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Il settaggio di un gimbal 3 assi è un aspetto fondamentale del nostro drone. Infatti un errato controllo della stabilizzazione della videocamera renderà le nostre riprese praticamente deludenti ed inutilizzabili.

Gimbal 3 assi

Gimbal 3 assi

Tipologie

Esistono fondamentalmente due tipo di stabilizzatori (gimbal): a 2 assi; a tre assi. I primi stabilizzeranno la nostra camera solo lungo l’asse X e Y. Il secondo tipo invece stabilizzerà anche sull’asse Z. nel caso il nostro drone sia molto stabile (se avremo fatto un buon lavoro con la centralina) potremmo anche utilizzare un gimbal a 2 assi con buoni risultati. Chiaramente un gimbal a 3 assi offre maggiori funzionalità date dalla possibilità di ruotare sull’asse Z.

Punto cruciale

Il punto fondamentale, prima di partire con qualsiasi consiglio di settaggio hardware, è di posizionare la camera in modo corretto. Cercate di ubicarla il più vicino possibile al baricentro del sistema di leve che costituisce il gimbal. Se avrete fatto un buon lavoro anche con il gimbal spento la camera dovrebbe naturalmente restare in posizione frontale inquadrando l’orizzonte. bisogna prestare molta attenzione a questo punto perchè se non posizionata correttamente costringerà i motori brushless (sopratutto quelli del pitch [X] e del roll [Y]) ad un eccessivo ed inutile sforzo.

Modelli

Vi sono vari modelli di gimbal in commercio. Le soluzioni già pronte sono ovviamente un grande vantaggio ma il loro limite, a parte il costo, è che lavorano solitamente con un tipo specifico di camera. Se la si vuole cambiare bisogna essere in grado di cambiare i settaggi della scheda elettronica che comanda i motori brushless. Fondamentalmente le schede in commercio sono sostanzialmente solo 2-3 modelli che vengono customizzati sui vari modelli di gimbal esistenti. Nel gimbal dobbiamo distinguere una parte passiva (il telaio costituito dai bracci controllati dai motori brushelss) ed una parte attiva costituita dalla scheda elettronica ed i motori. La scheda può comandare fondamentalmente qualsiasi tipo di gimbal (grande o piccolo). La differenza starà nei notori brushless associati (più o meno potenti a seconda della grandezza dei bracci e del peso della camera).

Software di gestione della scheda elettronica

Trovato un buon assetto della camera mantenendola in posizione il più vicino possibile al baricentro, potremo passare al punto successivo: settare i parametri della scheda elettronica di gestione! A seconda della scheda dovremo scaricare il software per la sua programmazione. Cercate quindi di identificare il modello della vostra scheda elettronica in modo da poter scaricare il rispettivo sw di configurazione (come ho già detto le schede più comuni sono fondamentalmente 2-3). Una volta connessi con la scheda dovremo arrivare all’interfaccia che ci permetterà di comunicare alla scheda come il telaio è orientato rispetto ad essa. Questo è fondamentale al fine di permettere che la scheda stessa dia gli impulsi corretti di aggiustamento ai motori brushless cui sono fissati i bracci del gimbal.

Inclinometri

La fase precedente non fa altro che mettere in comunicazione la scheda con gli inclinometri ad essa collegati (uno o due al massimo) e fissati su un braccio e sulla piastra di fissaggio al drone. Sono questi inclinometri che comunicano alla scheda la variazione della loro posizione e di conseguenza gli impulsi di correzione da trasmettere ai motori.

Fase di interfaccia scheda – inclinometri

La fase di interfaccia tra scheda elettronica e inclinometri in tutti i modelli è molto simile e gestita in maniera semplice ed intuitiva dal sw. Esso stesso vi guiderà nei vari passi chiedendovi di inclinare nelle varie direzioni (anche una soltanto) il gimbal, di apportare delle correzioni se lo riterrete opportuno e via di seguito. Non impressionatevi è semplice!

Tuning del gimbal

Una volta che il gimbal avrà trovato un assetto corretto grazie al passaggio precedente potremo passare alla fase di tuning. I valori essenziali vengono chiamati PID e Vmax. Ogni asse avrà la possibilità di avere settati questi 4 parametri fondamentali (un pò come la centralina stessa del drone): Pitch (X), Roll (Y) e, se avete un gimbal 3 assi lo Yaw (Z).

Il valore Vmax

Vmax è il valore che controlla la potenza dei motori brushless! Maggiore è questo valore più potenza avranno a disposizione i motori per tenere in equilibrio la nostra camera ma, di conseguenza, sciuperanno anche molta più energia e scalderanno. Questo valore deve essere tenuto il più basso possibile! Come già detto è fondamentale trovare la posizione della camera che sia il più vicino possibile al baricentro del gimbal. In questo modo il valore di vmax sarà minimizzato e i motori non sforzeranno inutilmente economizzando energia.

I valori P I D

Trovato il valore corretto di Vmax passeremo ai valori di P I D. Dovremo fare vari tentativi con questi tre parametri. L’obiettivo sarà quello di ottenere una stabilità della camera senza tremori di fondo ed oscillazioni incontrollate durante il mantenimento della posizione. Iniziamo impostando P a zero e poi procediamo per tentativi con I e D. prima proviamo ad aumentare I fino alla soglia in cui il gimbal comincia ad oscillare. A questo punto per smorzare le oscillazioni intervenire sul valore D per stabilizzare l’asse. Questa procedura va ripetuta per tutti gli assi iniziando da quello del pitch (X). Il risultato finale dovrebbe essere un gimbal che resta correttamente in posizione senza rumori di fondo o tremori e sopratutto, senza surriscaldare i motori (controllateli al tatto durante le varie fasi).

Buon lavoro e, sopratutto, buon divetimento!


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