Motion Control System für Zeitraffer

[Gimexxx]

Hallo liebe Community,

ich habe eure Ausführungen zu diversen Themen hier im Forum gelesen und dachte mir vielleich ihr mir mit eurem Fachwissen weiterhelfen. Ich bin Fotograf und Kameramann und bastele schon länger an diversen Timelapse-Rigs herum. Ich habe bereits einen Motorgesteuerten 2,5m Slider mit stark untersetztem motor (625:1) und einem Zahnriemen und jetzt möchte ich diesen noch um einen Pan / Tilt - Head erweitern. Dazu habe ich bereits einen teil der Mechanik, als Grundgerüst dient ein Schwenkkopf eines Teleskops, (360° x 360° schwenkbereich) die Teleskophalterung habe ich umgebaut zu einer Kameraplattform.

Meine ganzen Recherchen bringen mich vorallem zu einer Frage : Welche Motorisierung und Antriebsart ist eurer Meinung nach vorstellbar. Ich hatte an Schrittmotoren mit Stallguard gedacht, deren relative positon man auslesen kann, die über eine Untersetzung die beiden Achsen des Kopfes ansteuern. Je präziser und zuverlässiger dabei die Positionsrückmeldung ist umso besser, denn ideal wäre es wenn man später Fahrten programmieren kann, die dann vielfach exakt 1:1 so wiederholt werden können. Nach möglichkeit auch Fahrten die für Filmaufnahmen anwendbar sind. Ich habe leider keine Ahnung in wie weit die heutigen Antriebe fähig sind auf der einen Seite hoch aufgelöste, sehr langsame bewegungen durchzuführen, auf der anderen seite aber auch schnellere Bewegungen durchzuführen, die für den LiveGebrauch interessant sind. Da wären jetzt eure Meinungen und Erfahrungen gefragt.

Wichtiger ist mir dabei der Einsatz als Motion Control rig, für Zeitrafferaufnahmen. Wenn sich das mit der Anwendung als Live-Remote Head irgendwie kombinieren lässt: brilliant. Wenn nicht, dann bleibts eben bei der Anwendung als Zeitraffer system.

Ob da dann ein Interface für den Laptop oder ein Arduino besser wäre weis ich noch nicht, aber jedenfalls ist mir wichtig dass ich Bewegungen reproduzieren kann.
Denn je nach Geschwindigkeitsbereich ist ja auch zu überlegen ob man das gerät nicht vielleicht auch live einsetzen kann. (An einem Kran zum ausgleichen der KRanbewegungen zum beispiel oder als remote head in diversen anderen situationen). Denkt ihr es ist möglich ein System herzustellen dass sich sowohl in den feinen Bereichen bewegen kann die eine timelapse benötigt (z.b. 45° in 1h und mehr mit einer möglichst hohen unterteilung in einzelsteps -> denn höchstauflösung der bewegung : 1 step = 1 Bild) und gleichzeitig aber auch die Sprints und Drehmomente bewältigt die eine schnelle Drehung in einem Livesetup bewältigt (z.b. 90° in ~1sek) ?


Ich tue mich vorallem schwer bei dem vergleichen verschiedener Antriebe und bei dem Überschauen der Möglichkeiten. Und da wollte ich mal jemanden wie dich, der das schon viel länger macht als ich um seinen Rat fragen.

Was denkt ihr welche Motoren da geeignet wären ?
Da ich ein limitiertes Budget habe wäre es gut wenn ich eine möglichst günstige Lösung finde, aber Arduino und co sind ja auch nicht all zu teuer. Ich denke auch dass ein Band / Zahnriemen-Antrieb vielleicht nicht das Beste wäre da dieser ja nicht wirklich starr ist. Oder übersehe ich da Vorteile ? Vielleicht wäre eine Zahnradlösung besser...

Ich bin sehr gespannt auf eure Ratschläge und Ideen,

Vielen Dank im Voraus

[Slowly]

Frag mal Twoa hier im Forum.
Wenn Du siehst was er mit seinem Eigenbau alles macht...
https://www.roboternetz.de/community...ighlight=vimeo

[Gimexxx]

So einen Motorslider habe ich wie oben erwähnt bereits. Nur möchte ich weitere 2 steuerbare Achsen hinzufügen indem ich einen motorisierten Schwenkkopf baue Idee siehe mein Post.

[Slowly]

Ja stimmt... Das habe ich wohl tatsächlich nur halb gelesen...
Also wenn Du "Stallguard" erwähnst scheinst Du eine Schrittmotorsteuerung von Trinamic verwenden zu wollen. Ich benutze selber einen Steprocker für eine präzise Positionierungsaufgabe und bin damit sehr zufrieden. Für den Highendbereich würde ich Harmonic Drive Getriebe verwenden. Du möchtest also Dein Motiv immer genau im Bild behalten während die Kamera auf dem Schlitten vorbeifährt? Ich hatte mal die Aufgabe einen Remotehead für einen Kameramann zu entwickeln und habe noch die Gedankengänge im Kopf... Bauen könnte ich es aber programmieren nicht. Hier im Forum bist Du was die Programmierung angeht richtig. Die Kinematic ist für die Hexapod Programmierer hier warscheinlich ein Lacher.
Hast Du ein Videobeispiel wie sich die von Dir vorgestellte Aufnahme aussehen soll? Das sagt bestimmt mehr als 1000 Worte.

[Gimexxx]

Hi Slowly,

Es muss nicht unbedingt Trinamic sein, primär geht es wie du sagst darum sehr präzise zu positonionieren indem die Software immer möglichst genau 'weis' in welcher Lage sich der Kopf gerade befindet.
Nunja es geht nicht _nur_ drum ein Motiv anzuvisieren und zu Tracken. Im Endeffekt stelle ich mir vor wie einen programmierbaren Remotehead. Ich gebe der Software eine Timeline vor (o.Ä.) also Positionen pro Zeit und die lässt den Kopf dann präzise diese Positionen abklappern.

Beispielanwendung : Ich möchte in einem zerfallenen Gebäude durch eine Tür fahren und dabei mit dem Kopf von -30°links nach +45° rechts schwenken und von +25° auf +15° tilten (das mit dem Vorwärtsfahren ist kein Problem, ich habe ja den Sled, den ich in die Steuereinheit integrieren kann (ein DC motor den ich von 5-30 Volt ansteuern kann regelt die Geschwindigkeit). Das Ganze soll in 2,5h Stunden passieren. Ich kann mir vorstellen die entsprechenden Keyframes am Rechner zu modellieren oder eben die Software in Form eines Arduinos die entsprechende Schritte rechnen lassen nachdem ich die Eckdaten eingegeben habe. Wie gesagt das Frontend ist erstmal nicht so wichtig, da habe ich diverse Ideen und Möglichkeiten, nehme aber auch gerne Ratschläge und Hinweise an.
Für die Software wäre es natürlich am besten wenn ich die Möglichkeit hätte direkt am Steuergerät fahrten erstellen zu können, simple Dinge wie in 1h von pos(x1:y1) nach pos(y1:y2) oder einen einfachen goto befehl um zum beispiel eine Schussrichtung zu testen und mal durchgucken zu können (sprich er fährt die eingegebene Position direkt an) auch ein paar einfach Ramps etc. wurden von vielen Bastlern mit ihren Rigs schon realisiert. Ideal wäre es in meinem fall aber wenn ich zusätzlich noch die möglichkeit hätte etwas abgefahrenere Bewegungsmuster am PC zu entwerfen und als Datei auf die Steuereinheit drauf schmeißen kann die sie dann auf ein Cue abfährt, das wäre dan der Studiobetrieb, sozusagen.

Meine Fragen hier im Forum drehen sich vorallem darum die Materialien für den Kopf klug zu wählen. Denn der Kopf sollte möglichst viele verschiedene Geschwindigkeiten abdecken, aber auch die Schrittauflösung hoch sein.
Auf der einen Seite muss er sich zum Beispiel während in 3 Stunden 1000 Bilder gemacht werden um nur z.b. 15° drehen aber in jedem Schritt sollte sich etwas ändern (Schrittweise; keine Konstante bewegung also im Schritt-Bild-Schritt modus - Heinweis : die Steuereinheit wird einen Ausgang haben um die Einzelaufnahmen der Kamera auszulösen, somit kann man die Prozesse aufeinander Abstimmen und der Kopf und das Rig bewegen sich erst dann weiter wenn kein Bild mehr gemacht wird und anders herum.)
Auf der anderen Seite wäre es praktisch den Kopf trotzdem so agil wie möglich zu bauen, also dass er sich trotz dieser feinen Auflösung der Umdrehungen schnell bewegen kann.
Anwensungsbeispiel: Ich möchte (via joystick) verfolgen wie jemand durch einen Raum geht (das Szenario kommt jetzt dem Remote-Head näher den du dir vielleicht mal ausgedacht hast). Oder eben eine ähnlich schnelle Bewegung vorher plotten und ausführen lassen.

Schafft eine solche dynamik überhaupt ein Motor ? Ich habe auch an verschiedene Schaltgetriebe gedacht, die man umstellen kann einmal auf Kriechgang, bei dem sie stark unterstetzend arbeiten und einen Live-Gang in dem präzise, schnelle Bewegungen möglich sind. Eventuell gibt es ja aber auch Motoren die einfach wahnsinnig hoch drehen können so dass sie die Untersetzung,die man für die langsamen, kriechenden Zeitraffer schüsse bräuchte, überwinden.

Was denkt ihr ?