Sudah dibaca sebanyak 4252 kali

 

Terinspirasi dari artikel sebelumnya “Gyro Camera untuk Sepeda Motor” dan Camera Stabilizer yang banyak di jual dengan harga sangat mahal, saya mencoba ber-eksperimen membuat sendiri dengan memanfaatkan Gyroscope dan Accelerometer sebagai sensor untuk dapat membuat kamera berada pada posisi datar terhadap horison bumi.

Tantangannya adalah kamera yang digunakan adalah kamera yang tergolong berbobot berat yaitu DSLR yang berkemampuan merekam video. Konsekuensinya adalah, harus menggunakan aktuator (servo) yang berkekuatan besar. Umumnya kekuatan servo sekitar 2-3kg/cm, saya gunakan servo yang berkekuatan 15kg/cm, tentunya harga servo ini 3 kali lipat harga servo biasa.

Jadi diharapkan nantinya si kamera akan tetap stabil atau minimal dapat melakukan kompensasi gerakan sehingga semaksimal mungkin tetap pada posisi datar.

 

Untuk Sensor Gyroscope dan Accelerometer saya gunakan seperti foto di bawah.

Ukurannya cukup kecil dan kompak, kabel yang dihubungkan nantinya juga hanya 4 jalur saja. (kabel +, kabel GND, kabel SDA dan kabel SCL)

 

 

 

 Studi Model / Mekanik

Seperti biasanya saat saya kuliah dulu (Produk Desain – STISI Bandung), dalam kegiatan mendesain suatu produk, kita harus melalui proses “Studi Model dan Studi Mekanik”. Hal ini untuk dapat merancang bangun suatu sistem sesuai dengan keterbatasan mekanik, teknologi, dsb.

Dari studi ini, saya akhirnya bisa mendapatkan ukuran-ukuran sesungguhnya, posisi aktuator (serv0) posisi gerak mekanik, gerak bebas, dan sebagainya.

 

Saya menggunakan karton untuk studi model ini, mengukur dimensi servo dan kamera sebagai referensi komponen real nantinya.

 

Berikut video proses Studi Model / Mekaniknya..

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=yY_UTRTudLM[/youtube]

Pembuatan Komponen Mekanik

Setelah dirasa cukup dengan studi model/mekanik di atas, lanjut dengan membuat komponen-komponen mekanik tersebut dengan ukuran-ukuran/dimensi yang sudah di desain di atas.

Saya menggunakan bahan Plastik Nylon industri sebagai bahan mekanik utama nya dan aluminium pita 3mm x 30mm.

Foto di bawah memperlihatkan proses pemotongan material Plastik Nylon dengan mesin Band Saw.

 

Dilanjut dengan pengeboran dan proses detail.

 

Untuk komponen mekanik tengah, saya dibantu sahabat saya untuk dibuat di atas Mesin Milling-Drilling agar menghasilkan komponen yang akurat dan rapih.

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

 

Seperti mesin canggih CNC, hanya saja ini dilakukan manual untuk geser-geser kiri kanan maju mundurnya.

Setelah semua komponen sudah siap, lanjut ke tahap perakitan mekanik.

 

 

Saya menggunakan Bearing kecil sebagai bantalan gerakan mekanik, sehingga kerja servo menjadi ringan.

Bearing kecil di tanam di plat aluminium tebal 3mm.

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

Pembuatan Unit Elektronik

 

Komponen yang digunakan:

3 Unit – Servo DFRobot DF15 (Metal Gear Servo 15kg/cm) – [beli disini]
3 Set – Servo Bracket + Metal Bearing  – [beli disini]
1 Arduino Pro Mini 5V + FTDI Basic Programmer  – [beli disini]
1 Voltage Regulator 3.3Volt [beli disini]
1 Voltage Regulator 5Volt (IC 7805)
3 Trimmer Potentiometer 10k-100k ohm
6 set – RC Ball Joint + Shaft
1 Battery 6Volt, 2200mAh
1 Universal PCB
1 Switch
1 Resistor 470 ohm 1/4watt
1 LED

 

SKEMA rangkaian elektroniknya adalah sebagai berikut…

 

 

 

Jika saya Zoom, terlihat detail pin yang terhubung dengan Arduino Pro Mini.

 

 

Pada foto di bawah, terlihat board Arduino Pro Mini disolder di atas Universal PCB agar mudah dihubungkan dengan komponen pendukung lainnya.

 

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

 

Terlihat unit sensor Gyroscope dan Accelerometer (Board merah), yang akan dipasang pada base unit mekanik.

 

 

PROGRAMMING…

Arduino Pro Mini memerlukan board FTDI Basic Programmer untuk memasukkan program/code, yang terhubung ke PC/Mac dengan kabel MiniUSB-USB.

 

 

CODE:

Berikut code program untuk project ini, dua minggu lebih saya coba utak-atik code ini hingga mendekati hasil yang diharapkan.

[cc name=”gimbal”]

 

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

TESTING..

Setelah code selesai di upload ke Arduino Pro Mini, kita lanjutkan dengan mencobanya.

 

 

Untuk percobaan awal saya gunakan camera kecil outdoor GoPro Hero 2

Secara fungsi mekanik-elektronik sudah bekerja dengan baik..

 

ROBOTIK…

Kembali lanjut mengerjakan Mekanik dengan memasang servo-servo sebagai aktuator (penggerak mekanik)

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

 

Saya menggunakan Ball-Joint plastik yang biasa digunakan teman-teman yang hobby Radio Control (R/C).

Saya beli di toko hobby Radio Control… diperlukan sedikitnya 5 set.

 

Ball-joint dan shaft digunakan untuk servo dapat menggerakkan mekanik.

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

Unit komplit sudah selesai.

 

Uji Coba…

Kamera dicoba dipasang pada unit, beberapa bagian masih perlu di perkuat.

 

Video di bawah ini memperlihatkan pengujian sensor terhadap mekanik servo.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=IjIpFxYAfQQ[/youtube]

 

Video di bawah ini memperlihatkan saat sensor sudah dipasang di base unit mekanik.. dan project ini bekerja sebagaimana yang diharapkan

CIHUUUYYY!!!!

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=jv9wv_kGkYE[/youtube]

 

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

 

 

Bagaimana hasil rekaman video nya?… silahkan di simak video ini..

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=neXbWIIsqBY[/youtube]

 

KESIMPULAN:

  1. Project ini masih belum sempurna, karena masih terdapat getaran/kejutan pulse pada servo (Servo jitter), dikarenakan beban yang berat (diatas 500gram).
  2. Posisi kamera di atas unit mekanik membuat servo bekerja keras, jadi kedepannya kamera dipasang pada posisi menggantung di bawah mekanik, kemungkinan akan membuat gerakan menjadi lebih halus dan mengurangi getaran/kejutan servo.

[ www.saft7.com – Automotive Tips and Sharing]

Demikian sharing eksperimen saya, semoga memberikan inspirasi.

 

Salam!