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Mein DIY Motor-Schwenkkopf + Dolly

Lightbulb
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#1 B2PhotoArt
Hallo zusammen!

Wie bereits in Gunther´s Merlin-Vorstellung angekündigt, kommt nun hier eine Kleine Vorstellung meines Motorschwenkkopf - DIY-Projektes sowie meines DIY-Dollies.

Zunächst zum Motor-Schwenkkopf:
Als Standard für Motorisierte Pan/Tilt-Köpfe gilt ja mittlerweile der Celestron Merlin-Kopf, welcher über entsprechendes Adapterkabel an einem MX2-Controller (von Dynamic Perception) gesteuert werden kann.
Da der Kopf mittlerweile eine Preiserhöhung erfahren hat und mittlerweile bei ca. 230€ liegt, bin ich auf Suche nach einer günstigeren Alternative gegangen. Hierbei bin ich auf eine Astro-Gruppe in der Nähe gestoßen und habe dort erfahren, dass der Leiter der Gruppe Astro-Zubehör direkt in Asien ab Hersteller importiert.
Also direkt Kontakt aufgenommen und interessante Gespräche geführt. Ergebnis daraus war, dass er mir ein ähnlichen Kopf wie der Merlin mit Wackler in der Elektrik für Testzwecken zu einem günstigen Preis bekommen habe und interessehalber gleich noch ein neues Set mit Teleskop gekauft habe.
Zuhause angekommen ging es also daran, die Elektrik zu durchleuchten: Einziger für mich erkennbarer Unterschied war nur die fehlende DC-Out-Buchse.
Da ich keinen Nerv hatte einzelne Komponenten zu besorgen, hatte ich bei Matthias von Kids Of All Ages den Merlin-Adapter geordert.
Als dieser angekommen ist, ging es ans testen. Also alles angeschlossen und mittels meiner MX2-Steuerung ausprobiert.
Ergebnis: Alles funktioniert zur besten Zufriedenheit Big Grin
Der nächste Schritt war dann für mich, einen Adapter für die Kamera zu finden. Die Prismenklemme mit Winkel des Merlin ist zwar eine feine Sache, jedoch auch sehr kostenintensiv. Als günstigere Alternative habe ich einen Blitz-Haltewinkel gefunden. Um diesen an den Schwenkkopf zu bauen, musste ich den Teleskophalter (Rundschelle) abbauen und habe mir aus Kunststoff-Vollmaterial einen Adapter gedreht und alles angeschraubt.
Der folgende Test konnte also mit Kamera erfolgen --> läuft perfekt! Big Grin

Nachdem der Trockenlauf mit dem Testkopf alles passte, habe ich dann auch mein neues Set umgebaut.
Das Set bestand übrigens aus:
- Motor-Schwenkkopf
- Alu-Stativ
- Handcontroller
- Teleskop70/500

Funktions-Video hier:
https://vimeo.com/47264726


Zur Dolly
Da ja auch hier schon einige DIY-Dollies vorgestellt wurden, die auf dem alt bewährten IGUS-System basieren, wollte ich auf den fahrenden Zug mit Aufspringen. Um auch etwas in Richtung Videos filmen realisieren zu können, habe ich mich auf eine Länge von 2m festgelegt und habe die 16mm-Variante geordert, da diese hohle Wellen hat, was für mich ein Stecksystem ermöglichte.
Als Antrieb wähle ich zunächst ein umlaufendes Kordelzug-System, was sich aber nach ersten Tests als Reinfall entpuppte. Die Meisten Systeme arbeiten ja mit Zahnriemen und Zahnscheibe, was mir jedoch auf diese Länge auch etwas "zu weich" war. Als starre Lösung lies ich mich von der CNC-Technik Inspirieren, wo hochpräzise Bewegungen mittels Gewindespindeln realisiert werden. Die Wahl fiel hier auf eine 10/3 Trapezgewindespindel, welche ich an den Enden für Lager und Wellenadapter abgedreht habe. Ausgerüstet mit einem 30V Getriebemotor habe ich alles zusammengebaut und zunächst mit 2 PET-Flaschen mit je 1,5 Litern dem Belastungstest unterzogen. Als alles zur Zufriedenheit war, habe ich mich um den Schlitten gekümmert und diesen mit einem Stativgewindebolzen ausgestattet um Kugelköpfe und den Motor-Schwenkkopf zu platzieren.

Das Ergebnis davon seht ihr hier:
https://vimeo.com/47256614

Falls ihr Fragen oder Anregungen zu den Systemen habt, schießt los Smile
Da auch schon erste Resonanz bzgl des Kopfes da war, könnte man auch über eine Kleinserie nachdenken.

Viele Grüße
Bernd
Viele Grüße
Bernd
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#2 Jan Henkel
Wir hatten auch erst über eine Spindel nachgedacht, auf diese Länge erschien uns diese aber zu ungenau auch wegen eventueller Außermittigkeit (konstruktionsfehler) und Belastung. Das Video zeigt natürlich super wie schnell das Montieren des Schwenkkopfes geht... das ist wirklich eine Sache über die wir mal nachdenken müssen. Frage zum L-Adapter: Wo hast du den bestellt?
Generell wären wir nicht auf den MX2 angewiesen, an die Motorsteuerung würden wir auch so drankommen.
Eignet sich der Kopf auch für normale Videoaufnahmen?
Der große Nachteil ist naütrlich dass man wie Gunther geschrieben hat die Bewegungen nicht einspeichern kann, niemand wird den Timelapse manuell abfahren... wenn ich das richtig gesehen hab hast du den Kopf nämlich währenddessen gesteuert richtig? Das würde für mich dann keinen Sinn machen ehrlich gesagt.
Aber vielen Dank für deine umfangreiche Dokumentation erst mal...
Schönen Abend noch
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#3 B2PhotoArt
Hallo Jan!
Bei der Spindel habe ich auf eine Trapezgewindespindel TR10/3R zurückgegriffen. Vorteil der großen Steigung ist eine (im Verhältnis) größere Genauigkeit der Steigung. Zur Kraftübertragung habe ich einfach eine entsprechende Buchse an die Unterseite des Schlittens montiert. Die Spindel ist so flexibel, dass sie leichte aussermittige Tolleranzen ausgleicht, solange die Steigung passt.
Wenn ihr höhrere Genauigkeiten braucht, wäre evtl. noch eine doppelläufige Spindel oder Kugel-Gewindespindel eine Alternative, wobei laut Norm eine Ungenauigkeitstolleranz von 0,5% erlaubt ist, was meiner Meinung nach zu vernachlässigen ist.

Bzgl. schneller Montage des Kopfes:
Hier hatte ich auch noch eine schnellere Idee: Aus dem Studio-Beleuchtungssegment gibt es Lampenhalter mit Steckbolzen und Klemmung (ähnlich einer Klemmung eines Kugelkopfes). Damit ließe sich die Montage unter 10 Sekunden bewerkstelligen. War mir dann aber zuviel Aufwand einen Kugelkopf und einen Schwenkkopf entsprechend umzubauen. Müsste aber mittels Bolzen mit Konus-Nut und entsprechendem Hülsenkörper mit Spannschraube als Gegenstück problemlos umsetzbar sein.

Den L-Winkel habe ich aus dem Fotozubehör. Nennt sich Winkel-Blitzschiene. Trägt laut Angabe 3kg. Hatte meinen über das große Internet-Auktionshaus bestellt.

Die Video-Tauglichkeit ist meiner Meinung nach gegeben. Mit dem Handcontroller dreht der Kopf (horizontal und vertikal) 4,5° in der Sekunde, kann aber sein dass das Steuerungsbedingt gedrosselt ist und die Hardware noch mehr schaffen könnte.

Was die Steuerung angeht gibt es hier natürlich verschiedene Möglichkeiten:
Als erstes mit dem originalen Handcontroller als Fernbedienung. Hiermit lässt sich schnell die Kamera ausrichten und drehen. Eine weitere Funktion des Controllers ist das Startracking, bei dem der Controller die Erdrotation ausgleicht und das anvisierte Objekt verfolgt.
Des Weiteren lässt sich die Steurung wie im Video zu sehen auch über MX2 regeln.
Hier habe ich zuerst manuell angesteuert und dann im Shoot-Move-Shoot-Modus automatisch laufen lassen. Musste im Video nur eingreifen, weil ich die Schrittweiten ziemlich groß gesetzt habe, dass man es auf dem Video auch sieht. Sie läuft aber auch komplett autark ohne nachträglichen Eingriff. Bei der MX2 können horizontale und vertikale Schritte, Intervall und Bildanzahl definiert werden, die dann fix (ohne Ramping) abgefahren werden.
Habe aber auch schon herum probiert und während des Laufes eines Timelapses Bewegungen beschleunigt, gedrosselt, eingeschaltet und ausgeschaltet oder die Drehrichtung geändert... funktioniert problemlos.
Hier wäre es natürlich eine feine Sache, wenn man ein Ramping programmieren könnte oder festlegen könnte, dass z.B. die vertikale Bewegung z.B erst nach 200 Auslösungen einsetzt. Sollte aber meiner Meinung nach über Software machbar sein.
Die Ansteuerung von Anfangs und Endpunkt geht indirekt auch über die MX2. Wenn man die Schrittweiten der einzelnen Einstellungen kennt, kann man über die Anzahl der Asulösungen den "nachgestellten Endwinkel" und somit die Position hiervon hochrechnen. Im Falle des Merlins (und auch bei meinem Kopf) entsprechen eingestellte "0,1" reale 0,09° pro Interval. Hier wäre ein Korrekturfaktor schön, der den tatsächlichen Winkel pro Auslösung programmieren lässt.
Wenn ich also weiß, dass ich z.B. 500 Bilder machen möchte und meine Endposition 45° vertikal und 90° horizontal versetzt ist, kann ich dies einfach einstellen indem ich eben 0,1 und 0,2 in der Steuerung als Schrittweiten eingebe.
Mit einem Impulszähler (ist glaube ich auch in den Köpfen verbaut, wenn ich das richtig gesehen habe) und einem Speichermodul sollte es aber auch relativ einfach sein die Differenz von Startposition und Endposition durch die Bildanzahl teilen zu lassen um die Einzelschrittweite automatisch errechnen zu lassen. Über Software könnte man diese denke ich auch am Anfang und Ende dämpfen, sodass ein Ramping entsteht.
Hätte noch ein paar nette Nice-To-Have-Ideen für eine Steuerung, aber kenne mich mit Programmierung etc. absolut nicht aus, sodass ich aus "Standard(soft)ware" zurückgreifen muss.
Viele Grüße
Bernd
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#4 Jan Henkel
Hallo Bernd,

vielen Dank für deine ausführliche Beschreibung. Das mit den Berechnungen für die einzelnen Bilder undsoweiter macht für mich durchaus Sinn, ist mir ehrlich gesagt aber zu umständlich. Die Steuerung sollte schon so weit sein dass man Knöpfchen drückt am Start bzw Endpunkt und dieser eingespeicherte Weg abgefahren wird. Softwaretechnisch ist das nicht allzu schwer umzusetzen, schauen wir mal wie das bei unserer Steuerung wird.

Weiß jemand ob es möglich ist ein Probekopf zu bekommen an dem wir die Schnittstellen und Ansteuerung ausprobieren könnten, sei es nun Merlin oder Bernds Astrokopf???!

Wir bleiben in Kontakt.
Schönen Abend noch
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#5 B2PhotoArt
Hallo Jan,

klar, dass eine neu konzipierte Steuerung sowas auf Knopfdruck können sollte, steht völlig ausser Frage! Softwaretechnisch sollte dies sicherlich auch machbar sein, nur kenne ich mich hierbei eben garnicht aus, deswegen überlasse ich das den Spezies hierfür: Dir! Wink

Bezüglich Probekopf könnte ich dir für den Anfang sicherlich meinen Probekopf zur Verfügung stellen. Dieser hat anscheinend irgendwo einen Wackler oder ähnliches, funktioniert aber prinzipiell trotzdem.
Ich weiß ja nicht wie weit ihr mit eurem Vorhaben seid und ob das für den Anfang reicht, wenn ihr auf der Endgeraden seid, kann man sicher auch über meinen richtigen Kopf oder einen neuen reden.
Hätten ja beide etwas davon, ihr den Kopf und ich evtl. bald eine neue Steuerung Smile
Können ja Näheres auch per PN klären.

Plant ihr eure Steuerung ausschließlich für einen Kopf + Kamera oder auch mit der Steuerung für eine Dolly / DC-Motoren?
Viele Grüße
Bernd
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#6 Jan Henkel
Hi Bernd,

als erstes bauen wir normal einen Slider. Inwieweit das Projekt noch vertieft wird weiß ich noch nicht, das hängt ehrlich gesagt auch von meinen Mitstreitern ab da ich auch nicht der Softwarecrack bin, Grundkenntnisse im Programmieren habe ich aber mehr auch noch nicht.
Schau doch einfach mal auf www.cineslider2012.wordpress.com, dort dokumentieren wir unseren Fortschritt, Materialwahl, Erkentnisse etc.

Zur Zeit stecken wir noch in der Programmentwicklung, mechanische Teile sind zu 80% vorhanden und müssen noch zusammengebaut werden.

Wie gesagt, da ich noch nicht weiß wie es weitergeht (ist ja auch eine finanzielle Frage da ich das Projekt selbst finanziere und als Student ist das halt nie reichlich vorhanden Wink) bin ich dabei mich auch nach Alternativen zwecks Kopf umzuschauen.

Gruß
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#7 B2PhotoArt
Hi Jan,
sieht ja schonmal vielversprechend aus!
Ware schön wenn ihr am Ball bleiben und dann vielleicht auch ein Komplettpaket incl. Steuerung anbieten würdet.
Wie gesagt, wegen dem Kopf von mir können wir bei Bedarf dann gerne nochmal reden.
Viele Grüße
Bernd

...also check out: