Camera Slider ITESM

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El presente proyecto consiste en la fabricación de un deslizador para cámaras con mobilidad en 3 ejes. Un eje de traslación principal, y dos ejes de rotación. La aplicación de este tipo de herramientas es principalmente en la industria cinematográfica o para recreación personal. El “camera slider” permite obtener tomas de vídeo en movimiento con mayor precisión de la que un humano puede tener, como por ejemplo, grabar una sesión de 2 horas.

Supplies:

Step 1: Material

Material mecánico:
  • 2 metros de banda GT2 abierta
  • 1 polea dentada de 20 dientes GT2
  • 4 rodamientos lineales de 8mm SC8UU
  • 1 placa de acrílico metro cuadrado 5mm de ancho
  • 2 varillas redondas 1m de longitud acero inoxidable 8mm
  • 1 cadena portacables 7x7mm internos
  • 2 soportes para motor NEMA 17
  • 4 soportes para guía lineal 8mm SHF8
  • 1 rodamiento balero 608ZZ
  • 1 metro de perfil de aluminio 2020
  • Base giratoria cuadrada Lazy Susan
  • 4 escuadras de extrusión de aluminio para perfil 2020
  • 1 sujetador de cámara
  • 1 metro de barra redonda de aluminio 1 1/8''

Tornillería:

  • 7 tornillos M3x10
  • 6 tornillos M3x12
  • 6 tornillos M3x12
  • 3 tornillos M3x16
  • 8 tornillos M3x20
  • 20 tornillos M4x12
  • 8 tornillos M5x25
  • 6 tornillos M5x8
  • 4 tornillos M5x20
  • 6 tornillos M4x16
  • 2 tornillos M6x25
  • 4 tornillos M6x8
  • 6 tornillos M4x16
  • 10 tornillos M2x10
  • 2 tornillos M4x20 (esmerilados a 18)
  • 1 tornillo 1/4''
  • 6 opresores M4x6
  • 6 tuercas M2
  • 6 tuercas T M5r
  • 8 tuercas M4
  • 12 tuercas M5
  • 6 tuercas M6
  • 19 tuercas M3
  • 2 arandelas M6
  • 8 arandelas M5
  • 2 arandelas M4
  • 1 arandela 1/4''

Material a maquinar/imprimir:

  • 4 piezas "agarre banda" impresas en PLA
  • 1 pieza "base superior" en acrílico de 5mm
  • 1 pieza "base inferior" en acrílico de 5mm
  • 2 piezas "acoplamiento de brida" maquinadas en un eje de aluminio de 28mm
  • 1 pieza "lateral principal" impresa en PLA
  • 1 pieza "lateral secundaria" impresa en PLA
  • 2 piezas "soporte de switch de final de carrera" impresas en PLA
  • 1 pieza "placa nivel Nema" impresa en PLA
  • 1 pieza "sujetador LS superior" impreso en PLA
  • 1 pieza "sujetador LS inferior" en acrílico de 5mm

Todas estas piezas se fueron modeladas mediante CAD.

Material electrónico:

  • 1 Arduino UNO
  • 3 drivers A4988
  • 1 CNC shield V3
  • 3 motores de pasos NEMA 17
  • 3 arneses de 4 pines para motor NEMA 17 de 1 metro
  • 1 fuente AC/DC 12V y 2A
  • 1 modulo bluetooth HC-05
  • 4 switches mecánicos de fin de carrera

Step 2: Ensamble Mecánico Estructural

Para hacer el ensamble mecánico de este proyecto, empezamos fijando las dos caras laterales a los extremos del perfil 2020. Usamos 4 tornillos M5x8 y 4 tuercas T M5 para fijar las escuadras al perfil y 4 tornillos M5x20 para fijar las escuadras a las caras laterales.

Después fijamos los 4 soportes de guía lineal con tornillos M5x25 a las caras laterales y colocamos las 2 varillas de 1 metro, descansando los extremos de ambas en los soportes de guía lineal. En la cara lateral secundaria fijamos el balero 608ZZ mediante un pequeño trozo de varilla de 8 mm y una longitud de 23mm.

Ajustamos el primer motor NEMA 17 con su soporte correspondiente con tornillos M3x8 y ajustamos la polea dentada a la flecha del motor con opresores. Después fijamos dos switches de fin de carrera dentro de sus soportes impresos a 19cm de cada cara. Al finalizar este paso deberíamos tener esta vista de las caras.

Step 3: Ensamble Mecánico Carro Principal

En este paso primero fijamos la base inferior a las 4 guías lineales con tornillos M4x12. Encima del mismo ponemos el sujetador LS inferior con sus dos switches de fin de carrera, que en este caso es un fin de carrera rotatorio para evitar problemas con la conexión del motor NEMA 17 que genera movimiento en "pitch". Sobre este fijamos la base giratoria cuadrada.

Posteriormente se colocan los cuatro agarres de banda en la base inferior y se coloca la banda apoyada sobre la polea dentada y el balero así como sostenida de los extremos por los agarres de banda.

Después fijamos el cuerpo del segundo motor a la base inferior de acrílico y se fija el acoplamiento de brida a la flecha del motor.

Sobre esta estructura se fijara la base superior de acrílico con 4 tornillos M6x8 al acoplamiento de brida con 4 tornillos M3x12 y dos piezas de acrílico llamadas acrílico 1 para activador y acrílico 2 para activador, sobre las cuales se colocan tornillos M6x25 para activar los switches de fin de carrera.

Una vez que se tiene completa la estructura del segundo motor, se continua con el tercer motor en su soporte y se fija a la base superior. El segundo acoplamiento de brida se coloca en la flecha del tercer motor y a este se le acopla base celular 1 y 2 así como el sujetador de la cámara para finalizar el armado.

Step 4: Ensamble Eléctrico

En esta etapa se llevan todos los cables a través de la cara lateral principal. Los pares trenzados de los limit switches del eje x se conducen por una cara lateral del perfil, el arnés del motor del eje x se pasa directamente a través de la lateral principal y todos los demás cables de componentes se introducen por la cadena portacables para llegar al carro principal.

Posteriormente se conectan todos los switches, motores, etc como se muestra en el diagrama.

Step 5: Software

Nuestra programación se realizo en Arduino, en esta se trabaja por control manual y algunas rutinas predefinidas para tomar cierto tipo de tomas. Ademas se trabajo en una interfaz para celular por la cual nosotros podemos hacer cualquier tipo de movimiento o rutina.

Dicho programa tiene movimiento manual en x, pitch y yaw, así como variación de velocidad.

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