Facharbeit Informatik: Bau eines Gimbals

Ideenfindung

Aufgrund unserer Leidenschaft und Neugier für die technische Entwicklung verschiedener Arten, haben wir uns entschieden ein Kamera-Gimbal selbst zu bauen. Diese Idee entstand aus dem Grundgedanken Medien und Gestaltungstechnik, Elektrotechnik und Metalltechnik in einem Projekt zu vereinen. Diese Bereiche sind 3 von 4 Technikbereiche unserer Schule, die man im Abitur belegen kann.

Unsere Ziele mit dem Projekt sind einfach definiert;

zum einem machen wir dieses Projekt aus der puren Neugier heraus zu lernen wie so ein Kamera-Gimbal funktioniert, für unsere eigene technische Fortbildung und privaten Gebrauch mit einer Kamera.

Außerdem möchten wir herausfinden, ob wir es kostengünstiger hinbekommen als herkömmliche, frei verkäufliche Kamera-Gimbals.

Entwicklungsgeschichte

Recherche

Der erste Schritt der Entwicklung war die Recherche, wie die Elektronik eines Gimbals überhaupt funktioniert. Uns ist früh aufgefallen, dass im Internet nicht viel zu finden ist.

Darum mussten wir auf Drohnen ausweichen, da Drohnen auch über ein Gimbal verfügen welches wir für unsere Entwicklung benutzen können. Wichtig zu beachten ist der Gewichts- und Größenunterschied! Da diese Drohnen-Gimbals für kleinere GoPros ausgelegt sind, müssen wir dieses für unsere größere Sony Kamera weiterentwickeln.

Wichtige Erkenntnis: Durch die richtige Gewichtsverteilung der Kamera gelingt es die benötigte Leistung der Motoren zu minimieren.

Erste Entwürfe in FUSION 360

Erster Entwurf (technisch zu schwer umsetzbar)

Zweiter Entwurf (Aufgrund der zu hohen Belastung der Kamera nicht funktionstüchtig)

Letzter Entwurf (Finaler Entwurf der umgesetzt wurde)

Kosten

Entwicklungskosten (Alle Ausgaben zusammengefasst)

1x Carbon Rohr 25×23 mm 2m                           15 €
4x IPOWER Brushless Motoren                           50€
3x Simple BGC Bord Clone + 5x Sensor              60€
1xThreaded Inserts                                                 5€
1x Packung M3 Schrauben                                     5€
1x Kugellager                                                        10€
1x Akku                                                                  15€
1x Packung Kabel                                                 15€
1x ArcaSwiss                                                         20€
1x Aluminiumrohr                                                   20€
2x Komponentenkleber                                            5€
1x Packung gemischte Schrauben                         15€
1x Akku Quick Switch System                                80€
1x Joy stick                                                               8€
1x Drohnen Gimbal                                                 60€

GESAMTKOSTEN 658€

Reele Kosten für unser Gimbal (bei Bau mit jetzigem Wissen)

3x Motoren                   50€
1x Bord und Sensoren 30€
1x Kabel im Wert von   10€
1x Akku                         15€
1x Kugellager                  5€
1x Cabonrohr                15€
1x ArcaSwiss                 20€
1x Schrauben+Inserts   10€

GESAMTKOSTEN 255€

Demonstrationsvideos

Nun kommen wir zu einem Testlauf von unserem Gimbal. In den folgenden Videos versuchen wir darauf zu achten, dass die Motoren und die Sensoren einwandfrei funktionieren um ein gerades Bild erzeugen. Um dies zu testen haben wir ein Video von außen und ein Video direkt von der Kamera auf dem Gimbal um dies zu überprüfen.

Video: Außenansicht