PanoBot

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PanoBot - Motorbetriebener Panoramakopf

PanoBot Steuerung und Panoramakopf

PanoBot - Motorbetriebener Panoramakopf

Selbt entwickelter automatisch drehender Panoramakopf, der die Kamera von Aufnahme zu Aufnahme dreht und die Kamera dabei positionsgenau auslöst. 

Der Antrieb wird über einen AVR ATMega168 gesteuert. Im Setup werden Parameter wie Brennweite/Anzahl Fotos, Anzahl Reihen, Belichtungszeit, Drehrichtung, Zeit-Verzögerung, Belichtungsreihen vor dem Starten festgelegt, danach wird die Kamera im richtigen Winkel per Servo, Infrarot Sender oder Kabel ausgelöst.

Software:
Die Steuerung wurde mit Bascom AVR programmiert und lässt sich jederzeit über die hinten herausgeführte Schnittstelle 'updaten'.

PanoBot V1 Video

Das ist der erste Test mit einer kleiner Kamera, der Panasonic Lumix FX30. Dabei ist unter anderem das Panorama unten entstanden. Das Bild besteht aus 19 Einzelbildern und hat eine Auflösung von 25000 x 2390 Pixel. Um Platz zu sparen wurde es für die Web Darstellung auf 5228x500 verkleinert.

Erprobung und Testergebnise

Um die Funktionsweise und Abstimmung des Antriebes und Auslösemechanismus zu testen wurde ein Versuchsaufbau mit einer kleinen Kamera gewählt. Dabei wurde die Software in mehreren Schritten optimiert um die Motorgeschwindigkeit und Synchronisation der Kamera optimal zu bestimmen. Es wurden zusätzliche Parameter im Setup aufgenommen um die Ergebnise direkt am Objekt beurteilen zu können. Die Auslösung der Lumix FX30 Kamera erfolgt über ein Micro Servo aus dem Modellbau Bereich. Der Auslösepunkt des Servos das den Auslöseknopf der Kamera betätigt wurde auch im Setup festgelegt und kann individuell auf das Servo bzw. Länge des Servohebels eingestellt werden. Durch die Einstellung einer längeren Belichtungszeit können Belichtungsreihen gemacht werden, was vor allem mit der FX30 notwendig war da diese Kamera keine Manuelle Einstellung der Belichtung/Blende zulässt.

Nodalpunktadapter für die FX30

Links im Bild der Nodalpunktadapter für die Panasonic Lumix FX30

Wie man am Bild unten erkennen kann sind Helligkeitsunterschiede zwischen den einzelnen Fotos zu erkennen. Da die Kamera keine manuelle Einstellung besitzt lässt sich so etwas trotz Belichtungsreihe nicht ganz vermeiden.

Als nächstes wurde der PanoBot für die Minolta A200 umgebaut um Fotos mit manueller Belichtungssteuerung machen zu können.

Erstes Panorama mit der FX-30:

Nodalpunktadapter V2 für die A200

Das ist der Nodalpunktadapter passend für die Minolta A200. Der untere und senkrechte Arm sind aus 30x10mm Alu und der obere Arm aus 30x5 Alu angefertigt. Der obere Arm kann durch lösen der Schraube in 45° Schritten verstellt werden. Zwei Stahlstifte die in den senkrechtem Arm eingeklebt wurden, halten den Arm in Position ohne das man die Schraube übermässig anziehen muss.

Das Kabel mit der IR Diode dient als Infrarotauslöser für die A200 und wird einfach mit einem Gummiring am Objektiv befestigt. Da sich diese Lösung als nicht ideal herausstellte habe ich die IR Diode später mit einem kleinen Klettband befestigt um ein Verutschen des IR Sensors zu vermeiden.

Die Bilder die damit entstanden sind, können bereits in der Panorama Galerie begutachtet werden. Die Positionierung der Kamera funktioniert einwandfrei und der Arbeitsaufwand beim stichen der Bilder reduziert sich erheblich durch den Einsatz von Templates in Ptgui.

Das einzig störende ist noch das zu große Gehäuse der Steuerung, da es sich nicht ohne weiteres aus dem Panorama entfernen lässt. Aus diesem Grunde habe ich mir einen kleineren Getriebemotor bestellt und einen weiteren Umbau geplant. Siehe weiter unten ...

 

 

PanoBot V2 Video

Links noch mal ein aktuelleres Video mit der A200. Im ersten Teil werden die Setup Parameter eingestellt dann 2 Reihen je 10 Fotos gemacht.

 

 

PanoBot mit einsatzbereiter Konica Minolta A-200

Damit das Gehäuse nicht mehr auf den Bildern erscheint, mußte eine andere Lösung gefunden werden. Ich habe mich dazu entschieden den Motor auszulagern und direkt (ohne Gehäuse) auf die Mittelsäule des Statives zu montieren. Das Gehäuse (mit Elektronik und Akku) wird einfach an das andere Ende der Säule geschraubt und über Steckverbinder mit dem Motor und IR Auslöser verbunden.

Der PanoBot V3 baut auf der gleichen Elektronik auf wie der Vorgänger allerdings wurde der Schrittmotor mit Getriebe aus dem Gehäuse ausgelagert. Durch das Getriebe (1:14) konnte ein wesentlich kleinerer Motor (42mm) eingesetzt werden. Der neue Getriebemotor hat ein vielfach höheres Drehmoment, verbraucht weniger Energie und ist nicht mehr im Bild zu sehen.

Das Steuerverhalten des untersetzten Motors ist wesentlich feinfühliger, das Nachschwingen beim Anhalten ist nicht mehr vorhanden.

Der Akku wurde durch einen leichteren aber leistungsstärkeren Litium-Ionen Akku 3S2P mit 3200mAh ersetzt. Die Akku Spannung wird vom Controller überwacht und am LCD Display angezeigt. Bei unterschreiten einer vorgegebenen Akkuspannung wird eine Warnung ausgegeben damit man den Akku rechtzeitig laden kann.

Die Mittelsäule lässt sich mit der ganzen Apparatur in der Höhe verstellen und durch das längere Kabel am IR Sensor besteht keine Gefahr dass sich das Kabel einklemmt..

Trotz der 8mm Abtriebsachse wurde der Kopf noch auf ein vorhandenes Axial Nadellager gestützt, dadurch kann man gefahrlos jede noch so schwere Kamera an den Arm befestigen.

 

Olympus E-510 mit 8mm Objektiv

Der letzte Umbau erfolgte für die Olympus E-510 mit dem 8mm Zuiko Objektiv. Der Nodalpunkt für das 8mm Zuiko Objektiv wurde verschoben und eine neue Aluplatte gebohrt um die Kamera -15° nach unten schwenken zu können. Eine Reihe a 6 Bildern im Winkel von -15%, ein Zenit und ein Nadir Bild haben sich als die beste Lösung herausgestellt. Selbst ein fehlendes Nadir Bild lässt sich dann noch leicht retuschieren.
Um eine bessere Auswahl an Bildern zu haben, fotografiere ich 3 Belichtungsreihen im RAW format.

Die PanoBot Software wurde aktualisiert um Belichtungsreihen zu unterstützen. Im Setup wird die Scharfstellzeit (Zeit in ms) eingestellt, die Wartezeit vor dem Auslösevorgang um erstens die Kamera über Autofokus scharfzustellen und zweitens sicher zu sein das der Kopf sich beruhigt hat.
Die Belichtungszeit (plus Reserve) wird direkt am Regler eingestellt und am LCD abgelesen. Bei Belichtungsreihen wird diese Zeit automatisch um die Anzahl Bilder pro Belichtungsreihe multipliziert.

Soweit Licht ausreichend vorhanden ist, nutze ich die Kamera mit Autofokus. Bei manueller Fokus Einstellung hatte ich öfter mal unscharfe Bilder.

PanoBot V3 Video

   

Der Minolta Infrarotsender wurde gegen einen Olympus Kabelauslöser getauscht der einfach per Adapterkabel an die Steuerung angeschlossen werden kann, somit bleibt der Kabelauslöser unverändert und kann auch weiterhin als solcher benutzt werden.

Der Auslöser wird in zwei Schritten ausgelöst. Im ersten Schritt wird scharfgestellt und die Scharfstellzeit abgewartet, dann wird ausgelöst und die Belichtungszeit abgewartet, bevor der Kopf zur nächsten Position fährt.

Letzte Ausbaustufe mit Funkauslöser

Das Auslösekabel zwischen Steuerung und Kamera hat sich zwar bisher nur einmal verhängt aber ich habe eine Lösung gesucht die es ermöglicht den Kopf über größere Entfernungen zu steuern. Der Funkauslöser basiert auf einer Funk Türklingel die entsprechend umgebaut wurde. Der Funkauslöser wird anstatt des Kabels am PanoBot und der Empfänger an der Kamera angeschlossen. Das Auslösesignal wird dann von der ehemaligen Türklingel über Funk an den Empfänger übertragen, der die Kamera auslöst.
Wie das ganze in etwa realisiert wurde kann man im DSLR Forum nachlesen. Wie es funktioniert kann man unten in dem Video sehen...

Der Nodalpunktadapter wurde inzwischen eloxiert. Das geht ganz "einfach" wenn man sich an diese "Eloxieranleitung " hält. Die Säure zum eloxieren kauft man am günstigsten in einer Autowerkstatt als Batteriesäure und verdünnt diese in destilliertem Wasser im Verhältnis 1:1.



 

PanoBot Video mit Funkauslöser

lnzwischen wurde der PanoBot ausgiebig getestet und einige schöne Panos entwickelt (siehe Panoramagalerie)

 

 

 

Wo kann man die Teile kaufen und was hat das ganze gekostet?

Materialkosten:


RN-minicontrol 38
Schrittmotorendstufe 33
Serielles LCD Display 30
Gehäuse 22
Motor mit Getriebe 110
Wellenadapter 20
Kleinkram, Akku 40

Netto ohne Software

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Was kommt als nächstes?

Der GigaPanBot

Der PanoBot hat soweit ausgedient, die ganzen Erfahrungen die ich damit gemacht habe, sind in die Entwicklung des GigaPanBot eingeflossen.

Das ist ein neuer Antrieb mit einem qualitativ hochwertigerem Getriebe das so gut wie kein Spiel aufweist. Der neue Kopf wird mit einer neuen Steuerung genannt GigaPanBot bedient.
 

 

 

 

 

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