移動装置の振動をなくすには？

質問

大学の研究で画像計測をしています。
小型のエレベータにカメラを設置して移動させながら撮影するという事をしていますが、エレベータ駆動部の振動が大きくてうまく撮影できません。駆動部とカメラの間に衝撃吸収素材を挟むなどしていますが・・・。
些細な事でかまいませんので案があれば教えてください。
ちなみにエレベータは電動でスクリューベアリング、
速度は20~50mm/sec程度です。

回答No.3

stomachman · ベストアンサー

計測条件や要求精度、予算がわからないので、一定速度でエレベータを動かすもの、として考えることにします。

●カメラ自身の工夫
　手ぶれを補正するビデオカメラが各社から出ています。特に、可変プリズムを使った物が性能が良いです。

●カメラのマウントの工夫
　カメラを乗せる台があるはずですね。
この台（カメラと一体になっている）は、重くします。なるべく重心より遠いところに重りをしっかり固定して、慣性モーメントが大きくなるようにします。ただし、台全体の重心がカメラの真ん中に来るようにしなくてはいけません。
　この台に対するカメラのマウントが甘いのでは話になりません。この部分には緩衝材はもってのほかで、がちがちに固定します。マウントだけで足りなければ、枠を組んで固めます。

●エレベータの工夫
　スクリューベアリングで動く部分が震動源なのか、モータ自体が震動源なのかわかりませんが、この駆動系と、エレベータ自体とを分けてしまうと良いかも知れません。
　数本の鉛直なレールを持つやぐらを組んで、その中でカメラを乗せる台が上下するようにします。カメラを乗せる台の側面にゴムローラーか、サスペンション付きの車輪を付けて、この車輪がレールの側面を走るようにします。（分かるかな？縦に走るんですね。）そして、カメラを乗せる台はワイヤーで吊ります。これで、ワイヤーを引き上げれば台が上がってくるようになった。
　次に、やぐらのてっぺんに滑車を付け（滑車の軸もサスペンションで支えるんだと良いですね）、台を吊るワイヤーを滑車を介して、重り（カウンターウエイト）に繋ぎます。
　重りはカメラを乗せた台と同じ質量にして、やはりやぐらの柱にサスペンション付きの車輪で接触した状態で上下に動くようにします。
　これで、ごく小さい力でエレベータが動かせるようになりました。

●駆動系は柔らかいクッションの上に載せて、ワイヤー以外のものを介して振動が伝わるのを防ぎます。エレベータは定速で動かす分には小さい力で動かせる（加減速はしんどいですが）ので、サスペンション（ばねとダンパーが並列についているもの）を介してワイヤーを駆動するようにすれば良いでしょう。

お礼

駆動部とエレベータを分けるというのはいい方法ですね。非常に参考になりました。これを参考にしていろいろ試してみようと思います。ありがとうございました。

回答No.5

shigatsu

ラーメンとか寿司の出前でバイクの後ろに岡持ちぶら下げるやつはだめですかね？揺れ過ぎかな？
振動ってのがどの程度なのかが問題でしょうね。
マイクの途中に良くついているフレキシブルのステーは意外と良いんじゃないかなと思うんですが、共振したらだめでしょうし。
小型のエレベータってどのくらいのサイズなんでしょうか？

お礼

岡持ち作戦は僕も考えました。（＾＾；
ぶら下げるという方法はいいみたいですね。
ただ惜しむらくは今から作っている時間がないという事ですが・・・。
まあ、なんとかやってみます。ありがとうございました。

回答No.4

frank

カメラというのはビデオカメラのことでいいでしょうか？
stomachmanさんの言われるように手ぶれ補正のカメラは既にあります（金がかかりますが・・・）

または、漫画エヴァンゲリオンであった方法ですが
あの漫画ではコックピットを液体で満たして操縦士への衝撃を大幅に減らしていました
（どうか真剣な案として受け止めてください）
これに習って、カメラをなにか液体で包むようにしてぶれを減らすとか・・・
どのようにして包むかが問題なんですけどね・・・

お礼

ＬＣＬでしたっけ？これも一種の緩衝材ですね。
今は緩衝材を使ってみているんですが、今度は逆にカメラがしっかりと固定できないという問題が出てくるんですよ。
あとカメラの交換は・・・できればいいんですが、無理でしょうね。
いろいろ試してみます。どうもありがとうございました。

回答No.2

Ponn

パソコンで画像処理するならば、
ばねか何かで、細かい振動を取り、振動を大きくします。そして計測用画像を一回り小さく取り、後は大きい移動量をパソコンで計算して画面に映す画像を動きにくくしてはどうでしょう。
ハンディカメラの手ぶれ補正みたいに。
でも、卒論なら今の時期からはきついですね。（笑）

お礼

卒論です（＾＾；
手ぶれ補正ですか、確かにそういう方法もありますね。
今からやるのはきつそうですが、何かヒントになるような気がします。ありがとうございました。

回答No.1

marimo_cx

カメラのサイズとか何を撮影しているのか等を詳しく書いて頂けないでしょうか？状況が掴めなくてちょっと苦しいです。
ちなみにテレビとか映画の場合は、振動が激しいような場合とか、床がでこぼこでドリーが使えない、レールが牽けないというような場合はステディカムというものを使います。

補足

漠然とした質問にお答えいただき、恐縮です。
大まかですが補足しておきます。

撮影対象は「液体中を浮上する気泡」で、直径10~15mmです。カメラは10bitデジタルビデオカメラで、画像サイズは1024*1024pixel、これに気泡は直径500~800pixelで写ります、フレームは３０flame/secです。気泡を追跡しながら撮影するわけです。

現状ではフレームあたり1~2pixのブレが有ります。できれば0.5以下に押さえたいのですが。
エレベータですが、上下に一定速度(設定可能)で移動、可動の幅は上下に600mmです。
長さ約1mの鋼板の中点を駆動部に固定し、一方にカメラ、もう一方にレーザー(シート状に発射し、気泡の断面を照らします)を天秤棒のようにそれぞれネジで設置しています。

これでご理解いただけたでしょうか、つたない説明ですみません。よろしくお願い致します。