Разработка конструкции фото-видеослайдера

Булгин, Максим Алексеевич Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом проектирования является конструкция фото-видеослайдера. Предметом проектирования являются механизмы наклона и поворота камеры.
Целью работы является разработка и моделирование конструкции механизмов наклона и поворота камеры слайдера, описание их устройства и принципа работы, анализ математической модели поворотного механизма в движении, анализ повторяемости заданных позиций механизмов, изготовление и сборка прототипов механизмов, и разработка управляющего программного обеспечения.

Введение …………………………………………………………………………………………………………………….. 14
1. Информационно-аналитический обзор ………………………………………………………………………. 15
1.1. Описание устройства …………………………………………………………………………………………….. 15
1.2. Сравнительный анализ существующих на рынке решений ……………………………………….. 18
1.3. Устройство и принцип работы механизмов фото-видеослайдера……………………………….. 23
1.3.1 Описание работы устройства ………………………………………………………………………… 23
1.3.2 Устройство и принцип работы поворотного механизма ………………………………….. 25
1.3.3 Устройство и принцип работы наклонного механизма ……………………………………. 31
1.4 Описание работы и устройство сервопривода …………………………………………………………… 35
1.4.1. Описание работы сервопривода …………………………………………………………………… 35
1.4.2. Устройство сервопривода ……………………………………………………………………………. 36
1.4.3. Управление сервоприводом …………………………………………………………………………. 37
1.4.4. Подключение сервопривода к контроллеру …………………………………………………… 38
1.4.5. Характеристики сервопривода …………………………………………………………………….. 39
1.5 Описание работы шагового двигателя ……………………………………………………………………… 40
1.5.1. Конструкция и устройство …………………………………………………………………………… 40
1.5.2. Применение шаговых двигателей…………………………………………………………………. 42
1.5.3. Преимущества и недостатки шаговых двигателей …………………………………………. 43
1.5.4. Режимы управления шаговыми двигателями…………………………………………………. 44
1.5.5. Подключение обмоток биполярного шагового двигателя ……………………………….. 48
1.5.6. Характеристики шагового двигателя ……………………………………………………………. 50
2. Объект проектирования и актуальность разработки …………………………………………………… 52
2.1 Цели проводимой работы ……………………………………………………………………………………….. 52
2.2 Обоснование для разработки …………………………………………………………………………………… 52
2.3 Основное содержание работы………………………………………………………………………………….. 52
3. Расчеты и программирование работы механизмов ……………………………………………………… 53
3.1 Анализ динамики движения поворотного механизма ………………………………………………… 53
3.1.1. Расчетная схема устройства …………………………………………………………………………. 53
3.1.2. Анализ параметров ……………………………………………………………………………………… 53
3.1.3. Составление уравнения ……………………………………………………………………………….. 54
3.1.4. Рассмотрение построенной модели ………………………………………………………………. 55
3.2 Профилирование и изготовление зубчатого шкива для поворотного механизма ………….. 59
3.3 Расчет передаточного отношения ременной передачи поворотного механизма ……………. 62
3.4 Определение точности и повторяемости позиционирования осей наклонного и
поворотного механизмов ……………………………………………………………………………………………… 63
3.5 Программирование механизмов наклона и поворота камеры ……………………………………… 66
3.5.1. Контроллер для управления механизмами …………………………………………………….. 66
3.5.2. Описание среды разработки Arduino IDE ……………………………………………………… 69
3.5.3. Программирование шагового двигателя ……………………………………………………….. 70
3.5.4. Программирование сервопривода ………………………………………………………………… 72
3.6 Беспроводное управление механизмами наклона и поворота камеры ………………………….. 73
3.7 Описание режимов работы механизмов наклона и поворота камеры ………………………….. 75
4. Результаты проектирования ……………………………………………………………………………………… 79
5. Финансовыей менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……………………. 82
5.1 Введение ……………………………………………………………………………………………………………….. 82
5.2 Анализ рынка ………………………………………………………………………………………………………… 83
5.3 Целевая аудитория …………………………………………………………………………………………………. 84
5.4 Конкурентный анализ …………………………………………………………………………………………….. 84
5.5 Технология QuaD …………………………………………………………………………………………………… 86
5.6 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………………………… 89
5.7 Планирование работы …………………………………………………………………………………………….. 92
5.8 Определение ресурсоэффективности проекта …………………………………………………………. 100
5.9 Выводы по разделу……………………………………………………………………………………………….. 102
6. Социальная ответственность …………………………………………………………………………………… 105
6.1 Введение ……………………………………………………………………………………………………………… 105
6.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………………………… 106
6.2.1. Организационные мероприятия по компоновке рабочего места ……………………. 106
6.3 Производственная безопасность…………………………………………………………………………….. 108
6.3.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов …………………………….. 108
6.3.2. Отклонение показателей микроклимата……………………………………………………… 109
6.3.3. Повышенный уровень шума ……………………………………………………………………… 110
6.3.4. Малая освещенность ………………………………………………………………………………… 112
6.3.5. Риск травмирования о движущиеся части слайдера …………………………………….. 113
6.3.6. Возможность получения термического ожога …………………………………………….. 113
6.3.7. Возможность получения удара электрическим током ………………………………….. 114
6.4 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………. 115
6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………………………….. 116
6.6 Выводы по разделу……………………………………………………………………………………………….. 118
Заключение ……………………………………………………………………………………………………………….. 119
Список используемых истоников ………………………………………………………………………………… 120
Приложение А. Аннотация на алглийском языке ………………………………………………………….. 124
Приложение Б. Блок-схема алгоритма устройства ………………………………………………………… 143
Приложение В. Исходный код управляющей программы ……………………………………………… 145
Приложение Г. Распределение задач между участниками проекта …………………………………. 153

В настоящее время большую популярность получили устройства,
называемые «фото-видеослайдерами». Эти устройства помогают в достижении
различных спецэффектов фото и видео съемки. Благодаря им можно снимать
панорамные видео, получать видеоматериалы для презентации новых продуктов,
снимать любительские и профессиональные видео [1].
Такие эффекты и возможности достигаются с помощью довольно простой
конструкции устройства: оно представляет из себя рельсовую систему, по
которой вдоль рельса с помощью приводов или вручную передвигается каретка,
с установленной на ней камерой. Некоторые виды слайдеров предусматривают
механизмы на каретке, способные вращать камеру вокруг своей оси и наклонять
ее относительно поверхности, на которой располагается устройство. Работа этих
механизмов позволяет достигать фокусировки на одном объекте, слежение за
ним, эффект поворота относительно объекта или проезд мимо него во время
съемки.
Исходя из проведенного в работе анализа моделей, представленных на
рынке, в настоящее время большинство подобных устройств не являются
автоматизированными (моторизированными), а управляются вручную.
Автоматизированные устройства чаще всего выполнены на профессиональном
уровне крупными корпорациями-изготовителями и имеют высокую цену в
сравнении с бытовыми слайдерами, в среднем около 50000 руб. [2]. Исходя из
этого, актуальным становится вопрос о разработке и создании устройства,
оснащенного автоматизированным и простым управлением, имеющим низкую
цену, и позволяющего потребителям получать эффектные и качественные
видеоматериалы.
Исходя из вышесказанного, целью данной работы является рассмотрение
принципа работы узлов слайдера для фото- и видеосъемки, анализ рынка с
представленными моделями, разработка механизмов наклона и поворота
камеры, подготовка для проектирования конструкции этих механизмов с учетом
рассмотренных решений, а также изготовление и сборка механизмов.

В результате выполнения магистерской диссертации был проведен
аналитический обзор и анализ представленных на рынке аналогов,
смоделирована конструкция механизма наклона и механизма поворота камеры
фото-видеослайдера, описано их устройство и принцип работы. Произведены
расчеты параметров проектируемых механизмов, рассмотрены режимы работы
и способы управления движением механизмов.
В ходе выполнения работы на основе построенной принципиальной
схемы был проведен анализ движения поворотного механизма. В результате
анализа были выявлены влияния компонентов друг на друга и выделены
наиболее существенные. Составлена расчетная схема и проведены
эксперименты, результатами которых являются графики, исходя их которых
были подобраны материалы исполнения деталей механизма, определены
параметры модели, коэффициенты упругости и трения между соединениями
компонентов.
В результате проведенного анализа и расчетов были изготовлены
прототипы разработанных механизмов устройства, реализовано программное
обеспечение, отвечающее за работу предусмотренных режимов и выполнена
отладка программного кода на физических прототипах.
В результате проведенной работы на тему «Финансовый менеджмент,
ресурсоэффективность и ресурсосбережение», установлено, что разработка
устройства «Фото-видеослайдер» экономична, энергоэффективна,
характеризуется низкой себестоимостью, высокой производительностью труда,
в связи с чем, считаю, данный научно-исследовательский проект
конкурентоспособным. Задачи, поставленные в данном разделе выпускной
квалификационной работы, решены в полном объеме.
В разделе «производственная безопасность» были изучены и
предусмотрены меры по соблюдению различных показателей, оказывающих
влияние на принимающих участие в разработке и проектировании.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету