgserlebnisse unterstützen.
Kritik, Hinweise, Anregungen, Fragen sind jederzeit willkommen.

Auf die Schnelle hab ich einen kleinen Film zusammengefrickelt. Zu finden unter:
http://www.youtube.com/watch?v=NymslpTxMjg&feature=youtu.be



BL_Gimbal05.jpg BL_Gimbal01.jpg BL_Gimbal06.jpg BL_Gimbal04.jpg BL_Gimbal03.jpg BL_Gimbal02.jpg

Grüße

Knut
 

kinderkram

Erfahrener Benutzer
Moderator
#3
Sieht gut aus, Knut!

Einziges Problem ist evt., dass das Kabel vom Pitch Motor immer mitdrehen muss - und ausserdem unter der IMU verläuft.
Da hätte ich vermutet, dass es Probleme geben könnte.

Aber das Video sieht ja prima aus...

Hübsche Haube übrigens. Gips die käuflich zu erwerben oder ist das ein Unikat?

Norbert
 
#4
Vielen Dank für euer Lob,

@kinderkram
Da die Winkel ja begrenzt sind ist das Mitdrehen der Kabel sicher ein Kritikpunkt. Ich bin noch am überlegen, ob ich die Motorenanschlußkabel gegen Silikonkabel auswechsle - an der Verlegung werde ich aber noch was ändern - gefällt mir selbst nicht - aber für den ersten Versuch hat es gereicht.
Mit der Kamerahalterung bin ich auch noch nicht glücklich. Mir schwebt eine Art Schnellverschluß vor - im Moment muss ich noch schrauben.

Was die Haube angeht hab ich mir letztes Jahr zwei Formen gefräst - wenn Interesse besteht kann ich mal ein paar Sätze machen. Wird allerdings ein paar Tage dauern, da ich meine Tiefziehmöglichkeit erst aktivieren muss.

Knut
 

ApoC

Moderator
#7
Prinzipiell ne tolle Idee. Aber das die "normalen" Gimbals so einen "hohen" Aufbau haben, soll meist dafür sorgen, von der Propellerebene wegzukommen. (Schwerpunkt natürlich auch)

Ich sage prinzipiell, weil: Was nutzt mir das kleinste / tolle Gimbal, wenn ich laufend Propeller, respektive halbe Copter im Bild habe.

Ist nicht böse gemeint, nur sind Props im Bild ja eher suboptimal.
 
#8
Prinzipiell ne tolle Idee. Aber das die "normalen" Gimbals so einen "hohen" Aufbau haben, soll meist dafür sorgen, von der Propellerebene wegzukommen. (Schwerpunkt natürlich auch)

Ich sage prinzipiell, weil: Was nutzt mir das kleinste / tolle Gimbal, wenn ich laufend Propeller, respektive halbe Copter im Bild habe.

Ist nicht böse gemeint, nur sind Props im Bild ja eher suboptimal.

ABER: was nützt dir der "hohe" aufbau wenn du dadurch schwingungen in das gimbal reinbekommst. nicht alle wollen nur auf der stelle schweben und ein nettes foto/video von oben machen sondern auch mal mit flotter gangart ein video drehen.
und genau dafür finde ich so einen kompakten aufbau vorteilhaft, eventuell kann das gimbal ja noch etwas weiter nach vorn rutschen... die konstruktion finde ich aber sehr gelungen :)

und deine erfahrungen bezüglich der gedämpften gimbalbefestigung am copter kann ich voll bestätigen. bin auch schon länger am testen welche konstruktion/befestigung für schnelles fliegen am besten geeignet ist und da hab ich sehr ähnliche ergebnisse/schlüsse gezogen wie du: keine bzw harte dämpfung für gimbalbefestigung und weiche dämpfung (alphagel oder ähnlich) nur für die camera.

viele grüße, gerald.
 
Zuletzt bearbeitet:
#9
Guten Morgen zusammen,

was die Anschlüsse angeht, so ist da kein Platz um ein USB-Kabel einzustecken. Ich muss jedesmal die Kamera ausbauen. Sicher ein kleines Handicap aber damit kann ich gut leben. Derzeit bin ich noch auf der Suche nach einer Schnellverschlußlösung. Irgend eine Klappe mit Verrriegelung. Die bisherige Befestigung ist quick and dirty - ich wollt halt unbedingt fliegen :rolleyes:

Apoc hat natürlich recht - zum Teil :). Bringt ja nichts wenn das Video eine gute Qualität hat dafür aber die Quirls zu sehen sind. Was mir an den meißten Gimbals auffällt, ist der große Abstand zwischen Befestigungsbasis der Motoren und der darauffolgende Aufbau der Pitch- und Roll-Mechanik. Das hab ich eben versucht so kurz wie möglich aufzubauen. Auch die Kameraaufnahme ist häufig sehr groß - klar kann ich viel unterschiedliche Kameras montieren - aber ich wollte eben "compact" für die Gopro meines Auslegen. Im Übrigen passt die Gopro Hero 2 ebenfalls in mein Gimbal.

Das Filmen der Motoren/Luftschrauben war in meinem Fall beabsichtigt. Zum einen habe ich im Moment nur mein "altes Arbeitstier" zum testen, zum Anderen erkennt man Schwingungen wenn man die Motoren im Flug beobachtet.

Für die Zukunft hab ich ein neues Copterprojekt geplant. Wo natürlich keine Propeller zu sehen sind - einen "Vorentwurf" hab ich schon in der Schublade. Die Komponenten sind auch schon alle beschafft. Allerdings will ich noch ein paar Versuche bzgl. der aktiven Motordämpfung durchführen. Mal sehen ob das was bringt.

Hier mal ein Bild vom neuen Copter

QC_neu.jpg

Euch allen ein schönes Wochenende

Knut
 
#11
Hey Knut

Wenns n Disco Klon wird (Armstellung), bei dem man keine Props im Bild sieht, mit BLG und 11 Zoll E-Props draufpassen....

Dann immer her damit. ;)
 
#12
Wenn du mir jetzt noch erklärst was ein "Armstellungs-Disco-Klon" ist, könnte ich ja mitreden :). Ich steh eher auf Classic-Rock.
Ansonsten passen deine Anforderungen.
Es wird ein APM 2,5+, 4x NTM 2830-750 Kv, Lipo 4S 10-11" Propeller und natürlich ein BLG.
 
#13
Ich meine mit DiscoKlon, die Anordnung der Arme, die Plates usw. Um zb keine Props im Bild zu haben.

Man könnte auch sagen, ein Mini Goliath.
 
#15
hier mal ein bild von meinem "discovery", ist recht ähnlich wie dein zukünftiges konzept nur wollte ich unbedingt ein symetrisches design :)
der roll-motor fürs bl-gimbal kommt vorne zwischen die beiden centerplates und damit wird das dann auch alles schön kompakt... warte gerade noch auf die cfk-gimbal-teile vom fräsen aber deine alu-version würde sich bei mir bestimmt auch gut machen ;)

schönes wochenende euch allen!
 

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Kikifaz

Erfahrener Benutzer
#16
Für die Zukunft hab ich ein neues Copterprojekt geplant. Wo natürlich keine Propeller zu sehen sind - einen "Vorentwurf" hab ich schon in der Schublade. Die Komponenten sind auch schon alle beschafft. Allerdings will ich noch ein paar Versuche bzgl. der aktiven Motordämpfung durchführen. Mal sehen ob das was bringt.

Hier mal ein Bild vom neuen Copter

Anhang anzeigen 61326
Das könnte hinkommen was die Propeller betrifft. Je nach Prop-Größe.

Ich musste bei meinem Projekt ( http://fpv-community.de/showthread.php?28128-Baubericht-TBS-Discovery-Clon-mit-BLG ) mit der Kamera bis vor die Motorebene. Allerdings bei 11" Props.

Hier zu sehen, wie weit das dann nach vorne muss:
Anhang anzeigen 61334


Das Problem ist, dass dann der Akku weiter nach hinten muss und mit den dann weit aussen liegenden Massen das Flugverhalten nicht gerade "sportlich" wird...:rolleyes:
 
Zuletzt bearbeitet:
#17
Gefallen mir die beiden Modelle. Echt klasse Design.
Mich würde mal interessieren mit welcher Kameraeinstellung ihr fliegt. Die max. Weitwinkeleinstellung ist ja eh nicht sonderlich schön anzusehen durch den Fischauge-Effekt. Mein Erstversuch war mit dem Medium Weitwinkel. Zudem könnte man ja auch die Kamera ein paar Grad nach unten schwenken - bis die Motoren/props aus dem Bild sind.

Knut
 
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