Kamera Gimbal - Frage zur Technologie

Cam Gast #3780641
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Guten Tag

Ich habe letzte Woche einen Verwanten besucht, der hatte einen 
Quadrokopter mit einem Kamera Gimbal unten dran. Als ich wieder zuhause 
war, habe ich aus reiner neugierde nach Informationen gesucht, wie 
solche Gimbals denn realisiert werden.

Dabei bin ich auf zwei Arten gestossen:
- Tilt Servos (Soweit ich das verstanden habe ist das eher die ältere 
Variante)
- Brushless Motoren (Eher die neuere Technologie, wenn ich das richtig 
verstehe?)

So, nun ein paar Fragen:
- Welche der beiden Varianten wird öfters verwendet, und vor allem 
wieso?

- Brushless Motoren kenne ich sonst nur von Modellfliegern... die drehen 
ja gerne mal mit ein paar 100-Umdrehungen pro Minute. Für ein Kamera 
Gimbal wäre das aber nicht sonderlich gut, man will ja nicht unbedingt 
schnelle Bewegungen. Wie wird sowas realisiert? Ist es möglich solche 
Motoren auch langsam drehen zu lassen, oder haben die Dinger einfach 
eine grosse Übersetzung drin?

Die fragen entstanden aus purer Neugierde. Mich wundert es nämlich dass 
man Brushless für sowas brauchen kann. Ich dachte bisher immer, die 
müssen einigermassen schnell Drehen, damit die nicht stehen bleiben. Und 
wenig Strom brauchen sie ja auch nicht gerade, oder Irre ich mich da?

Vielen dank für eure Hilfe!

Freundliche Grüsse
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Georg A. #3780651
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Das mit den Servos taugt nicht gut für das Ausregeln von Wacklern, dazu 
sind die typischerweise zu langsam. Das ist dann einfach "nur" eine 
Schwenk/Neigeeinrichtung.

Die Brushless-Motoren werden ohne Übersetzung direkt auf die Achse 
montiert und können tatsächlich "analog"/schrittfrei und von langsam bis 
sehr schnell drehen oder auch nur "feststehen". Es geht da bei der 
Position nur um das Verhältnis der Ströme von zwei der drei Wicklungen. 
Das ist zwar eigentlich ein nicht lineares Verhalten, das ganze ist mit 
einer Lageregelung dann aber so linearisiert und schnell, dass es 
Wackler ala Steady-Cam ausgleichen kann.
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Ernst O. #3780654
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Die brushless Motoren für Gimbals sind anders gewickelt als solche für 
Propellerantrieb. Gimbal motoren brauchen niedrige Drehzahl und 
möglichst hohes Drehmoment.

Im Prinzip funktioniert das so: Die Kameraplattform hat Lagesensoren 
(Beschleunigung und Drehrate). Der Controller stuert die Motoren so an, 
dass die vorgesehene Lagestabilisierung eintritt. Das ganze geht ohne 
Getriebe und daher geräuschlos.
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Cam Gast #3780660
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Wow, das ging ja schnell!

Vielen dank für die tollen Antworten.

Stefan P. schrieb:
> Zur Zeit sind die Brushless Gimbals der letzte Schrei

Weisst du womit die Gimbals früher gemacht wurden? Brushless ist ja noch 
nicht so lange so gross, wenn ich mich nicht irre.

ernst oellers schrieb:
> Die Kameraplattform hat Lagesensoren
> (Beschleunigung und Drehrate).

Also sogesehen wie ein Quadrokopter selbst auch. Das finde ich sehr 
beeindruckend. Ein Freund von mir hat einen eigenen Quadro gemacht und 
mir die Lageregelung von diesem erklärt, das war schon kompliziert... 
Dass da eine Kamera stabile Bilder liefert, dafür muss die Regelung ja 
nochmal um einiges schneller sein bei der ganzen Vibration...

Beeindruckend was heutzutage alles machbar ist. Ich selbst habe leider 
kaum Erfahrung mit Elektronik und bin wohl ein bisschen zu alt um mich 
da noch einzuarbeiten, aber an all die Leute hier die Erfahrung damit 
haben und vor allem an die Junge Generation: Grossen Respekt! Ihr habt 
da ein super Hobby/Beruf und finde das ganze extrem spannend!

Wäre ich 20-30 Jahre später geborden worden und wäre jetzt noch einmal 
Jung, dann würde ich garantiert auch einen Beruf in diesem Bereich 
lernen. Einfach nur beeindruckend wie klein und schnell das alles ist.
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Georg A. #3780837
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> Weisst du womit die Gimbals früher gemacht wurden?

Ganz normale Motoren/Servos mit Getriebe oder Zahnriemenuntersetzung. 
Letzteres ist besser, da es kaum Spiel gibt. Damit ging aber halt 
wirklich nur ein Remotehead auf einer schon stabilen Platform. Ausser 
man hat noch Gyros (=schnelldrehende Scheiben, nicht der 
Mikro-Elektroniksensor von heute...) als Dämpfung dazugebaut, dann 
könnte das auch etwas Wackelei abfangen.
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