Projeto de Automação de Sistemas: Estabilizador de camera

Universidade Tiradentes[pic 1][pic 2]

Projeto de Automação de Sistemas

Adisson Santos;

André Yan;

Gregory Allan;

Jhone Herbert;

João Nilson;

Lucas Felipe;

Marcelo Augusto;

Marsel Nascimento;

Matheus Eusek;

Rafael Thafnes;

Rammyres Cezar.

        

Aracaju, Novembro de 2016.[pic 3]

Universidade Tiradentes[pic 4]

Integrantes:

Adisson Santos;

André Yan;

Gregory Allan;

Jhone Herbert;

João Nilson;

Lucas Felipe;

Marcelo Augusto;

Marsel Nascimento;

Matheus Eusek;

Rafael Thafnes;

Rammyres Cezar.

Projeto de Automação de Sistemas (Compactador de latinha)

       

Medida de eficiência orientada pelo                         professor Ronaldo Andrusyszyn na matéria Automação de sistemas, turma N-02.

Aracaju, Novembro de 2016.[pic 5][pic 6]

Sumário

1        INTRODUÇÃO        

2        OBJETIVOS        

2.1        Geral        

2.2        Específicos        

3        COMPONENTES UTILIZADOS        

4        ORÇAMENTO        

5        CONSTRUÇÃO        

6        CONCLUSÃO        

7      REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        

[pic 7]

1. INTRODUÇÃO

A tecnologia no mundo vem se desenvolvendo com grande velocidade no intuito de facilitar nossas atividades e objetivos cotidianos, uma das tecnologias que mais vêm se aperfeiçoando é a das câmeras fotográficas. Apesar das câmeras atuais possuírem alta resolução, elas ainda sofrem com problemas de “vibração” do usuário na hora da foto, ou movimentação do usuário e perda do foco no caso de vídeos, um exemplo comum é quando se tenta tirar uma foto em um veículo em movimento e a imagem capturada geralmente fica turva. Diversas tecnologias vêm sendo desenvolvidas no intuito de solucionar esse tipo de problema, porém as mais eficazes são os estabilizadores eletrônicos, por possuírem melhor tempo de resposta, alto ajuste, e uma maior confiabilidade de resultados ao usuário.[pic 8]

                      Figura 1 – Direção dos movimentos Tilt e Pan.

O movimento de um corpo no espaço pode ser descrito através de dois elementos independentes: rotação e translação. Quando tratamos de câmeras os principais movimentos que interferem são o Pan, movimento horizontal, e o Tilt, movimento vertical, esses dois elementos podem ser controlados por um instrumento chamado “gimbal”, tal instrumento utiliza basicamente dispositivos como: sensores giroscópicos, motores brushless, drives ponte H e microcontroladores.

O giroscópio é um sensor inercial com a capacidade de detecção dos padrões de movimento de sistemas dinâmicos que obedecem ao principio da inércia. Ele é capaz de monitorar variações de velocidade e aceleração, linear ou angular, direta ou indiretamente, através da conversão de forças inerciais em alguma mudança física conhecida que possa ser capturada por um transdutor correspondente e convertida em um sinal elétrico. Este sinal elétrico é submetido a processos de filtragem linear e não linear no intuito de criar uma estimativa do sinal de entrada. A saída final representará um valor calibrado da aceleração ou velocidade medida.

Motores brushless são motores elétricos síncronos alimentados através de corrente contínua normalmente de baixa tensão. Oferecem diversas utilidades, dentre as quais se podem destacar a confiabilidade elevada, alta velocidade de rotação, o ruído reduzido, a vida útil mais longa devido à ausência de desgaste da escova, a eliminação da ionização do comutador, e a redução total de interferência eletromagnética.

Drives ponte H são dispositivos construídos para controlar cargas indutivas como relés, solenoides, motores DC e motores de passo. Com esse drive é possível controlar independentemente a velocidade e rotação de 2 motores DC ou 1 motor de passo.

O microcontrolador está presente num número surpreendente de produtos. Ele é um computador, possui uma CPU, memória RAM, entradas e saídas e é incorporado em dispositivos para fazer o controle dos processos que são as características do produto.

1. OBJETIVOS

1. Geral

Aplicar os conhecimentos obtidos no transcorrer do curso na matéria de praticas de engenharia  mecatrônica IV.

1. Específicos

Dimensionar e construir um aparelho estabilizador para equipamentos filmadores, monitorando e controlando sua posição nos três eixos de rotação (Tilt, Roll e Pan).

1. COMPONENTES UTILIZADOS

• Brushless Motor ( 3-Phase);
• Arduino UNO;
• Chip Giroscópio L3GD2;
• Baterias AA;
• Drive de Motor L298;
• Suporte da estrutura;
• Acessórios para trabalho com o Arduino.

1. ORÇAMENTO

Material	Quantidade	Valor	Total
Chip Giroscópio L3GD2	2	R$ 12,90	R$ 25,80
Arduino UNO	1	R$ 40,00	R$ 40,00
Drive de Motor L298.	2	R$ 22,90	R$ 45,80
Brushlessv Motor ( 3-Phase)	2	R$ 44,80	R$ 89,60
Baterias AA	8	R$ 20,00	R$ 20,00
Custo do projeto			R$ 220,00

1. CONSTRUÇÃO

A construção do projeto foi dividida em três etapas:

• Elétrica: Onde se encontra toda a conexão entre os componentes (motores, sensores, micro controladores);
• Programação: Onde se encontram todos os comandos destinados ao estabilizador;
• Física: É a estrutura física do estabilizador, que irá acoplar a câmera ao gimbal no intuito de fixar o foco da mesma.

A parte elétrica será montada em uma protoboard, consistindo de um microcontrolador (neste caso será o Arduino), dois drivers de motor para fazer o controle dos motores sem escova (brushless), dois sensores giroscópicos e dois motores sem escova. Os componentes serão conectados nas portas do Arduino, recebendo assim a programação.