Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

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Strophe
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Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar Strophe » mer. 13 juil. 2016 19:25

N'hésitez surtout pas à commenter, questionner, conseiller, vous inspirer, reprendre, forker... Pour l'instant c'est libre et sans licence, plus tard ce sera sous licence libre :)

Il s'agit en priorité de Construire un prototype et 4 unités d'un engin qui ressemblerait à à celui-ci dans le principe.
Le but étant de filmer/projeter de mini scènes lors d'un spectacle
(comme précisé dans ce post), l'idée est de construire tout ça en verre synthétique (plexi altu pmma et consorts) afin de minimiser l'obstruction du regard direct.

Ensuite, et si vous êtes intéressés, il sera possible de développer ça en open-source open-hardware afin de varier les tailles et les usages, il y a de forts potentiels : j'ai à ce propos répondu à l'appel de candidature FiPO de LabSUD, mais finalement je n'aurais pas le temps cette année, alors si certains veulent s'y mettre plus tard, avec bonheur !!

Sont résolus (acquis et fonctionnels) :


Exemple d'image obtenue :
vlcsnap-2016-07-13-18h07m30s867.png
Capture d'écran via VLC du tout premier test en janvier 16 (sans aucune correction, capteur en mode auto tel que livré)
Le film fait 14,06 Go pour 2m15s soit un débit de 106.46 Mo/s !! Encodage Y:U:V 4:2:2
"Caméra" tenue et réglée à la main...
(Mini décor pop-up visible en entier sur le book de www.camilledorman.fr)



En cours :
  • structure
    • Conception du boitier de caméra terminé, en attente de découpe du proto
    • Conception de la tête Pan/tilt en cours
    • Réflexions sur la grue en cours (inspiration)
  • Préparation des tests du contrôle de l'objectif
    • Arduino Uno avec Firmata
    • Contrôle via Maxuino pour actions via surface de contrôle MIDI
    • préparation d'un patch M4L pour la fonction Zoom (synchronisation Focale et Mise Au Point)
  • Reflexions sur l'électronique et le contrôle
    • Envoyer les data aux moteurs (5 axes + 3 servo) en direct via RJ45 et la library OSCUINO
    • choix des µcontroleurs et des drivers de stepper
      • éventuellement une carte dans la caméra (reliée en I2c ou serial à la carte principale) pour les 3 servo + LED de TALLY (indication visuelle de la caméra diffusée et de celle en préparation) :
        • économie de cables le long du bras
        • démontage facile de la caméra
        • possibilité de remplacer la caméra par un APS qui pourrait être ainsi contrôlé selon son propre protocole

Je mettrais ce post à jour au fur et à mesure, et ajouterais des visuels et des questions dans ce fil.

Welcome on board à ceux que ça interesse !!!
Modifié en dernier par Strophe le lun. 25 juil. 2016 06:43, modifié 3 fois.

Strophe
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Re: Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar Strophe » mer. 13 juil. 2016 20:14

Voilà quelques vues en perspective du boitier de caméra.
Ainsi que les fichier PDF & DXF de découpe des éléments.
boitier caméra proto 1 PDF + DXF.zip
(53.34 Kio) Téléchargé 109 fois

Capture d’écran 2016-07-13 à 19.54.42.png


Le support (370x210 mm) doit faire 3mm d'épaisseur, PMMA ou MDF, ou...
Pour l'assemblage il faut des vis/ecrou M3x10 et M2x8.
Su l'objectif j'ai collé un ruban avec dents M0.8 coupé dans une bague de follow focus. Collé à la A+B, qui sent pas bon du tout, à l'extérieur par jour de grand vent.


boitier-proto-1-(2).jpg
Boitier Camera Proto 1 (vue perspective)
boitier-proto-1-(1).jpg
Boitier Camera Proto 1 (vue perspective)
boitier-proto-1-(3).jpg
Boitier Camera Proto 1 (vue perspective)
boitier-proto-1-(5).jpg
Boitier Camera Proto 1 (vue perspective)
boitier-proto-1-(4).jpg
Boitier Camera Proto 1 (vue perspective)
boitier-proto-1-(6).jpg
Boitier Camera Proto 1 (vue perspective)

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µc et µlogiciel

Messagepar Strophe » lun. 25 juil. 2016 07:25

C'est testé, validé, décidé, pour cette première version je vais utiliser une Arduino (une grosse), avec un shield Ethernet et ParametrableFirmataEthernet installé.

Coté Max/Msp j'utilise Maxuino pour causer avec Firmata. J'ai forké Maxuino pour lui faire causer TCP : https://github.com/Strophe27/maxuino

Marche à merveille avec un NodeMCU V2 esp12. J''ai testé avec des servo, la fluidité est incroyablement incomparable... même en limite de décrochage wifi (j'étais entre -80 et -90dB). J'attends un shield avec impatience pour la uno de test, mais je n'ai aucune inquiétude.

J'ai continué dans la lancée pour faire le premier jet de flowchart, la map pour le developpement que je ferais sous Max/msp (avec probablement des fonctions en javascript pour simplifier, car max est vraiment super pour le traitement 'temps réel', mais vite compliqué pour les choses simples en programmation basique).
Ce système répond parfaitement à mes besoins, surtout pour la partie création, il faut un éditeur souple et maniable, et des sécurités pour ne pas s'emmeler les pinceaux. Dans ces périodes artistiques la technique doit être calme et inodore...
Pour la partie jeu "en live", c'est... just press play (c'est ce que j'espère pour le moins)

Le principe : Chaque position de chaque rig est appelée par une note MIDI dans la piste dédiée à chaque rig.
La note est posé 2 fois : une fois au début du mouvement, l'autre à la fin. Rappel : il s'agit de se synchroniser à une bande son.
Le temps d'éxécution est calculé, et les infos vitesse, accel et deaccel des steppers sont calculées (je cherche encore la formule... voir les données ici, sous 'alternate approach -- Stepper STEP')
Des fonctions de déplacement des notes (et même déplacement à la souris pour un calage visuel), d'insertion, suppression permettent d'encoder les positions rapidement.
Possibilité de muter des rigs ou solo, etc.
Le tout sera piloté par une manette type PS ou tablette avec TouchOSC ou un vieux 18" tactile ou une surface de controle midi, je ne sais pas encore, ce sera pour plus tard, ce sera la dernière touche. Avant ça tout pourra se faire à la souris

Maintenant je laisse poser, et m'en retourne à la 3D, j'espère tailler le proto du boitier caméra très vite pour le monter et tester les commandes de l'objectif.
Fichiers joints
flowchart RIG MOCO- M4L.png
flowchart RIG MOCO- M4L.pdf
(711.18 Kio) Téléchargé 112 fois

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Re: Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar Strophe » sam. 6 août 2016 16:59

Et voilà le prototype en fonctionnement...

Les moteurs sont des contrefaçons chinoises de TowerPro MG90s, il y a beaucoup de jitter dans les mouvements lents, il faudra que je vienne tester au Lab avec l'oscilo pour voir les fréquences de commandes des servo, voir si Firmata + ethernet shield y sont pour quelquechose,
ou si c'est jute, comme je l'espère, un problème de servos de mauvaises qualité...
https://www.youtube.com/watch?v=c2ZtIVk6dpY


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Re: Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar Batto » mar. 23 août 2016 11:35

Salut,

Belle réa !

Sinon pour tes soucis de servos : il y a des servo à 5€ et d'autres à 200 ... Le problème vient très souvent de la. Si t'as pris du premier prix chinois, t'étonne pas si ça tremble ou si c'est pas précis ou si y'a des comportement bizarre. Je l'ai déjà expérimenté plusieurs fois, en passant rien qu'une gamme au dessus c'est le jour et la nuit.
Président de LABSud

Blog électronique : http://battomicro.wordpress.com/

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Re: Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar Strophe » sam. 27 août 2016 17:48

salut, merci !
Oui c'est bien ce qu'il me semblait, va falloir que je parte à la chasse au servo 9g bon rapport qual./prix...

Voilà la première simulation (dans C4D) à partir du premier décors dessiné et disposé sur plusieurs plans. D'abord un tour du dispositif avec la caméra en mouvement (sans le rig 5 axes, qui attendra janvier pour la suite de son design), puis la scène vue depuis la caméra, avec ses caractéristiques (taille du capteur, focale, profondeur de champs).
https://www.youtube.com/watch?v=AKTzvf3FPFY (à regarder en full screen...)

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Re: Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar Strophe » sam. 27 août 2016 19:04

J'ai une série de questions à la fin de ce post...

Comme on peut le deviner dans la grossière simulation ci dessous, j'utilise des bandeaux de LED pour l'éclairage des tables-ateliers de tournage (il y aura donc 2 tables comme celle là, contre lesquelles viendront se fixer les RIG 5 axes).

Après moultes recherches, je pense que je vais prendre des bandeaux de LED 5630.
Chacun des 8 plans de décor aura son propre éclairage indépendant, composé d'une bande (65cm) de blanc "pure white" entre 5500 et 6000°k et une bande RGB (ce qui permet, outre les effets de couleurs, de moduler la teinte du blanc vers le chaud ou le froid).
Il y a donc, par plan, 2 bandeaux (W et RGB) au pied, et 2 bandeaux au "plafond".
Pour l'instant, pour réduire le nombre de circuits, le haut et le bas ne seront pas indépendants, car cela fait quand même 32 circuits par table...

Pour la commande en DMX512 de ces circuits, je compte utiliser un machin comme ça par table, j'attends leur réponse pour connaitre la fréquence PWM, en espérant que ce soit comme d'autres produits du genre à 650Hz (à cause du fliker perceptible à l'image qui sera à 25fps shutter 1/50).
Les 4 circuits restants serviront pour 3 éventuels effets mobiles, et 1 éclairage utilitaire dans les caissons de rangements de décors et accéssoires.

Comme tout ce bazar doit être hautement transportable avec faible encombrement, montage et démontage rapide, je dois penser connectique et cablage. Je pense à des connecteurs sub-d 44 points.
Donc un boitier par table avec 2 connecteurs (pour haut et bas) dont chaque point sera relié en série (avec la possibilité de doubler le contrôleur dans le futur si besoin est).

Questions :
  1. Concernant la section des conducteurs :
    • ces bandeaux LED 12v sont donnés pour 8.64 W/m et j'utilise 0.65 m
    • un calculateur en ligne me donne une section de 0.02 mm² minimum pour 2 mètres
    • cela semble-t-il correct ?
  2. Je n'arrive pas à trouver du cable multiconducteur 32 brins, auriez-vous une idée de fournisseur, ou est-ce mieux de prendre 32 brins indépendants et utiliser de la gaine thermo ? je n'ai pas encore utilisé de gaine, je ne connais pas sa souplesse
  3. Un retour d'expérience sur le meilleur type de connecteur sub-d 44 ? j'ai vu qu'il y en a de toutes sortes et je n'en ai jamais monté ni démonté...
  4. Concernant la fréquence PWM et le flikering à l'image, pensez-vous que 650Hz pour une image à 25fps (1/50' shutter) puisse poser problème ? J'ai trouvé d'autres controleurs qui montent à 30kHz... (et le prix monte aussi)
  5. Pensez-vous qu'on aura un hiver doux ? euh... bon... je sors de mon post.

https://www.youtube.com/watch?v=YYNW3eIwcj8

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Re: Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar jpcivade » dim. 28 août 2016 09:53

Strophe a écrit :Questions :
  1. Concernant la section des conducteurs :
    • ces bandeaux LED 12v sont donnés pour 8.64 W/m et j'utilise 0.65 m
    • un calculateur en ligne me donne une section de 0.02 mm² minimum pour 2 mètres
    • cela semble-t-il correct ?
  2. Je n'arrive pas à trouver du cable multiconducteur 32 brins, auriez-vous une idée de fournisseur, ou est-ce mieux de prendre 32 brins indépendants et utiliser de la gaine thermo ? je n'ai pas encore utilisé de gaine, je ne connais pas sa souplesse
  3. Un retour d'expérience sur le meilleur type de connecteur sub-d 44 ? j'ai vu qu'il y en a de toutes sortes et je n'en ai jamais monté ni démonté...
  4. Concernant la fréquence PWM et le flikering à l'image, pensez-vous que 650Hz pour une image à 25fps (1/50' shutter) puisse poser problème ? J'ai trouvé d'autres contrôleurs qui montent à 30kHz... (et le prix monte aussi)



Salut,

Les sections me semblent faibles.. Selon la couleur, j'ai vu sur le site de leds qu'en blanc elle peut consommer jusqu'à 18W / mètre. De plus, la chute de tension par défaut est assez haute (5%) et du coup l'échauffement est assez important. Je prendrai donc plutot 12W comme valeur pour la puissance à véhiculer (1A) et 1% de chute de tension, ce qui nous fit du 0.3mm2 soit de l'AWG22 (https://fr.wikipedia.org/wiki/American_Wire_Gauge ).

Le plus simple est de passer de monobrins dans une gaine tressée (style http://fr.rs-online.com/web/p/manchons- ... e/0408209/ ) ca permet de garder de la souplesse et une très grande protection mécanique. La gaine thermo c'est cher et c'est trop rigide.

Le Subd, c'est fiable et les connecteurs de qualité moyenne permettent de passer 5A, donc très largement assez pour ton application. A regarder : les contacts plaqués or, le nombre d'accouplements (durée de vie) le plus grand possible, les contacts décolletés (usinés) plutôt que roulés, et la plus faible résistance de contact possible. Les 25 sont très standards, et peu chers. peut être que cela serit mieux de mettre 2X25 plutot qu'un 36?

Sur les fréquences de PWM, je n'ai pas trop d'idée... Je n'ai jamais été confronté au pb.
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Re: Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar frafa » dim. 28 août 2016 13:12

Bonjour,
Superbe projet :)
Sur Banggood on trouve un DMX512 30ch avec PWM annoncé à 650HZ
http://www.banggood.com/fr/30-Channel-D ... 68081.html

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Re: Caméra et grue 5 axes - Motion Control Rig DIY

Messagepar gabure » dim. 28 août 2016 17:44

Bonjour,

Comme Jean-Philippe, je pense qu'il vaut mieux passer à des diamètres de l'ordre de 0,3mm².
J'ai environ 5m de câble blindé 9 conducteurs multi-brins 0,5mm de diamètre et une dizaine de mètres de de 19 conducteurs blindé également et de même diamètre. s'ils t'intéressent, ils sont à toi.
rené


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