步骤5:网络上那些关于DIY无刷云台的文章
在上一个步骤中呢我们搞清楚了伺服电机是不能提供充足的云台运动补偿。因此我考虑用无刷电机代替伺服电机来驱动云台。
但是我从来没有见过无刷电机而且那时也没有相关的知识。因此我买了一个相对来说不太贵的电机用来研究。但是我发现在电机的包装里根本就没有任何像说明书一样的纸质文件:
我在网站上搜索关于使用无刷电机的有用信息。我发现了一个值得考虑的文章和视频关于利用无刷电机进行DIY的。然后我知道一个特殊的设备叫ESD或者叫云台控制器,这种设备是用来驱动每个无刷电机的额。
但是呢,这个项目里我只会之前介绍中提到的那些设备来完成这个项目。也就是说只是使用Arduino来控制云台。因此我开始只关注在Instrutables中那些既不使用ESD也不使用云台控制的那篇稀有文章。那篇名字叫“Brushless Gimbal with Arduino”的文章正中我的下怀。但是可惜的是那个项目中的云台是不能完全的正常的工作。因此那篇文章的作者说:我们永远也得不到我们所寻找的的云台。
不管怎样,那篇文章里介绍了一些其他的文章。其中的一篇展示了如果利用Arduino来旋转无刷电机(文章来自eLABZ)。这篇文章给我了一个起点。这篇文章的细节内容将在下一个步骤当中进行讲解。下面是刚才提到的第一篇文章:
这篇Instructables中的文章中描述到这是一个处于早期的项目,由两个美国的大学生开展的。他们的项目与我的有三个共同点。
1.我们都想做一个使用无刷电机驱动的相机云台且工作效果良好而且不使用特殊的云台控制器。
2.我们都只使用Arduino来控制云台。
3.我们都没有发现有类似的项目满足我们上述两个要求,除了我们这两个项目。
下面是我们不同的部分:
1.他们是用GOPRO而不是相机
2.他们是利用市场中已经加工好的套件来固定相机和电机。
3.他们用来驱动电机使用的程序是由另外一家网站提供的。
4.他们使用一种特殊的设备作为陀螺仪模块
5.他们使用了由他人提供的程序来利用这个模块
:我们都有一个目标(只利用Arduino来驱动无刷电机而不借助其他控制器)和一个共同的情况(找不到任何关于这个目标的相关文件)。并且他们是可以使用目前市场上已经提供的框架套件和别人已经做好的相关程序。
这种方式就好像:在别人的帮助下完成一个目标或者说利用特殊的材料和方法来取得一个一般性功能。在那时一个想法在我脑中闪现,水平分工(*)。
(*)我曾经听说过水平分工给一向以垂直整合的生产模式为优势的日本工业带来很多困扰。在我项目的介绍中的第三条准则中曾经说过,尽量少的参考其他网站,而且不是利用模仿其他项目来完成我的项目开发。这让我感觉垂直整合比水平分工对我的项目来说更加亲近一些。
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重回主题,在这篇来自Instructables的文章里介绍了他们使用了一个特殊的陀螺仪模块,这个模块里面的核心是一块MPU650.这个传感器中具有一个特殊且功能非常强大的功能叫做DMP(数字运动处理器)。这个功能不仅能提供比一般陀螺仪更加强大的降噪功能而且还提供了三维旋转坐标系(1*)实时(2*)估算功能。
(1*)它计算出的角度不是固定围绕着陀螺仪的某一个固定轴旋转,而是计算的是在一个固定的三位坐标中旋转。
(2*)计算并不是非常简单的。在我早期一个的项目里我使用了一个在PC运行的非常有名的免费软件来完成处理,而且还不是实时的。
虽然这个传感器具备的DMP是非常惊人的。但是这也算是我提到的特殊设备,因此我决定在这个项目中并不使用这个模块。顺便说一下我在这个项目中使用了一个流行的电机驱动芯片,L298,下面这篇文章将谈到它,我非常感谢这篇文章的作者。