Стабилизатор для RunCam2 - процесс

Итак, о конструкции подвеса.
Подвес состоит из рамы, моторов и контроллера. Контроллер и моторы, разумеется, делать сам я не собирался и купил за копейки набор из трёх бесколлекторных двигателей и клона платы STorm32.

После этого набросал на миллиметровке геометрию рамы и прикинул размеры деталей для предварительного раскроя листа углепластика. Перевел геометрию в набросок на Sketchup, чтобы легче было проверить узлы на недопустимые пересечения при поворотах.
Почему нельзя было сделать сразу в цифре точный чертёж и отдать на ЦПУ для раскроя? Для меня в конструкции было 2 неясных момента: насколько жесткими получатся консоли (сколько можно будет выбрать материала без потери свойств) и какой будет итоговый баланс у конструкции. Дело в том, что моторы не должны держать камеру в занятом положении, они лишь компенсируют уходы от него из-за внешних сил, балансировка нужна идеальная. Возможность какой-то коррекции была заложена в конструкцию, конечно.
Листовой углепластик толщиной в 1мм был выбран как компромисс между жесткостью (в итоге оказавшейся на грани пригодного) и весом. Дело в том, что из-за пропорций камеры получаются очень длинные плечи двух частей подвеса, алюминий бы потянул грамм на 100, тогда вместе с моторами и электроникой полный вес перевалил бы за 250 грамм, что не очень хорошо, если ставить задачу подвешивать камеру под лёгким дроном.

Предварительный раскрой делался бормашинкой на весу, с помощью диска с алмазным напылением. Так были определены основные контуры деталей, с небольшим запасом под чистовую обработку и балансировку (про это ниже).
Итак, сделав предварительный раскрой алмазным диском, закреплённым в микродрели, я получил набор грубых заготовок. Мне хотелось сделать из них самофиксирующиеся короба, не требующие силовых креплений на винтах, но с данным материалом я раньше не сталкивался, была большая неуверенность, что идея выгорит.
Поэтому до чистового фрезерования я оттестировал соединения: вырезал шипы и пазы и попробовал собрать короба консолей.

Результат оказался в высшей степени удачным: соединения вышли настолько прочные, что можно было кинуть сборку на пол и она не рассыпалась на отдельные пластинки! Для рабочих нагрузок этого недостаточно, но факт, что можно будет обойтись миниатюрными винтами.

Остальное дальше было уже делом техники: снять лишний неработающий материал, придать какой-то минимум приличия внешнему виду.
Консоль двигателя крена (и одна деталь от крепления камеры к двигателю тангажа):

Консоль двигателя рыскания:

Для обработки использовались две машинки Proxxon: Micromot 50, 12 вольт, 40 ватт, для тонких работ (она совсем-совсем слабая) и FBS 240/E, 220 вольт и 100 ватт (классический дремель). Машинки ставились на проксоновскую же миниатюрную станину с вертикальной подачей. Помимо этого, я приобрёл координатный столик, который китайцы скопировали у немцев. Вышло в два раза дешевле, во много раз хуже, но всё ещё достаточно для моих целей. У китайцев же, на Aliexpress, я заказал набор алмазных фрез, дешёвый и вполне годный, хотя о точности диаметра говорить смысла нет.

При обработке углепластика фрезой в воздухе оказывается тонкая пыль, которая считается крайне вредной для органов дыхания. Силикоз мне точно не нужен, поэтому вплотную к фрезе был закреплён шланг обычного бытового пылесоса. Крепление в нужном положении обеспечивалось ногой от Gorillapod (позволяющей очень точно направить патрубок) и куском проволоки.
Да, ещё на станине я укрепил три белых светодиода по одному ватту, один вплотную к патрону бормашины и ещё два вынесены в стороны. Питание от самодельного драйвера на основе чипа PT4115, “сырое” драйвера от трансформатора для галогенок. Это давало хорошее бестеневое освещение рабочей зоны.
Окончательная сборка обработанных начисто пластин делалась уже с использованием винтов и гаек. Винты с конусной потайной головкой диаметром 2мм (головку при этом целиком удаётся утопить в лист миллиметровой толщины). Шлицы под шестигранник. Резьба винта предварительно обрабатывалась локтайтом, вязким полимером, предотвращающим развинчивание (вообще, сборка авиамоделей учит использовать локтайт везде, где есть хотя бы подозрение на вибрации).
Моторы крепились тоже винтами 2 мм, но с цилиндрическими головками.

Комплект моторов был выбран мною в том числе и из-за того, что эти двигатели имеют полые оси. Это означает, что теоретически можно пустить все провода внутри осей и система получит возможность вращаться на 360 градусов по любой оси и жесткость проводов не будет влиять на работу стабилизации. Это не та свобода, которую даёт коллектор, но коллектор - штука дорогая и надёжность снижает, поэтому мне казалось, что полая ось - хорошее решение.
Таким образом, и силовые провода моторов, и видео, и даные с датчика положения камеры шли в одной “косичке” сквозь оси до контроллера, и это было большой ошибкой. А что произошло - читайте в следующей части.