Станок для макросъёмки
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 02/09/2018 - 22:32
После нескольких лет занятия макрофотографией пришёл к выводу, что мне нужен способ автоматического управления фотокамерой по трём осям. Друг, работающий с фрезерными станками, рекомендовал мне изучить Ардуино - и вот я пришёл к вам.
Пару слов о методе. Макрофотографией называются снимки, на которых изображение объекта на сенсоре фотоаппарата относится к размеру самого объекта как 1:1 или больше. Это позволяет увидеть массу деталей, но одновременно приводит к сложностям. Главные таковы:
1) Очень малая глубина резкости - доли миллиметра - приводит к необходимости делать серию снимков, а потом склеивать их в одно резкое изображение (стекинг); на фото тычинки видно, как только часть её резка.
2) Поскольку объект может не влезать в размеры сенсора (например, для кроп-матриц это всего 23,5 x 15,6 мм), то нужна панорама - съёмка частей с последующей сшивкой.
Идея простая: нужен станок наподобие фрезерных или для выжигания, который вместо фрезы или лазера несёт камеру и позволяет, перемещаясь по клеточкам панорамы, для каждой части осуществить цикл снимков вглубь, а затем возвращается в исходное по глубине положение. Выглядит похоже на
Диапазон движения вглубь небольшой - 10 см, однако требуется большая точность позиционирования и мелкий - до 10 мкм - шаг.
По горизонтали и вертикали диапазон 20 см, точность позиционирования ниже - до 1 мм, шаг - 10-20 мм.
При каждом шаге вглубь требуется выждать небольшое время для затухании вибрации, затем послать сигнал на фотоаппарат (Nikon) - через кабель или ИК-диод.
Я хорошо умею программировать на C и C++, однако с Ардуино совсем не знаком. Какие компоненты - платы и двигатели выбирать? Как передать сигнал для съёмки фотоаппарату? Думал о китайских станках с Али, но, боюсь, качество механики окажется невысоким, вся конструкция станет люфтить и шататься.
Буду признателен за любые советы и ссылки!
Володя
Думается вы не по адресу зашли. Основная проблема это механика, а Ардуина - обычный AVR МК с загрузчиком и ничто иное (отладочный программно-аппаратный комплекс). Собирается из МК с кварцем или без.
Думаю, без опыта Вы с первого раза ничего лучше, чем китайский станок, не сделаете. Поэтому и началь лучше с него. По мере приобретения опыта поймете, чего Вам не хватает и постепенно появятся идеи, как это можно улучшить. Возможно, в стандартном станке по оси Z понадобится винт с более мелкой резьбой.
Идея в общем правильная, ШД + механика + Arduino. Можно использовать механику от станков ЧПУ, но она тяжелая, или 3D принтеров, с точностью проблемы. Тема в общем не новая, обсуждается например в макроклубе, а на Arduino.
Если дорого: Боюсь предположить, сколько будет стоить такой столик, сделанный из качественных компонентов.
Гуглим : Festo, Camozzi.
Консультанты этих фирм вам подберут компоненты.
-----------------------------------
"фрезерный станок с ЧПУ" называется эта тема.
Владимир, подбираете себе констркуцию под ваши габариты, всё остальное - программная часть.
используя микрошаг получите нужные вам перемещения.
винт 1.5, микрошаг 1/4, двигатель 200 шагов /оборот - получаете 1 шаг - 0.001875 мм
микрошаг 1/8 - 0.0009375 мм
крайности, винт с большим шагом и очень мелкий микрошаг, не есть гуд.
Большое спасибо всем за отликлики! Ссылку на макроклуб посмотрел, хотя схему не понял. С механикой будем разбираться отдельно, а тут я бы просил уточнить: на какой плате ардуино всё это строить? Она должна уметь управлять 3 осями, коммуницировать с датчиками (нужно подать сигнал на фотоаппарат).
на какой плате ардуино всё это строить? Она должна уметь управлять 3 осями, коммуницировать с датчиками (нужно подать сигнал на фотоаппарат).
Arduino Uno, Nano, Pro Mini, Mega, далее по списку, включая ARM - все справятся.
Большое спасибо всем за отликлики! Ссылку на макроклуб посмотрел, хотя схему не понял. С механикой будем разбираться отдельно, а тут я бы просил уточнить: на какой плате ардуино всё это строить? Она должна уметь управлять 3 осями, коммуницировать с датчиками (нужно подать сигнал на фотоаппарат).
Электроника в данном случае не принципиальна. Если счет идет на микроны, важна жесткость и масса механики.
Большое спасибо всем за отликлики! Ссылку на макроклуб посмотрел, хотя схему не понял. С механикой будем разбираться отдельно, а тут я бы просил уточнить: на какой плате ардуино всё это строить? Она должна уметь управлять 3 осями, коммуницировать с датчиками (нужно подать сигнал на фотоаппарат).
возьмите нану и к ней такой адаптор (будет удобно монтировать и не нужно плату травить)
https://www.ebay.com/itm/Nano-Terminal-Expansion-Board-Terminal-Adapter-...
на какой плате ардуино всё это строить? Она должна уметь управлять 3 осями, коммуницировать с датчиками (нужно подать сигнал на фотоаппарат).
На любой, уважаемый. С точки зрения управления задача достаточно тривиальная и решалась тысячи раз с теми же ЧПУ и граверами. Еще раз повторю, Ваша главная сложность - механика, а не электроника. По электронике проблем НЕ БУДЕТ. А вот получить нужную точность и устойчивость на уровне механики - вот тут будут проблемы, imho.
Тут более подробно можно увидеть . Это 1 ось, хватает для 80% , при необходимости можно добавить 2 ось. Точность зависит от качества вала, существуют и с более мелкой резьбой.
Для ленивых и богатых:
https://www.festo.com/cat/ru_ru/data/doc_ru/PDF/RU/EGC-BS_RU.PDF
(пример)
ШВП + направляющие в сборе.
на какой плате ардуино всё это строить? Она должна уметь управлять 3 осями, коммуницировать с датчиками (нужно подать сигнал на фотоаппарат).
Arduino Uno, Nano, Pro Mini, Mega, далее по списку, включая ARM - все справятся.
Что, вот просто купить, скажем, https://www.avito.ru/moskva/tovary_dlya_kompyutera/arduino_unoarduino_1433295088 и к нему https://www.avito.ru/moskva/tovary_dlya_kompyutera/arduino_uno_cnc_shield_v3_drv8825_a4988_860131347 - и вперёд, можно экспериментировать? Но ведь и шаговые моторы разные бывают - неужели вот эта простая схемка будет ими управлять, остаётся только подсоединить источник питания и провода от схемки?
на какой плате ардуино всё это строить? Она должна уметь управлять 3 осями, коммуницировать с датчиками (нужно подать сигнал на фотоаппарат).
Arduino Uno, Nano, Pro Mini, Mega, далее по списку, включая ARM - все справятся.
Что, вот просто купить, скажем, https://www.avito.ru/moskva/tovary_dlya_kompyutera/arduino_unoarduino_1433295088 и к нему https://www.avito.ru/moskva/tovary_dlya_kompyutera/arduino_uno_cnc_shield_v3_drv8825_a4988_860131347 - и вперёд, можно экспериментировать? Но ведь и шаговые моторы разные бывают - неужели вот эта простая схемка будет ими управлять, остаётся только подсоединить источник питания и провода от схемки?
Смотрите, какое дело: ардуинку для начала можно взять любую, например, Uno. Далее: CNC-shield вообще не обязателен, в управлении шаговыми моторами важен не шилд, а драйвер мотора, который, в свою очередь, подбирается под мотор и его характеристики. Ардуинка просто дёргает ногами STEP и DIR, эти сигналы идут на драйвер двигателя, двигатель крутится.
Самое простое для экспериментирования, коли речь зашла о шилдах: купить несколько моторов Nema17 (такие, как в 3D-принтерах бюджетных стоят), Arduino UNO, CNC-Shield и драйвера моторов, типа A4988 или DRV8825. Потом - смотрите в ютюбе, как настраиваются драйвера по току, как они вставляются в шилд и т.п. Собираете всё вместе. Потом уже, прочитав одну статью по управлению биполярными двигателями - пытаетесь покрутить двигатель. Ну а далее - потихоньку, полегоньку....
В принципе, движков Nema17 на 1.7А хватит для ваших целей: у меня два таких движка тягают вверх/вниз каретку весом 10 кг, драйвера использую A4988. Проверял ось Z-принтера, нагружая её 10 кг - моторы вывозят. Поэтому, пмсм, можно начинать именно с такой конфигурации: Uno, CNC-Shield, Nema17, A4988, блок питания 12В 10А. БП чем больше по току - тем лучше, запас не тянет.
Ну а потом, если будет актуально - необязательны ни шилды, ни Uno - можно прям свою плату спроектировать и сделать, где всё будет так, как надо конкретному проекту.
Как-то так.
DIYMan, спасибо, теперь, наконец, цепочка выстроилась!
Блок питания возьму от компьютера - там уж точно запас по току. Для спуска затвора попробую замыкать контакт ИК-пульта (мануалы расскажут, как это делается через Arduino).
И ещё признателен ata3d за ссылку на работающий пример в ЖЖ. Кстати, из него обнаружил готовую часть на Али как раз с мотором Nema17.
сигнал на фотик проще через оптопару подать.
Я за ИК. Нафик колхозить что-то на тушке за несколько килобаксов, разъемы подбирать. Пальнеше ее еще случайно. А так - быстро поставил на площадку, быстро сдернул, поводов для поджога не даешь.
исходя из собственного опыта готов поспорить))))
кабель позволяет не заморачиваться с расположением фотика и контроллера, а ик требует конструктивных решений - камера перемещается в трёх плоскостях и нужно обеспечить стабильный приём.
Лучше я своему никону на глаз прилеплю провод с передатчиком и буду страдать, чем полезу кривыми руками в разъем и за секунды получу кусок железа за... не знаю, почем сейчас аналог D70s.