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Ideas for camera stabilization - Ideas para estabilizar la cámara #6

Closed gpereyrairujo closed 6 years ago

gpereyrairujo commented 6 years ago

We need ideas on how to stabilize the camera (for now, a smartphone strapped to the drone) in order to capture better images - it can be vibration absorbing materials, mounting mechanisms, or anything you think may work - brainstorming!!!

Necesitamos ideas de cómo estabilizar la cámara (por ahora, un celular amarrado al dron) para poder capturar mejores imágenes - puede ser un material que absorba vibraciones, un método de sujeción, o cualquier cosa que creas que pueda funcionar - ¡¡¡lluvia de ideas!!!

lotelx commented 6 years ago

The best that we tried is a soft latex isolation, was working well: https://hobbyking.com/en_us/anti-vibration-foam-orange-latex-190mm-x-140mm-x-6mm.html (Discontinued in HK)

Is also very important to balance the props, and you can do "softmounting" in the motors as well: https://www.youtube.com/watch?v=eBMs8dXTxOg

gpereyrairujo commented 6 years ago

Lo que encontré en hobbyking es esto (no encontré latex foam):

-silicona 1.5mm: https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet-210x145x1-5mm-black-with-3m-double-sided-tape.html -silicona 3.3mm: https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet-145x45x3-3mm-black.html -silicona 5.5mm (sin stock): https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet-145x45x5-5mm-black.html -EVA 4mm: https://hobbyking.com/en_us/peel-n-stick-foam-double-sided-tape-10x5inch-4mm-white-c.html

Has probado antes esos materiales @lotelx ?

Las almohadillas para softmount están muy buenas, pero no encontré en hobbyking y en banggood no hay de la medida de nuestros motores (los 2812) :( https://www.banggood.com/search/silicone-motor-pad.html - habrá que probar las alternativas 'caseras'

What I found in hobbyking is this (I did not find latex foam):

-silicone 1.5mm: https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet-210x145x1-5mm-black-with-3m-double-sided-tape.html -silicone 3.3mm: https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet-145x45x3-3mm-black.html -silicone 5.5mm (sin stock): https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet-145x45x5-5mm-black.html -EVA 4mm: https://hobbyking.com/en_us/peel-n-stick-foam-double-sided-tape-10x5inch-4mm-white-c.html

Have you tried these materials before, @lotelx ?

The pads for softmount are cool, but I did not find them in hobbyking and in banggood they don't match the size of our engines (the 2812) :( https://www.banggood.com/search/silicone-motor-pad.html - we will have to try the DIY alternatives

lotelx commented 6 years ago

Nunca llegué a probar estos otros materiales. Apostaría por el de 5.5, 4 o 3.3 mm. Para sujetar el tlf seria mejor gordo y blandito para absorber las vibraciones. Podeis hacer pruebas con apps que hay para sentir vibraciones (como terremotos) accionando los motores sin las hélices.

Estos videos están hechos con el material de Latex: https://www.youtube.com/watch?v=UqE9QxTR2_Y https://www.youtube.com/watch?v=W9YHf2p1sTQ En el primero no hay vibraciones (sólo las del movimiento del drone), está bien ajustado con la banda de latex y las gomas elásticas que lo sujetan. En el segundo se ven vibracciones por que las gomas elásticas estaban muy apretadas.

La tensión justa de las gomas elásticas también es clave para evitar vibraciones. Deben estar lo más suelta posible para no transmiitr la vibración y lo más apretada para que no se escape el smartphone.

2018-05-11 15:49 GMT+02:00 gpereyrairujo notifications@github.com:

Lo que encontré en hobbyking es esto (no encontré latex foam):

-silicona 1.5mm: https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet- 210x145x1-5mm-black-with-3m-double-sided-tape.html -silicona 3.3mm: https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet- 145x45x3-3mm-black.html -silicona 5.5mm (sin stock): https://hobbyking.com/en_us/ vibration-absorption-sheet-145x45x5-5mm-black.html -EVA 4mm: https://hobbyking.com/en_us/peel-n-stick-foam-double- sided-tape-10x5inch-4mm-white-c.html

Has probado antes esos materiales @lotelx https://github.com/lotelx ?

Las almohadillas para softmount están muy buenas, pero no encontré en hobbyking y en banggood no hay de la medida de nuestros motores (los 2812) :( https://www.banggood.com/search/silicone-motor-pad.html - habrá que probar las alternativas 'caseras'

What I found in hobbyking is this (I did not find latex foam):

-silicone 1.5mm: https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet- 210x145x1-5mm-black-with-3m-double-sided-tape.html -silicone 3.3mm: https://hobbyking.com/en_us/vibration-absorption-sheet- 145x45x3-3mm-black.html -silicone 5.5mm (sin stock): https://hobbyking.com/en_us/ vibration-absorption-sheet-145x45x5-5mm-black.html -EVA 4mm: https://hobbyking.com/en_us/peel-n-stick-foam-double- sided-tape-10x5inch-4mm-white-c.html

Have you tried these materials before, @lotelx https://github.com/lotelx ?

The pads for softmount are cool, but I did not find them in hobbyking and in banggood they don't match the size of our engines (the 2812) :( https://www.banggood.com/search/silicone-motor-pad.html - we will have to try the DIY alternatives

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-- Lot Amorós http://aeracoop.net

cala2 commented 6 years ago

Hola gente; del latex naranja de HK tengo si quieren probar, es importante no poner en toda la superficie, solo en los costados pero mas efectivo hoy son los taponcitos de goma antivibratorios que venden para los gimbal, como mencionó Lotelx, es fundamental el balanceo de helices y moptores y dejar los ejes mas cortos para reducir vibraciones tambien, es importante saber de que camara se trata tambien, si es de un celular, probaría con el super sistema INTA-IRUJO de la esponjita mortimer, los resultados que vi en su momento me pareciernon muy interesantes.

gpereyrairujo commented 6 years ago

Durante el taller del 1 de junio en Balcarce hicimos unas pruebas iniciales para intentar medir las vibraciones del teléfono, para después poder evaluar los distintos materiales. Las mediciones las hicimos utilizando el mismo teléfono que usamos de cámara, corriendo una app de código abierto llamada "Acceleration Explorer" (https://github.com/KalebKE/AccelerationExplorer). La app mide la aceleración a lo largo del tiempo (algunos segundos) en los 3 ejes y exporta los valores a un archivo.

Hicimos 12 mediciones, las primeras con el dron en una mesa (accionando los motores desde la computadora usando el Cleanflight, a velocidad 1500), y las últimas 2 con el dron en vuelo. Las mediciones fueron las siguientes:

1- Todos los motores - sin hélices 2- Motor 1 - sin hélice 3- Motor 2 - sin hélice 4- Motor 3 - sin hélice 5- Motor 4 - sin hélice 6- Todos los motores - con hélices 7- Motor 1 - con hélice 8- Motor 2 - con hélice 9- Motor 3 - con hélice 10- Motor 4 - con hélice 11- Vuelo 1 12- Vuelo 2

Los archivos con las mediciones están en este archivo zip: AccelerationExplorer-2018-06-01.zip

La pregunta ahora es: ¿Cómo analizamos esos datos?

foto_medicion_vibraciones

During the workshop on June 1st in Balcarce we did some initial tests to measure the vibrations of the phone, to then be able to evaluate the different vibration absorbing materials. The measurements were made using the same phone we used as a camera, running an open source app called "Acceleration Explorer" (https://github.com/KalebKE/AccelerationExplorer). The app measures the acceleration over time (a few seconds) in the 3 axes and exports the data ​​to a file.

We made 12 measurements, first with the drone on a table (driving the motors from the computer using Cleanflight, at speed 1500), and the last 2 with the drone in flight. The measurements were the following:

1- All motors - without propellers 2- Motor 1 - without propeller 3- Motor 2 - without propeller 4- Motor 3 - without propeller 5- Motor 4 - without propeller 6- All motors - with propellers 7- Motor 1 - with propeller 8- Motor 2 - with propeller 9- Motor 3 - with propeller 10- Motor 4 - with propeller 11- Flight 1 12- Flight 2

The data for each measurement are in this zip file: [AccelerationExplorer-2018-06-01.zip] (https://github.com/vuelaendron/vuela/files/2068844/AccelerationExplorer-2018-06-01.zip)

The question now is: How do we analyze this data?

cala2 commented 6 years ago

Habría que re-graficar los datos, alli se pueden ver algunas cosas:

Las vibraciones estan relacionadas en cuanto van a afectar la controladora y la camara.

Los motores individualmente muestran cuanto el conjunto helice-motor esta desbalanceado con respecto al resto y habrá que ver si se pueden mejorar los mas desbalanceados (si los hay), causa?

Los 4 motores juntos serviran de base para cualquier mejora que se le haga para reducir las vibraciones en la camara, en este caso el celular, por lo que se podran ir poniendo distintos materiales antivibratorios y ver con la misma app cual resulta mejor sin tener que hacer varios vuelos, despues probar el material que resulto mejor con la camara volando y comparar con el 1er video sin antivibracion.

Lo mismo ocurrirá con cualquier mejora que se le quiera hacer al dron ppiamente dicho como balancear las helices (ver videos you tube balancear helices)

Otro dato que arrojó: que el 4to motor que presentaba un sonido diferente, resulto en menor vibración que el resto por lo que no parece tener algun inconveniente al menos relacionado con un aumento en las vibraciones.

Saludos

Ing. Alejandrina Egozcue

De: gpereyrairujo notifications@github.com Enviado: lunes, 4 de junio de 2018 12:28:49 Para: vuelaendron/vuela Cc: cala2; Comment Asunto: Re: [vuelaendron/vuela] Ideas for camera stabilization - Ideas para estabilizar la cámara (#6)

Durante el taller del 1 de junio en Balcarce hicimos unas pruebas iniciales para intentar medir las vibraciones del teléfono, para después poder evaluar los distintos materiales. Las mediciones las hicimos utilizando el mismo teléfono que usamos de cámara, corriendo una app de código abierto llamada "Acceleration Explorer" (https://github.com/KalebKE/AccelerationExplorer). La app mide la aceleración a lo largo del tiempo (algunos segundos) en los 3 ejes y exporta los valores a un archivo.

Hicimos 12 mediciones, las primeras con el dron en una mesa (accionando los motores desde la computadora usando el Cleanflight, a velocidad 1500), y las últimas 2 con el dron en vuelo. Las mediciones fueron las siguientes:

1- Todos los motores - sin hélices 2- Motor 1 - sin hélice 3- Motor 2 - sin hélice 4- Motor 3 - sin hélice 5- Motor 4 - sin hélice 6- Todos los motores - con hélices 7- Motor 1 - con hélice 8- Motor 2 - con hélice 9- Motor 3 - con hélice 10- Motor 4 - con hélice 11- Vuelo 1 12- Vuelo 2

Los archivos con las mediciones están en este archivo zip: AccelerationExplorer-2018-06-01.ziphttps://github.com/vuelaendron/vuela/files/2068844/AccelerationExplorer-2018-06-01.zip

La pregunta ahora es: ¿Cómo analizamos esos datos?

[foto_medicion_vibraciones]https://user-images.githubusercontent.com/8480839/40925794-e7e81348-67f0-11e8-9087-f62606546023.jpg

During the workshop on June 1st in Balcarce we did some initial tests to measure the vibrations of the phone, to then be able to evaluate the different vibration absorbing materials. The measurements were made using the same phone we used as a camera, running an open source app called "Acceleration Explorer" (https://github.com/KalebKE/AccelerationExplorer). The app measures the acceleration over time (a few seconds) in the 3 axes and exports the data ​​to a file.

We made 12 measurements, first with the drone on a table (driving the motors from the computer using Cleanflight, at speed 1500), and the last 2 with the drone in flight. The measurements were the following:

1- All motors - without propellers 2- Motor 1 - without propeller 3- Motor 2 - without propeller 4- Motor 3 - without propeller 5- Motor 4 - without propeller 6- All motors - with propellers 7- Motor 1 - with propeller 8- Motor 2 - with propeller 9- Motor 3 - with propeller 10- Motor 4 - with propeller 11- Flight 1 12- Flight 2

The data for each measurement are in this zip file: [AccelerationExplorer-2018-06-01.zip] (https://github.com/vuelaendron/vuela/files/2068844/AccelerationExplorer-2018-06-01.zip)

The question now is: How do we analyze this data?

— You are receiving this because you commented. Reply to this email directly, view it on GitHubhttps://github.com/vuelaendron/vuela/issues/6#issuecomment-394396565, or mute the threadhttps://github.com/notifications/unsubscribe-auth/ANTc_ObIgUIgaH-T719zjQN9-D-oG2b0ks5t5VIxgaJpZM4TxVaS.

etronic85 commented 6 years ago

Una posibilidad para mejorar las vibraciones de cada motor en particular seria que los motores estén separados del cuerpo del quad por gomas para que puedan absorber parte de las vibraciones. Seguramente parte de balancear las hélices funcionaria.

Pero siempre van a existir diferentes tipos de problemas con las vibraciones que habría buscar manera de poder cuantificar (sea por intensidad y frecuencia) por separado: -Vibraciones propias de los motores (alta frecuencia). -vibraciones en vuelo por vientos y correcciones de quad para mantener posición, balanceos.

Por otro lado tener en cuenta velocidad de captura del celular (en general no son buenas) y ver si la frecuencia de muestreo afectan la captura de datos.

Marcelo.

pazbc commented 6 years ago

R´lyeh hacklab sábado 9 de junio, Buenos Aires, Argentina.

Este taller lo organizamos en conjunto con miembros de R´lyeh hacklab, quienes trabajan en dos proyectos: 1) ETER, ”un proyecto que mide la calidad del aire usando monitores abiertos de bajo costo que construimos nosotras mismas” y 2) HuerTechno es un proyecto de huerto tecnológico que tiene por objetivo implementar la automatización del riego, luz y ventilación necesarios para la producción vegetal.

Se trató de un almuerzo-debate y taller de trabajo colaborativo en torno a la ciencia libre/abierta/comunitaria. Durante el almuerzo discutimos sobre qué pasaría si pudiéramos borrar la distinción entre científicos y ciudadanos, en base a nuestra experiencia de trabajo con proyectos y comunidades. Asistieron alrededor de 17 personas.

Luego del almuerzo el grupo completo se dividió

Probamos los distintos materiales que teníamos disponibles: -goma eva de 5mm -goma eva de 1mm -gomaespuma de 5mm -vinilo autoadhesivo de 3mm (burlete para puerta)

También surgió la idea de hacer una plancha de silicona “casera”. Se utiliza silicona RTV 8001 (proveedor en Buenos Aires: Noviplast Murillo, a una cuadra de Juan B.Justo). Se debe hacer una bandeja con rebordes de cartón, forrada con cinta de papel y ahí se vuelca la silicona líquida – 24 horas de secado y tenés la placa.

Testeos de vibración: se midió la vibración del teléfono con la app AccelerationExplorer (igual que en el taller de Balcarce).

foto taller vuela ba

Prueba 0: Se miden las vibraciones sin ninguna amortiguación. Con todos los motores encendidos a velocidad 1500 aprox.

Prueba 1: Se realiza prueba de amortiguación de vibración con gomaeva de 5mm (plancha en toda la superficie de apoyo del celular). Se mide vibración con todos los motores, y luego motor x motor: 1 encendido – 2,3,4 apagados 2 encendido – 1,3,4 apagados 3 encendido – 1,2,4 apagados 4 encendido – 1,2,3 apagados

Prueba 2: [17:35 en adelante] Se realiza prueba de amortiguación de vibración con gomaeva de 1mm (plancha en toda la superficie de apoyo del celular). Se mide vibración con todos los motores, y luego motor x motor: 1 encendido – 2,3,4 apagados 2 encendido – 1,3,4 apagados 3 encendido – 1,2,4 apagados 4 encendido – 1,2,3 apagados

Prueba 3: [17:39] Se realiza prueba de amortiguación de vibración con goma espuma de 5mm (plancha en toda la superficie de apoyo del celular). Se mide vibración con todos los motores, y luego motor x motor: 1 encendido – 2,3,4 apagados 2 encendido – 1,3,4 apagados 3 encendido – 1,2,4 apagados 4 encendido – 1,2,3 apagados

Prueba 3: [17:42] Se realiza prueba de amortiguación de vibración con vinilo autoadhesivo (burlete) de 3mm (aprox), colocando un pedacito en cada punta y dos al medio. Se mide vibración con todos los motores, y luego motor x motor: 1 encendido – 2,3,4 apagados 2 encendido – 1,3,4 apagados 3 encendido – 1,2,4 apagados 4 encendido – 1,2,3 apagados

Luego hicimos un análisis rápido de algunos de los datos registrados. Comparamos las mediciones sin amortiguación (prueba 0), con goma eva 5mm (prueba 1) y gomaespuma 5mm (prueba 3). Abrimos los archivos en Excel, donde están registrados los valores de aceleración en 3 ejes (arriba-abajo, izquierda-derecha y adelante-atrás) a lo largo del tiempo. Para tener un valor único de cuánta vibración hay, calculamos (para cada uno de los 3 ejes) el valor de RMSE (root mean squared error), que es una medida de cuánto los valores se desvían de su promedio (es decir, si la fluctuación es grande o pequeña). Lo que vimos es que estos valores eran más altos en el caso de la goma eva de 5mm (puede que se forme un “sistema oscilante”) y más bajos con gomaespuma de 5mm.

foto analisis de datos taller vuela ba

Ideas y sugerencias que surgieron:

Adjuntos aquí:

gpereyrairujo commented 6 years ago

El 14 de junio se hizo un encuentro del “Laboratorio abierto de drones” en la sede del "Club Social de Innovación" de Balcarce. Estuvieron presentes Paz, Gustavo, Valentino, Cielo, Sebastián, Gastón, Franco, Justo, Felipe, Bruno y Facundo.

Charlamos sobre el proyecto, y luego trabajamos sobre posibles soluciones al problema de las vibraciones de la cámara. Se probaron los mismos materiales que en el taller del 9 de junio en Bs As, pero esta vez grabando videos. No se observaron muchas vibraciones en los videos, posiblemente porque las pruebas se hicieron sin las hélices, que son una fuente importante de vibraciones.

imagen

Se diseñó también un soporte amortiguado para el meliflone:

imagen

Y también se cortaron pedacitos de goma eva de 1mm para poner entre los motores y la madera (no se llegaron a colocar).

Otras ideas que surgieron:

gpereyrairujo commented 6 years ago

El 15 de junio hicimos otro encuentro Mozilla / “Laboratorio abierto de drones”, esta vez en el INTA Balcarce. Estuvimos Paz, Gustavo P.I., Gustavo L. y Tucho. Trabajamos sobre el problema de las vibraciones del teléfono/cámara. Probamos grabar videos con el dron en vuelo, evaluando directamente la calidad del video.

imagen

Comparamos los dos Flones, dos teléfonos (iPhone y Huawei) y con/sin amortiguación con gomaespuma. Por último, probamos una versión del sistema de amortiguación “Mortimer”, usando banditas elásticas y una esponja de cocina.

imagen

Con este último sistema el video no mostró las bandas que antes se veían debido a las vibraciones.

Sin amortiguación: imagen

Con amortiguación: imagen

Los próximos pasos serían: 1- modificar las patas del flone, haciéndolas más largas y un poco más resistentes (hacer primero un prototipo y luego modificar el archivo de corte láser) 2- probar de sacar fotos (en lugar de hacer un video)

Otras ideas que surgieron: