드론/쿼드콥터2015. 8. 10. 17:39

드디어 조립을 완료했습니다. 첫번째 글은 부품소개 이고요, 두번째 글은 조립방법에 관한 자료, 세번째 글은 실제로 조립했던 과정, 네번째 글은 F450과 송신기의 세팅에 관한 글이었습니다. 이번엔 맨 마지막으로 FPV... 그러니까 F450에 비디오 촬영장비를 설치하고, 이 영상을 별도의 소형 TV에서 볼 수 있도록 구성하는 것입니다. 


사실 조립이 2개월 전이었으니... 참 시간이 많이 걸린 편입니다. 맨 처음에는 F450 기체를 날려보면서 테스트를 했었고요, 좀 익숙해져서 FPV를 조립하려다보니 짐벌(gimbal)을 F450에 부착하는 부분에서 형태가 다르다보니 어쩔 수 없이 3D 프린터를 동원해야 했는데, 3D 프린터가 고장나서 A/S까지 받느라 계속 시간이 늦어진 탓이었습니다.


어쨌든 여러가지 마음 고생 끝에 완성을 하고나니 너무 기분이 좋습니다. ㅎㅎㅎ


제가 쿼드콥터 조립하는 과정은 아래 글들에서 볼 수 있습니다.


먼저 참고문서들입니다. 


주 참고문서 - http://callmealan.uk/flamewheel/fpv.htm

공식비디오 : https://www.youtube.com/watch?v=6hwd87gZQ1s

  • H3-2D 를 연결하는 방법으로서, Damping unit의 형태가 다름.


비디오 : https://www.youtube.com/watch?v=9sePtxSgjBM

  • 이 비디오에서는 F550에 Zenmuse 연결하는 방법. 단, 별도의 Landing gear에다 장착함. 다음에 한다면 이 Landing gear를 사용하는 게 제일 나을 것 같음. 가격도 $20 정도로 저렴.
  • 고프로 렌즈 보호용 렌즈
  • 맨 마지막에 균형을 잡는 방법에 대해 나옴. 참고할 것

https://www.youtube.com/watch?v=MREoKngFi68

  • 이 비디오에서는 F550에 Zenmuze H3-3D 연결. 단 DJI에서 판매하는 별도의 bracket을 사용하여 연결.


아래 그림은 주 참고문서에 들어 있는 그림입니다. F450을 날릴 수 있도록 조립한 후, FPV가 가능해지려면 아래와 같이 Gimbal, GCU, iOSD, AVL58 Transmitter 등 여러가지 부품이 붙는데, 이걸 FPV Hub 하나로 모두 통합해서 간단히!!! 한방에!!! 연결할 수 있다는 것입니다. 


사실 이 문서를 발견하지 못했더라면 조립에 엄청난 어려움을 겪었을 겁니다. 반대로 이 그림 하나만으로 아주 쉽게 결합할 수 있었다는 것이고요.



여기에 사용된 부품을 간략하게 설명하면 다음과 같습니다. (부품에 관한 문서도 참고하세요)

  • Gimbal : Zenmuse H4-3D : 드론이 조금 흔들리더라도 비디오는 흔들리지 않도록 해주는 장비입니다. 쿼드곱터는 기본적으로 헬리콥터처럼 진동이 많습니다. 그래서 비디오를 보면 많이 짜증스러운데, 이게 있으면 정말 고품질의 영상을 제작할 수 있습니다. 이 장비에 GoPro 를 결합했습니다. 아래그림처럼요.
  • Zenmuse GCU : 이게 실질적으로 Gimbal을 제어하는 기기입니다. 기체가 오른쪽으로 움직이는 걸 감지하면 Gimbal이 왼쪽으로 움직이도록 모터를 구동시키는 것이죠. 
  • iOSD mini : F450의 비행정보 즉, 비행콘트롤러인 Naza M V2에서 취득한 각종 비행관련 정보... 현재의 고도, GPS 신호 상태, 자세정보 등등을 비디오에 덧 쓰워주는 장비입니다. 그러니까... GoPro에서 나오는 영상에 글씨를 덧붙이는 거라고 보면 됩니다.
  • AVL 58 Transmitter : 이렇게 생성된 영상을 무선으로 송출하는 장비입니다. 5.8 GHz 대역을 사용합니다. 여기에 버섯모양 안테나(Mushroom Antenna) 가 붙어 있습니다.
  • 마지막으로 7인치 TV : Transmitter에서 나오는 영상이 보여지는 TV입니다. 원래 여기에 수신기용 Mushroom Antenna 를 부착해야 하지만, 자체 안테나로 충분하여 따로 붙이지 않았습니다.

실제 연결은 아래와 같습니다. 아래 그림에서 가운데에 있는 작은 네모난게 FPV Hub 입니다. 다시한번 말씀드리지만, 이게 없었다면 거의 불가능에 가까웠을 겁니다. ㅎㅎ



아래는 이 그림을 기초로 조립한 결과입니다. 보시면 알겠지만, FPV 부품은 거의 F450 하단에 붙였습니다. 부품이 떨어지면 어쩌나 하는 걱정이 없는 건 아니지만, 3M 양면테이프로 단단하게 붙여두었고, 몇군데 케이블타이로 좀더 보강하면 크게 문제는 없을 것이라고 생각합니다.



아래는 좀더 확대 사진



제일 까다로웠던 것은 사실 Gimbal을 붙이는 것이었습니다. 본체 기판에 결합하려고 올려봤더니, 아래 사진처럼 삐쭉히 튀어나와서 도저히 결합할 수 있는 상태가 되지 않아서 였습니다.



결국 고민끝에... 브래킷을 새로 제작하기로 했습니다. 마침 3D 프린터가 있으니, 스케치업으로 대충 설계를 해서 제작하면 되겠다고 생각했죠. 그런데 막상 3D 프린터를 돌리려 했더니 노즐이 막혀서 움직이질 않는 것이었습니다. 거의 6개월 이상 세워뒀더니 막힌 게 아닌가 싶었습니다. 


A/S 를 불러서 수리하고(휴가철이라 일주일이나 걸렸습니다.) 다시 출력하고... 맞춰보니 부족해서 수정하고 수정해서 아래처럼 세가지 버전이 생겼습니다. 당연히 맨 오른쪽에 있는 것이 최종버전입니다. 가운데 동그랗게 구멍을 판 것은 Gimbal의 구동축이 움직일 수 있는 공간때문입니다.



아래는... (첫버전 사진뿐이 없군요) 뚜껑을 열고 다시 전원선을 납땜으로 연결한 겁니다. 유일한 납땜 추가부분이었습니다.



자... 어쨌든 완성!!! 아래는 처음 결합한 후 촬영이 잘 되었는지 테스트한 영상입니다. 전원을 켜고 한바퀴 돌아올때까지의 과정을 기록한 겁니다. 보시다시피 아주 잘 작동되었습니다. 한번에 성공하면 기분 정말 최고죠~!!! ㅎㅎㅎ



아래는 GoPro에 녹화된 영상입니다. 위 영상에서의 TV 모니터 영상과는 조금 다릅니다.  영상 위와 좌우측에 있는 여러가지 숫자(F450 비행상태 정보입니다.)도 빠져있을 뿐 더러... 녹화를 하지 않더라도 TV 모니터에는 화면이 전송되더군요. (위 비디오 첫부분을 보시면 알겁니다.)



GoPro 비디오 성능도 꽤 괜찮고... 짐벌 성능도 꽤 쓸만하네요. 이정도면 왠만한 건 다 촬영할 수 있을 것 같습니다. ㅎㅎ


마지막으로 한가지. 다른 비디오를 보다보니, F450이나 F550에 별도의 랜딩기어를 달고 거기에 짐벌을 다는 경우가 많더군요. 저도 자세히 보다보니 그런 방식이 제일 나은 것 같다는 느낌이 들었습니다.  아래 뒷편에 구멍 뚫어진 부분이 짐벌을 붙이는 부분이고... 앞쪽에도 다른 장비를 붙일 수 있는 브래킷이 있어 좋을 것 같습니다. 가격도 20불 내외로 아주 쌉니다. 무게는 330그램... 이건 좀 부담스럽지만 그래도 참을만 하고요. 그래서 일단 주문을 넣습니다. ㅎㅎ



민, 푸른하늘

Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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사진/360 파노라마2015. 7. 17. 11:26

고프로 액션카메라가 방송등... 수많은 곳에서 사용되고 있습니다. 스포츠 좋아하시는 분들에게는 거의 필수가 된 것 같습니다.


제가 가지고 있는 모델은 Hero4 Black. 아마 제일 고급기종인 걸로 알고 있습니다. DJI F450 에 장착할 계획으로 구입한 것입니다. 


현재까지 F450은 Quadcopter 그 자체로서는 아주 잘 조립이 된 상태입니다. 며칠전엔 시험비행도 했습니다. 아래가 시험비행 영상입니다. 집에서 장난감 드론으로 호버링 연습 착륙연습을 조금 해봤다고, 날리는데 겁은 안나더군요.




하지만, 아직까지 FPV 시스템은 달고 있지 않습니다. 자료를 검토해 봤는데, 조립하는 것 자체는 전혀 어려울 것 같지 않지만, 일단 좀더 비행연습을 하고 나서 다는 게 낫지 않을까 생각하고 있습니다.


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각설하고... 고프로에는 어안렌즈가 달려있습니다. 360도 파노라마 촬영이 쉽다는 뜻입니다. 마침 꿈꾸는 사진가님께서 고프로로 360도 VR 파노라마 촬영하는 방법에 대해 문의해오신 김에 처리해봤습니다. 물론 저도 F450을 날리게 되면 360 파노라마를 촬영할테니 미리 연습하는 의미도 있겠네요.


촬영방법


모든 360*180 VR 파노라마 촬영과 마찬가지로, 고프로 카메라도 무시차점을 기준으로 촬영해야 합니다. 완벽하게 촬영하려면, 별도의 로테이터가 필요하겠습니다만, 고프로용 로테이터는 아직 못봤습니다. 어안렌즈의 무시차점은 대략 렌즈 제일 앞쪽에 있다고 보시면 됩니다. 따라서 볼록한 렌즈의 가장 튀어나와 있는 점을 기준으로 돌려가며 촬영하시면 됩니다. 물론 대충 돌려도 붙기는 하지만, 대충촬영할수록 결과물이 나빠집니다. 


저는 일단 아래처럼 7장을 촬영했습니다. 수평방향으로 60도 간격으로 6장을 촬영하고 수직방향으로 한장 촬영했습니다. 그런데 고프로의 수평 화각은 145도 정도 되므로... 구지 6장까지 촬영할 필요없이 4장만 촬영하면 됩니다. 그리고... 저는 아래 사진처럼 수평방향으로 촬영했는데, 수직으로 세워서 촬영하는 게 좀더 낫겠네요.







파노라마 사진처리


다음 이 사진들을 모아서 360도 파노라마 사진으로 합성하는 방법입니다. 제가 사용하는 소프트웨어는 PTGui 입니다. 아주 많은 기능들이 있으면서도 이런 종류의 파노라마 사진이라면 단추 서너번만 누르면 알아서 잘 처리해줍니다. 


PTGui에서 고프로 영상을 촬영하려면, 고프로 렌즈 데이터가 있어야 합니다. 제가 검색해서 찾은 값 + 자동 수정된 값은 아래와 같습니다.



이렇게 설정하기도 귀찮으시면 아래 파일을 다운로드 받은 후, File->Apply Templates 로 읽어들이면 됩니다. 


GOPR8025 Panorama.pts


그 다음엔 PTGui에 촬영된 사진들을 불러들입니다. 그냥 Drag & Drop을 해도 됩니다. 그다음 Align images, 그다음 Create Panorama를 눌러주고요.



아래는 이렇게 해서 만들어진 360*180 VR 파노라마를 360cities.net 에 올린 겁니다. 좀 많이 지저분하죠? 조립된 F450 쿼드곱터와 관련 부속품 그리고 공부들이 널브러져 있넹. ㅎㅎ 마우스로 드래그를 해보세요. 우측 위에 바깥쪽 화살표 네개가 있는 아이콘을 누르시면 전체화면에서 보실 수 있습니다. 


Quadcopter assembly desk by Gopro


중간중간 어긋난 게 보이실 겁니다. 무시차점을 정확하게 고정시키지 못했기 때문에 발생한 것입니다. 그래도 이 정도면... 로테이터도 없이, 후처리를 전혀 하지 않은 걸 감안했을 때 아주 잘 나온 것 같네요. ㅎㅎ


민, 푸른하늘


Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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