Brazo isoelástico

Antes de nada quiero avisar de que este post es uno de mis “EPIC FAILS“, una de esas veces que me pongo a hacer un invento y que luego el invento no sirve ni para dar de comer a los cerdos. Avisados quedaís, no sea que os leáis todo el tocho y luego os desilusione el resultado.

Una de las cosas que mas me gusta de iniciar proyectos nuevos es el reto de encontrar los comercios que venden cosas que la gente normal no va a comprar habitualmente. A veces me frustro porque no encuentro lo que necesito, pero otras veces, como ahora, siento una extraña alegría al internarme en una tienda en la que única y exclusivamente se venden… ¡MUELLES!.

Para fabricar un brazo isoelástico como el que llevan las steady cams o mas cercano al ciudadano de a pie, los flexos de sobremesa, se necesitan construir dos paralelogramos articulados en 4 puntos cada uno y cuya cuadratura se mantenga mediante un muelle de dimensiones y características específicas al tamaño del brazo y al peso que va a tener que soportar el mismo. Un brazo isoelástico permite desacoplar los movimientos que se producen en uno de sus extremos, del objeto que se encuentre en el otro, de tal modo que el objeto permanece siempre en la misma posición pase lo que pase (dentro de unos parámetros, claro está) en el otro extremo. Es la solución ideal para estabilizar una cámara de vídeo y aislarla de los movimientos que inevitablemente tiene que hacer quien la porta, ya sea persona, animal o vehículo.
Me he basado en el diseño que se puede encontrar en instructables. Posteriormente a diseñar mi brazo encontré esta página de un home made steady cam que me ha sido de gran ayuda para las mejoras.

Estas pasadas vacaciones de semana santa, en lugar de irme a llorar desconsoladamente y a gritar “guapa” a una figura de madera, que me da mucha vergüenza hacer el ridículo, me he puesto este proyecto como deberes.
Con estos suministros:

  • Tubo cuadrado de aluminio de 1000×10 mm
  • 8 bisagras alargadas de 60x30mm
  • Tornillos de 20x4mm de varias cabezas, tuercas y arandelas a juego en número de alrededor de 22
  • Retales de perfil en U de aluminio
  • Dos muelles de 14cm y especificaciones erróneas 🙂
  • Ventosa de cristalero, doble, de plástico




Me he fabricado mi primer brazo isoelástico, que por supuesto no ha funcionado a la primera (ni a la segunda tampoco :D) debido a que los muelles aunque bien dimensionados en cuanto a longitud, no soportan el peso de la estructura y la cámara y el brazo se queda siempre abajo del todo, vencido por el peso.

No problemo, el tipo de la tienda de muelles que os comentaba al principio me dijo que si no me valían podía ir a cambiarlos. La verdad es que me esforcé mucho para ir con la lección aprendida a la tienda. Gracias a la página de Vanel, donde disponen de un buscador de muelles que quita el aliento, sabia los parámetros del muelle que hay que proporcionarle al tendero para que te atienda bien y no se te quede mirando pensando que eres un pardillo.

  • Tipo de muelle, de compresión, extensión o torsión
  • Material: acero inox o de cable de piano
  • Longitud en reposo o libre
  • Longitud en máxima enlongación
  • Fuerza o peso a soportar en máxima enlongación
  • Diámetro del hilo
  • Diámetro del muelle
  • Tipo de gancho (Inglés o Alemán) y posicion (0º o 90º)

En mi caso particular los datos eran:

  • Muelle de extensión
  • Cualquier tipo de material, finalmente de cable de piano
  • Longitud 160mm, finalmente me dieron uno de 140mm
  • Longitud máxima 280mm
  • Para un peso de 500g
  • Hilo de 0.9
  • 10mm de diámetro del muelle
  • Gancho alemán con 0 grados

Los datos del muelle los saqué con la calculadora de muelles para brazos isoelásticos que tienen en la página de home built stabilizers. Si la vais a usar tened en cuenta que las unidades son imperiales, es decir, pesos en libras y longitudes en pulgadas, para kilos y centímetros mejor convertid vuestros valores antes de usarlos en la calculadora y volved a convertir los resultados.
Todos mis datos parecían perfectos ya que los recalculé al llegar a casa dado que los muelles eran un poco mas cortos de lo que yo había planeado en principio y debido a ello los brazos tuvieron que ser un poco mas cortos también. Pero cuando una vez montado el sistema lo sujeté en vilo con una mano, se hizo evidente que esos muelles no valían.
El fallo estuvo en la estimación de peso por dos motivos. Primero porque pedí­ muelles que soportasen 500g. y el sistema completo, brazo + cámara resulta que pesa unos 850g. Pero sobre todo porque el peso o fuerza que se da como dato en las características del muelle, es el que hace que se estire hasta su punto de máxima enlongación, y en mi caso el peso tiene que soportarlo en la MITAD de su enlongación para que el brazo permanezca en el punto medio, estirado y para que haga su función.
Así­ que me ha tocado volver a la tienda con el invento en la mano para que me den unos muelles que hagan que el invento funcione. Comprar los muelles por internet habría sido mas barato, pero no habría podido cambiarlos cuando, como era de prever, metiese la pata en su cálculo.

Después de esto tuve que buscar la forma de acoplar el brazo al coche, y la fórmula que encontré fueron las ventosas de cristalero que se usan para transportar vidrio. Se adhieren con una fuerza tremenda a cualquier superficie mas o menos lisa y no porosa, como los vidrios del coche o la chapa de la carrocería. Hay modelos realmente baratos en algunas ferreterías (no es fácil dar con una que tenga), desde unos 10 Euros. Pasaron semanas de estrujarme el cerebro para ver como enganchar la ventosa al brazo, hasta que me di cuenta de lo fácil que era con el trozo de cuadradillo de aluminio que me sobró.

El caso es que una vez todo unido y montado, lo he sacado a dar una vuelta para probarlo. Era un día ventoso y nada mas arrancar con el coche ya me he dado cuenta de que el invento es un fiasco terrible. Debido a la longitud del brazo y a la holgura que presentan las bisagras, que son de las baratas, el brazo bandea de un lado a otro no solo con el viento, sino ante cualquier bache del camino.
Además al ponerle el gran angular, la cámara ha subido de peso de repente (había despreciado el peso del objetivo) y los muelles no han respondido como deberían, quedándose en hiperextensión el que mas peso soportaba, con lo que el efecto amortiguador se ha traducido en un efecto rebote insoportable, vamos, un completo desastre.
Como dirían en el hormiguero, ¡fracaso absoluto!

Podría hacer algún ajuste cambiando el enganche de los muelles para poder calibrarlos mediante un tensor que se coloca entre el chasis del brazo y un extremo del muelle, pero francamente, me parece que no merece la pena. He comprado un soporte con ventosa única para cámaras de mano que aunque no tienen las características del brazo isoelástico, al menos me permite llevar la cámara fuera del habitáculo sin que se mueva mucho mas de lo que se mueve el propio coche. De momento me sirve.

5 comentarios en “Brazo isoelástico

  1. pipistrellum

    hola Makinolo.

    Esta pensando que tal vez te seria util gomas para el pelo en vez de muelle como elemento elastico.

    No se pueden usar para compresión, pero puedes elegir la longitud y la dureza cortandolas a la medida, añadiendo más o dejandolas más o menos estiradas.

    Aunque no parezca muy resistente, lo son más que las gomas tipicas para atar de color amarillo.
    Deben estar vulcanizadas porque son negras no recuerdo que se hallan roto por envejecimiento.

    Además, creo que son las mismas que se usan en bangin jumping.

    En making off de un anuncio en lanzaban un jeep cherokee al vacio usaban una goma compuesta de multituda de gomillas del mismo grosor que la del pelo. La goma completa era mas o menos del grosor de un brazo o una pantorrilla.

    Si te convence las puedes comprar por metros en la merceria.

    De todas formas, me parece que lo mas importante es evitar giros, giñadas, etc que los movimiento laterales o verticales.

    Con un sistema girospico se evitan cambios de inclinación, pero no creo que tenga ningun efecto en los cambios de altura y laterales.

    Sistema giroscopico con discos duros.
    http://blog.makezine.com/archive/2009/09/how-to_use_hard_drives_for_image_st.html

    Me parece bastante apropiado para tu uso, puedes sacar facilmente 12v del coche.

  2. Makinolo Autor del post

    Gracias pipistrellum, lo del giroscopio con los discos duros ya lo había visto y me sentí bastante tentado de hacerlo, porque tengo unos cuantos discos rotos que me valdrían, pero creo que de momento, el montaje que tengo es bastante mas sencillo y cumple bien con su labor.

  3. pipistrellum

    Vaya, no pensaba que contestarías, me alegro que haya sido así.
    Siento la tardanza.

    Un sistema simple que se me ocurre.

    Un plancha de metal rígida y atornillar los discos duros y la cámara ahí.
    Tal vez puedas agrandar los agujeros del disco duro para utilizar tornillo mas normales y largos.

    Otra opcion podria ser sujetar los HD con bridas y agujeros en la plancha y doblar la plancha a 90º

    Yo creo que con ese sistema y andando ya deberias notar estabilización.

    Un paso mas seria suspenderlo en un un cubo hecho con varillas de aluminio dobladas, mediante gomas para el pelo.

    Creo que la base de la isoelasticidad es que el muelle goma este muy horizontal. Asi la relacion recorrido del muelle/oscilación es muy pequeña.

    Si la oscilacion no para rapidamente tal vez se puedea hacer un amortiguador con hilo o cuerda que roze en algun punto.

    No se si te he dado ideas o te he mareado más.

    Te dejo una idea que se utiliza para crear curvas de potencia, pero tambien se podria utilizar para tener telemetria de los recorridos en bici.
    Aunque teniendo GPS sea tonteria. Tal vez en zonas boscosas con edificios y poca cobertura.

    http://www.gti16.com/usr/coco/streetdyno/streetdyno.html

    PD:La Wescam de la DGT que capta una matricula a kilometro y pico esta giroestabilizada.

  4. Pingback: Mcgyveristas y manitas ibericos - Burbuja.info - Foro de economa

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