Electronic video footage on the AlexMos board 8-bit with their own hands

About a couple of years back I was very impressed with the video about Movi - an electronic stabilizer for video shooting.The manufacturer then put up just a sky-high price tag, but almost at the same time on YouTube appeared a video about the controller AlexMos, designed for similar tasks.After reading different forums, once again impressed by the incredibly smooth stabilized video, I decided to collect my stedics on the brushless motors as much as possible. Purchase of components occurred gradually, with the expectation of discounts, coupons.
This is not a guide to assembling a stabilizer, but just a review that shows that you can assemble the device if you wish4-5 times cheaper than serial, and in doing so it willI have a sutsham or drawings, everything was done intuitively, after watching videos on YouTube, reading forums (eg).
AlexMos Controller

aliexpress.com/item/AlexMos-Latest-Version-V2-4-8bit-Firmware-Simple-Brushless-Gimbal-Controller-W-IMU-3-axis-Module/2027209503.html
Actually control board with position sensor (gyroscope-axellerometer).Now 32-bit has been released, which is easier to adjust and stabilize more efficiently.The very principle of stabilization is based on the fact that the controller determines the location of the sensor in space and feedscurrent pulses on the engines, which compensate for the deviation of the sensor from a normal position.Board settings are set up on your computer via usb ports using the simpleBGC app (Developer's websiteThis process on an 8-bit board from the category of dances with tambourine and requiresa lot of time to understand the effect of parameters on the behavior of Stedikama.
Motors

aliexpress.com/item/DYS-Brushless-Gimbal-Motor-GBM6324-180T-w-Slipring-Sealed-Case-for-DSLR-FPV-Aerial-Photography/1872805864.html
Special motors are required, which are described as "for gimbal."They are different from those of gimbal.I managed to take the excellent IPower GBM6324-180T engines at a delicious price.They have a dust-proof case, and are similar to the common GBM5108-180T.Motors have a rather weak bearing, so it is recommended to put them through the reinforced support bearing on the frame.Hollow shaft says that instead of the usual anchor in the engine, the hole is convenient for wiring or, as in my case, for the empty rod.
Bearings and retainers

aliexpress.com/item/wholesales-10pcs-8mm-caliber-zinc-alloy-bearing-KFL08-FL08-flange-bearing-with-pillow-block/1540375712.html
aliexpress.com/item/10PCS-SHF8-Horizontal-Type-Shaft-End-Supports-Linear-Rod-Rail-Shaft-Support-XYZ-Table-CNC-Parts/1298770600.html
I have little experience in this area.Unfortunately, they are quite heavy.The diameter of the bearings and retainers is 8 mm, all motors are mounted on the supporting bearings, fixed on 8 mm metal rods, which in turn are attached to the frame by clamps (fixers).The motors are rigidly fixed to the frame only on one side, on the other hand there is nohard fastening, only side fixers that push the moving element.elements of the frame to hold on metal rods passing through the motors, on the motors themselves nothing hangsThey only need to push.The fixtures on the Roll axis engine are wrapped in several layers of black tape to ensure a damping effect.
Рама

Рама создавалась чисто интуитивно из алюминиевого профиля 25х25х2 мм из строительного магазина. Сейчас, после опыта эксплуатации, есть мысли как можно было сделать лучше. Хотя вцелом стаб работает и улучшить радикально его может лишь 32-битная версия платы. Рама имеет регулировку по одной оси. Этого достаточно для нахождения механической балансировки равновесия по осям. Витые провода — телефонные провода (от трубки к аппарату) из местного радиомагазина. Датчик IMU расположен чуть спереди площадки для камеры (к нему идет длинный белый витой кабель).
Battery

Link to another seller, on my link is no longer on sale:
aliexpress.com/item/12V-DC-USB-5V-Rechargeable-Li-po-Battery-4-CCTV-Camera-ECOS-2600/32310491737.html
Для питания требуется 12В аккумулятор. В моем случае отлично подошел powerbank. При заявленной емкость в 3800 мАч, он обеспечивает около 3 часов работы. Контроллер Alexmos имеет функцию компенсации напряжения для поддержки заданного значения (11,1 Вольт).
Внешний монитор

aliexpress.com/item/TFT-LCD-MONITOR-COLOR-CCTV-Security-Surveillance-CAMERA-TESTER-TEST-12V-OUTPUT-F2024A-Alishow/874066812.html
В качестве дисплея для мониторинга съемки можно использовать дисплей камеры (особенно, если есть поворотный). Или же поставить выносной. Тестер камер наблюдения хорошо выполняет эту роль, а огромный его плюс — встроенный аккумулятор. Нагрузка на основной аккумулятор и так достаточно высокая, поэтому я бы не решился еще монитор туда вешать.
Площадка для камеры

aliexpress.com/item/In-stock-Clamp-and-QR-Quick-Release-Plate-Compatible-for-Tripod-Ball-Head-free-shipping-gLjGB/2032085315.html
Неожиданно тяжелая цельнометаллическая площадка. Тем не менее, очень удобная. Камеры быстро снимается с крепление и также быстро ставится обратно. Есть кнопка фиксации, можно двигать камеру вперед-назад, чтобы выставить точку равновесия. Площадка расположена на двух стальных трубках (туристический инвентарь), по которым может быть сдвинута вправо-влево для балансировки по оси двигателя Roll.
Настройка механики
Хорошее руководство по настройке механического баланса есть для Dji Ronin — www.youtube.com/watch?v=JINyZMYN-tI.
Первым делом нужно выставить механический баланс, т.е. по каждой оси площадка с камерой должна быть уравновешена. Это очень важно, так как при неправильном балансе моторы будут греться, быстрее расходовать батарею, а то и вовсе стедикам не сможет откалиброваться. Начинается процесс с площадки с камерой:
1) камера не должна заваливаться вперед или назад. Центр тяжести камеры с площадкой должен как можно точнее совпадать с осью мотора Pitch
2) площадка с камерой не должна заваливаться вправо или влево по оси Roll, т.е. центр тяжести должен проходить через ось мотора Roll
3) вся нижняя часть рамы вместе с камерой должна быть уравновешена по оси Yaw. Для регулировки у меня используются два зажима, позволяющие сдвинуть мотор и площадку с камерой вперед-назад.

Настройка электроники
Важно проверить правильность подключения всех компонентов, проверить чтобы не было обрывов цепи, плохих контактов. Также на кабель датчика рекомендую поставить ферритовый фильтр. И размещать его подальше от других. На практике самую сильную наводку давал видеокабель от камеры к выносному монитору. В первой версии я хотел на один кабель подключить датчик и пару свободных контактов подключить на видеосигнал, но наводка полностью сбивала гироскоп, в итоге все реализовано отдельно.
Скриншоты моих настроек



Далее следует настройка через USB в специальной программе. Не подключайте подвес на USB в выключенном состоянии, т.к. он попытается запитать моторы от 5 Вольт порта и могут слететь настройки контроллера. Настройка PID на 8-битной плате — это довольно долгое занятие, которое сложно описать последовательно, т.к. процесс больше похож на интуитивное ощущение изменений. Вкратце: P — делитель мощности импульсов, I — интервал импульсов, D — длительность серии импульсов. Это определение не совсем правильное, в оригинале параметры обозначают немного другое, но такое описания я составил для себя, как более удобное для понимания. Грубо говоря, если двигатель не может повернуть площадку, то добавляем ему мощности в полях Power и уменьшив делитель Р. Если двигатель дрожит, гудит или входит в резонансное колебание — регулируем I, если происходят срывы в момент доворачивания площадки, то пробуем увеличить D и динамическую мощность в поле + (возле Power). Последняя очень полезна для экономии батареи, дополнительная мощность подается только в момент резкого поворота и контроллер имеет запас для избежания срывов при резких движения. В обычном состоянии контроллер использует просто значение Power. Также рекомендую в закладке Settings выставить поддержку постоянного напряжения и значение напряжения, при котором отключаются двигатели. Без этого есть большая вероятность сброса настроек в случае сильной просадки напряжения.
Небольшое видео со стороны:

Results
Видео, снятое с помощью этого стабилизатора, камера Canon 550d 18-55.

Стабилизатор в сборе (штатив просто для опоры)



Стедикам получился тяжелым, около 4 кг без камеры. С непривычки первый раз было нелегко, рекомендую в качестве приспособления для физических упражнений. Качество стабилизации не сравнится с обычным механическим стабилизатором. Даже при далеко не идеальной конструкции и настройке картинка более стабильна, уверенно держит горизонт. Переключение профилей позволяет снимать в разных режимах. Однако это не оборудование «работающее из коробки». Нужно учиться им пользоваться, даже чувствовать, так как, например, слишком резкий поворот может продавить сопротивление двигателя и прийдется перезапускать контроллер для возврата к нормальной работе. Разумеется, можно увеличить мощность двигателей, но это уже потребует и более мощной батареи.
p.s. Предвидя ряд сложных вопросов, я не занимаюсь изготовлением на заказ, не знаю про другие моторы и другие типы контроллеров. Все знания и опыт касаются только этого конкретного экземпляра. Для тех, кто имеет финансовую возможность — настоятельно рекомендую Dji Ronin — аккуратненький заводской аппарат, очень удобный, которым можно пользоваться почти с коробки, www.dji.com/product/ronin