Projekt: Lego Kameradolly
Stand: 2012-11-01

  1. Einleitung
  2. Model 0.9
  3. Model 1.0
  4. Model 1.1
  5. Model 1.2
  6. Aussichten
 

 

Einleitung

Anfang des Sommersemesters 2012 hatte ich den Gedanken, das wundervolle Videoaufnahmen mit einem sog. Kameradolly gelingen würden. Diese könnte ich dann hervorragend für meine Studienarbeiten verwerten. Mir waren fol­gende Anforderungen an das Gerät wichtig:

Die grandiose Idee war, mein altes Lego vom Dachboden hervor zu kramen und daraus den Kameradolly zu bauen. Das habe ich über Ostern 2012 gemacht und es ist mir besser gelungen, als ich erwartet hatte.

Leider hatte ich in den frühen Jahren des Lego spielen und sammelns nicht soviele Technic-Sets. Lego System und Eisenbahn waren weitaus stärker vertreten. Die vier Technic-Sets, die ich besaß waren der gelbe Pneumatic-Bagger 8862, der Truck mit Kran 8868, das Luftkissenboot 8824 und ein elektrisches Erweiterungsset. Nur der Pneumatic-Bagger war als einziges Model noch (fast komplett) aufgebaut. Ich bin erstaunt, das es nicht notwendig war, den Bagger auszuschlachten. Ich konnte mich fast ausschließlich auf die anderen drei Sets beschränken.

Model 0.9

Nach langer Tüftellei war der erste Prototyp theoretisch fertig, praktisch gesehen aber nicht fahrtauglich. Es lagen noch viele alters- und kon­zep­tions­bedingte Schwächen vor.

Kameradolly Version 0.9

Dämpfung

Die pneumatischen Kolben waren dafür vorgesehen, alle Arten von Erschüt­ter­ungen, die das Bild der Kamera verwackeln könnten, zu kompen­sieren. Wie im Vorfeld erwartet, agiert das System viel zu träge, um einen wirkungsvollen Effekt zu erziehlen. Zumindest ist der Aufsatz für die Kamera höhenverstellbar und - noch wichtiger als das - es lässt sich der Nei­gungs­winkel der Kamera justieren. Gerade dieser Punkt ist bei bodennahen Aufnahmen von hoher Bedeutung.
Über den weißen Drehhebel wird manuel eine Pumpe angetrieben. Mit zwei Hebeln auf der gegenüberliegenden Seite lassen sich die Kolben je Fahr­zeug­seite ansteuern. Die Funktionen beschränken sich auf die Fixierung und Aufwärtsbewegung der Kolben.

Stromversorgung

Der Wagen wurde so konzipiert, das je ein 9V Lego Batterie­kasten so vorne und hinten Platz findet, was insbesondere der Gewichts­verteilung zu gute kommt. Leider waren in den Batterie­behältern vom Dach­boden noch alte Batterien vorhanden, die z. T. bereits ausgelaufen waren. Auch nach einer Reinigung der Kontakte wollten die Kästen keinen Strom liefern. Nur ein kleiner Batterie­kasten für 9V Blockbatterien (auf der Abbildung nicht zu sehen) war noch betriebsbereit.

Antrieb

Zwei, zur Fahrtrichtung quer eingebauten Technic-Motoren sorgen für den Antrieb. Oder auch nicht. Ein guter Schuss WD40 half zwar die Situation zu verbessern, aber vollbrachte auch keine Wunder. Das hohe Gewicht der Fahrzeugs selbst als auch die Kamera erfordern ein hohes Drehmoment. Also musste nochmals eine Feinabstimmung des Getriebes erfolgen.

Model 1.0

Wie bereits im vorhergehenden Abschnitt beschrieben, wurde das Getriebe auf einen fahrtauglichen Zustand optimiert. Die Reduzierung der Zahn­rad­über­gänge um ein Drittel an der Zahl steigerte die Perfor­manz deutlich. So konnte sich das Gefährt langsam in Fahrt setzen. Die großen Batterie­kästen waren nur noch optische Zierde. Die Strom­ver­sorgung wird komplett über den kleinen Batterie­kasten für die 9V Block­batterie übernommen. Außerdem sind die Motoren nun längs verbaut.

Seilwinde

Als "alternativer Antrieb" (d. h. ein Gehilfe soll den Wagen hinter sich her ziehen) wurde eine doppelte Seilwinde mit Kurbel in den Frontbereich des Fahrzeugs angebaut. Die Konstruktionsweise ist relativ platzsparend ausgeführt.

Testfahrt

Der Testlauf fand am Ostermontag 2012 statt. Da ich keine volle 9V Blockbatterie zur Hand hatte, musste ich mir von der nächstgelegenen Tankstelle eine qualitativ hochwertige Varta Blockbatterie für 4,50 Euro kaufen, deren Leistung genau für einen Testlauf ausreichend war.

Video Camera Dolly Test, Passwort: HS_Hof_MI6_Film2

Ergebnisse der Testfahrt

Für den ersten Versuch war ich erstmal mit dem Resultat zufrieden. Auf jeden Fall ist das Verbesserungspotential bei dem Stand der Technik noch hoch. Die Vibrationen bei den Kamerafahrten erweisen sich als sehr störend und machen den flüssigen Effekt der Kamerafahrt wieder wet. Ursache für den unruhigen Lauf sind wahrscheinlich die Motoren, das Getriebe und der asphaltierte Untergrund. Womöglich sind auch die Stollenreifen mit verantwortlich, wobei mir leider keine andere Alternative zur Verfügung steht.
Die Seilwinde wurde erst zu einem späteren Zeitpunkt getestet.

Referenz

Referenzvideo WM Geisigen 2011

In diesem Sportvideo sind einige Kamera­fahrten vorhanden, die sehr professionell aussehen. So hatte ich sie mir eigentlich vorgestellt. Der verwendete Kamera­dolly in dem Video ist eine impro­visierte Konstruk­tion aus Skate­boards / Roll­brettern, die mit dem Kamera­mann und weiteren Koffern für Bühnen- und Multi­media­equipment bestückt waren. Ein zweiter Helfer hat das Gefährt durch die Arena geschoben.

Model 1.1

Die zwei Neuerungen bei dieser Version ist die neue 12V Stromversorgung und die separat gefederte Halterung für die Kamera.

Abbildungen folgen noch...

Stromversorgung

Ersatzteile von Lego sind wirklich kein Schnäppchen und die standardmäßigen 9V waren mir zu wenig. Bessere und vor allem günstigere Alternativen bietet beispielsweise Conrad an. Ein Batteriehalter für acht Mignons und dazu passender Clip sind für weniger als zwei Euro erworben. Mit ein bischen Lötarbeit ist der Clip mit einem der vielen alten Legokabel verbunden, die teilweise sowieso ein Kabelbruch erlitten hatten. Ein Schalter von Lego würde noch ein bischen mehr Komfort bieten, ist aber leider im Budget nicht enthalten.

Federung

Zum Zeitpunkt der Idee war mir noch nicht wirklich bekannt, das es von Lego Federn für Einzel­radauf­häng­ungen gab, so wie sie in den Sets 8865 oder 8880 verwendet werden. Auch das sogar eine Gang­schaltung wie bei 8880 reali­sier­bar ist, hatte ich nicht für möglich gehalten.
Außerdem wollte ich mein Model sowieso möglichst günstig realisieren. Meine Idee war aus den kleinen Antennen und Federn von Kugelschreibern meine eigene Aufhängung zu konstruieren. Das Gegenstück zur Antenne repräsen­tier­en die 1x1 kleinen konischen Steine. Für die erforderliche Leicht­gängig­keit wurden die Antennen mit feinem Schleifpapier abgeschliefen. Das Prinzip funktioniert.

Ergebnisse der Testfahrt

Die Seilwinde erwies sich nur als bedingt praktikabel. Einerseits ist es schwierig eine gleichmäßige Geschwindigkeit zu erreichen. Außerdem war die Zug­belastung für die Kon­struk­tion insgesamt zu hoch. So kam es öfters vor, das während des Betriebs sich ein Rad von der Achse löste oder sich die Abdeckung der Winde löste.
Die Strom­ver­sorgung hat ihren Zweck voll erfüllt, schon fast darüber hinaus, da der Wagen fast etwas zu schnell wurde. Dafür sind dann auch leichte Stei­gungen kein Problem mehr, sowie auch Kurvenfahrten, bei denen die Version 1.0 gerne zum stehen gekommen ist.
Die Dämpfung hat leider nicht wirklich ihren Zweck erfüllt, eher das Gegenteil war der Fall. Die leichten, regelmäßigen Vibrationen wurden noch verstärkt.

Model 1.2

Im Herbst wurde der Kameradolly weiter verbessert, auch wenn momentan keine direkte Verwendung mehr dafür besteht. Jedoch macht, wie so oft, die Heraus­forderung den Reiz aus. Wünscheswert wäre eine Einzel­rad­auf­hängung. Leider fehlen mir nach wie vor die entsprechenden Teile.

Kameradolly Version 1.2

Die wichtigste Erneuerung ist eigentlich das Schwebestativ, das die Kamera vom Wagen entkoppelt, um (hoffentlich) die endlich ersehnten, wackelfreien Aufnahmen zu realisieren. Außerdem wurde die Halterung nun für meine eigene Kamera, die Kodak PlaySport abgeändert. Mit einer anderen Kamera wäre die Realisierung deutlich schwieriger gewesen. Als Gegengewicht dienen zwei Lego Technic Reifen und ein 9V BlockBatterie­kasten. In der Mitte der Halterung befindet sich eine Vorrichtung, mit der sich das Stativ tarieren lässt und gleichzeitig auch die Neigung der Kamera einstellen lässt.

Aufhängung des Schwebestativs für Version 1.2

Die gefederte Halterung wurde an die neue Version leicht angepasst und mit den diagonalen Balken verstärkt. Das Hauptbestandteil dieser Erneuerung ist der kugelförmige Stift, der bei allen Sattelschleppern aus dem Lego System der 90ern Verwendung fand. Diese Konstruktion löste auch die alte Technic Drehplattform ab, deren Leichtgängigkeit Wünsche offen lies.

Ergebnisse der Testfahrt

Die Ergebnisse der neuen Version sind ernüchternd. Die Videos zeigen nun die dritte Art von Vibrationen, die bisher die feinsten sind. Ein zusätzliches Problem ist das Pendeln zur Längsachse (y), das insbesondere bei der Anfahrt und dem Anhalten besonders stark auftritt, wenn die Kamera um 90° zur Fahrtrichtung gedreht ist. Auch während der Fahrt ist ein permanentes Pendeln zu vernehmen, wohl wegen des unruhigen Laufs.
Der Aufwand für die Verbesserungen seit der Version 1.0 und das aktuelle Ergebnis haben sich nicht wirklich gerechnet. Zumindest sehen die Kameraschwenks nun perfekt und flüssig aus.

Aussichten

Der Kameradolly könnte in die unten erörterten Richtungen weiter entwickelt werden. Leider stehen dem zwei größere Probleme im Weg. Natürlich ist der finanzielle Aufwand nicht unerheblich und vielmehr als das, liegt ein konzeptionelles Problem vor. Eine Einzelradaufhängung mit Allradantrieb, Sperrdifferential und Selbstlenkung erfordert ein komplett neues Chassie. Das Alte erlaubt diese Modifikationen leider nicht.

Einzelradaufhängung

Eine Einzelradaufhängung mit funktionierender Lenkung wäre nach wie vor etwas feines. Referenz dazu wäre das Models 8880 mit Einzelradaufhängung, Allradantrieb und Doppelachslenkung.

Sperrdifferential

Das einfache Differential ist nicht ganz unproblematisch, insbesondere bei einem reinen Heckantrieb.

Selbstlenkendes Konzept

www.legoism.info/.../self-steering-car-chassis-mark-ii.html

Sehr interessanter Artikel zu einem selbstlenkenden Konzept, das für mein Kameradolly wie geschaffen ist. Außerdem wären die erforderlichen Teile dafür, wie die beiden Differentiale, vorhanden.

Autarkes, intelligentes System

Die Krönung des Kameradollys wäre die Koppelung mit einem NSX. Algorithmen zur autarken Wegefindungen klingen äußerst verlockend. Eine Funkfernsteuerung wäre meines Erachtens weniger sinnvoll, da eine Voraussetzung meines Dollys war, sich ohne menschliche Steuerung fortzubewegen.