V120D02Sを解析する・・・2

前回の記事で、2機の違いについて書きましたが、1つ完全に忘れてたことがあります。

純正モーター機は、受信機が6軸ジャイロ搭載、SPINモーター機は3軸ジャイロ搭載機でした。
同じ機体でも、受信機の型番が違ってます。

で、6軸ジャイロ機も同じようにスロットルチャンネルのPPM特性を計測してみました。

プロポは、前回と同じDEVO8S、モデルも同じものを使ってます。

結果は、

赤線が6軸ジャイロ機です。

カーブというより折れ線です。私の予想は対数曲線だったのですが、2つの直線でした。

しかし、味付けなんでしょうかね？

私はガバナーを使っているのであまり影響はなかったですが、ガスモードで2機を同じフィーリングで飛ばすには、ちょっと工夫が必要そうです。

今回の計測システムが何とか完成しました。

小人の国でガリバーが縛られてるようですが、電圧計、電流計、回転計、デジタルスケール＋データロガーで構成されてます。

v120d02sを解析する

オリジナルから多少？(大幅に）変更しているV120D02Sですが、自分なりにかなり完成度は高いと思ってます。この状態で性能を把握しておきたいこともあり、いろいろなデータをとってみたいと思います。

２機所有しているのですが、オリジナルからの変更点は

共通項目としては、
１．バッテリーの２Ｓ化

２．テールダイレクトモーター駆動（ブラシレス）

を行ってます。

2機の違いはメインモーターが純正ブラシレスモーターとSPIN　8800kv　フレームが純正モーター機はEXTREMEのカーボンフレーム、SPINモーター機は純正プラフレームです。

データをとる項目は

１．構成パーツの性能

モーター単体のＫＶ値

搭載バッテリーの放電能力

ＥＳＣの最大回転数

サーボの動作角とＰＰＭ信号値

受信機のPPM出力特性

２．ヘリとしての性能

最大推力

最高ローター回転数

電流値

電圧値

スワッシュ動作量

ピッチ角による推力の変化

等です。

これらを計測して最適セッティングを模索しようと思います。

そのための道具立ては

ビジュアル的には

クランプ式電流計

テスター（電圧計として使用）

デジタルスケール（推力測定）

光学式ローター回転数計

を使ってヘリをスケール上に固定し、リアルタイムにこれをデジカメでビデオ録画するのが分かりやすいですが、

信頼性という意味から

上記にプラス

音響ソフトによる解析とインフライトデータロガーによるデータ取りも同時に行いたいと思います。

インフライトデータロガー（eagletree　E-logger v4)は、4.5v以上で動作し100A、80V迄の電流と電圧、サーボの動作状況、モーター、ローターの回転数が同時に計測できます。しかも、計測タイミングは最高1/10秒間隔ですから、メーターに表れないピーク電流も計測できそうです。

本当は、この機材を積んで実際にフライトさせるのが一番ですが、450クラスでもかなりの重量増で機動性が失われるので、120クラスはちょっとしんどいです。

1回目は、手始めに受信機のスロットルチャンネルの出力特性を調べてみました。

１．受信機のスロットルチャンネルにオシロスコープを繋ぎ、プロポのスティックに対する信号の変化を見る

アウトプットは受信機の信号のPPM値です。プロポのスロットルカーブは0-100の直線です。

スティック中立で62%出力になってます。完全な直線ではなさそうです。

ちなみにピッチチャンネルでは1100-1500-1900μSの完全な直線でした。

２．データロガーでサーボ出力をモニターする

データロガーにスロットルチャンネルを繋ぎ、スティック変化に対する受信機出力をモニターしました。

スティックを動かして最後に中立で止めてます。

minが26,maxが198です。最後に直線状のところは131です。(単位は不明）

なので、（131-26）/(198-26)=61　(61%)ですからほぼオシロの結果とあってます。当たり前か？

次回はバッテリーの放電能力について調べたいと思います。

V120D02S メインギアを修理する

テールをモーター仕様にしてかなりデュラブルになったV120D02Sですが、メインギア欠けだけは何ともしようがありません。墜落のたびに欠けます。1枚掛けただけなら音が変になるくらいで飛行には影響がありませんが、何回かで交換の必要が出てきます。

大した金額ではないので修理の人工を考えると純正品に交換するのが絶対安いのですが、ちょっとギアが欠けたものが部屋の中にごろごろ転がっているので何とかならないかと思ってます。

で、修理を考えてみました。

まず

プラ版の切れ端に、メインギアの下部がぴったり入る穴を開けます。

こんな感じ

で

シリコンオイルスプレーを吹き付けます。

同じくプラ版の切れ端で堰を作って、エポキシ樹脂を流し込みます。

乾燥すると

シリコンオイルを吹き付けているので、きれいにはがれます。

欠けたメインギアを

歯医者さんが虫歯を直す時のように、欠けた歯の周りを大きく削り取ります。

で、先ほどの型にセットし、

削った部分にもう一度エポキシを流し込みます。この時型にもシリコンオイルをスプレーしておきます。

が、ここで問題。

エポキシ樹脂の型にシリコンをスプレーしても剥離剤の効果がありませんでした。

赤丸で囲った部分が修理部分です。型と完全に一体になってます。

で、仕方ないので、

型にペイントをスプレーし再挑戦です。

型はダメになった部分を切り取ってるので半分の大きさです。

で、同じ作業を繰り返して出来たのが、

これ

抵抗が写ってるのは、削った部分に穴をあけて、抵抗のリード線を2カ所さしこんでギアと補修部分の剥離防止のためのアンカーにするためです。

リード線だけ使って抵抗は切り取っておくのが普通ですが。

で、こびりついてる塗料やバリを取ると

こんな感じで出来ました。

かかった時間は型を取るところから始めて2週間。

エポキシ樹脂が固まるのが冬のため遅く一度流し込むと固まるのに2日ほどかかります。

ピニオンと合わせてかみ合わせを確認しましたがとてもスムーズに回ります。

が、実際使ってないので耐久性などはこれからです。

TREX 600EFL PRO ALIGN

突然ですがオークションで売りに出そうと思います。

2年ほど前に購入した600クラスです。

私の飛行環境では、飛ばせるのは稲刈りから田植えまでの半年ですし、12Sのバッテリーを充電するのもめんどくさいです。

2年間にフライト回数は10回程度、ホバリングしか行っていませんので無墜落です。

12セル仕様ですがバッテリーと受信機はGOBLINに取られてありません。

メカは、
モーター　　　　　　純正　600MX
ESC　キャッスル　ICE HV 80
ジャイロ　　　　　　ALIGN 3GX
サーボ　　　　　　　DS610×3、DS650×1
BEC　　　　　　　　6A EXTERNAL

メカ用lipo（2S　2200mah）と6Sバッテリーを直列接続するコネクター（自作）も付けようと思います。

mini cp 2s-2s テール不調の原因

先週末は体調を崩し、飛行場にもまともに行けず進捗無しですが、

去年の末？から不調が続いているmini cpの旗艦2S-2Sがやっと復調しました。

行った処置は、モーター（メイン、テール）交換、受信機交換、ESC（テール）交換、各パーツ間の配線交換

って、メカはすべて交換してしまいました。

前回この関連記事でメインモーターからのノイズが原因かとの推定から、モーター交換後は室内手持ちでは安定していたのですが、いざ外で飛ばすと全く駄目でした。

こうなると、残る原因は、ESCの設定という事になるのですが、自分では全く変更した記憶がありません。

しかし、念のためにsaveされたデータを見てみると

2013年6月のデータ（バージョンは10.4です）

2013年12月22日のデータ

現在の設定

何が違うかというと

ズバリ　Damping Forceです。

というか、なんとなく思い出すのは、6月時点ではブレーキ使わずにPWM　Frequencyをlowで使ってたかな？という事です。

ではなぜ思い当らないのに設定が変わったかというと、blheliのバージョンをアップするためにファームを書き換えますが、その時一緒にデフォルトの設定を書き込んでしまったようです。

12月時点のデータとデフォルト設定を比べると全く同じで、Damping forceもHighです。

この前、これをMidium Lowに変えると嘘のように復調しました。

しかし、なぜ前はブレーキかけるとクルクルパー病になっていたにもかかわらず、今回大丈夫なのかは？です。


で、他に思い当るのがmaster cpです。こちらもさんざんテールモーター、ローターを交換して何とかまともに飛ぶようにはなったのですが、どうもローターが小さすぎです。

で、設定はどうなっているかと調べると

ちゃんと？Medium Lowになってます。

しかし、もっと減らしたり無くしたりすることはできます。

また、やる気になってきました。

新機体 着弾！

飛行場でも、ちらほら実機を目にするようになってきたT-REX１５０。
一部パーツの耐久性が悪かったり、設定が難しかったり、思ったより力が無かったりで評価が分かれるところですが

実際見ると金属パーツてんこ盛りで物欲を刺激されます。

そんな折、我が家にも新しい仲間が到着しました。
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・それは
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・この手法、もう古いって！
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・使い古されて結果は読まれてるって！
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・でも、やりたくなっちゃうんですよね。
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ジャジャ～ン！

予想通り？　　4機目のmini cpです。しかも、中古！

オークションで落札しました。

どノーマルかと思いきや、

メインモーターはブラシレス！、しかし、小っさ！HP03でしょうか？
その分軽い。バッテリーなしで36g

ESCも見慣れない

BECが無い1S専用でしょうか？アーミングもBLHELIと違って聞きなれない音がします。

が、おまけで

バッテリー12本、使えないって書いてありましたけどダメなのは一本だけで機体のLVCカットをすればまだ十分使えそうです。

プラス

パーツ一杯

あまり使わないパーツもあるけど、国内最安値販売店価格で計算して10700円分ありました。

もちろん落札価格はこれよりかなり下です。

ジャンク扱いで　となっていたのでどんなもんかなと思ってましたが、なかなかいい買い物でした。

walkeraはヘリに力入れてないみたいだし、もうmini cpは人気ないのかなって思っちゃいます。

私は一度気に入ると同じ機体を長く使うようです。使ってるといろんなノウハウも蓄積されるし、修理もしやすくなります。

と言っても弄りまわしてオリジナルの面影が無くなってきてますが。

もう一つの理由が

大量に買い込んだパーツ、このほかにフレームとスキッド関係でもうひと箱あります。
これがなくなるまではなかなか次の機体に行けません。

ダメセルのあるLipoの再利用

羊羹のような6S4000mah　Lipoは、goblinやT-REX600eに使っていましたが、6Sの内1セルだけ電圧が上がらず、エラーで充電ができなくなりました。

ここで、普通は廃棄処理ですが、いかにももったいないので再利用を考えてみました。

カバーを剥くと

こんな感じで1S毎に分かれています。なのでこのうち利用する4S分だけ残してダメセルを含めて2Sだけ分離します。

実は上記２枚の写真は再利用のため配線替えを行った後の写真です。

完成形、セルはグラス入りテープで保護し、バランス端子は4S用に付け替え、充電端子は4Sに移動します。コネクターもXT60用のアダプターを作りました。

なぜ4Sかというと、私のポータブル充電器は18VがMAX入力だからです。

いつもはこの充電器に、ポータブル鉛蓄電池を使っています。

まあ、マイクロヘリ用にはこれで十分ですが、緊急用にあれば良いかなと。

しかし、ほんとの目的は

自作のlipo保温箱です。100円ショップで買ったお弁当箱に自分でスチレンボードを裏張りし断熱したものです。

開けるとこんな感じ。ヒーターの配線に温度センサーを結束バンドで固定し、絶対に入れ忘れないようにしています。センサーを入れ忘れると燃えます。

ごちゃっと1S・2SLipoが入ってます。

で、このヒーターに再利用lipoを繋ぎます。

バランス端子にアラーム付の電圧計を取り付けて過放電にならないようにしています。

温度設定を30度にしていると5時間使っても3.8Vまでしか下がりませんでした。

ここにペットボトルのコーヒーも入りますので冬は欠かせません。

ARDUCOPTER 飛行テスト

なんとか一応の設定ができホバリングまではできるようになったARDUCOPTERの飛行テストを行いました。（今までも散々やってはいるのですが）

手動操作から、高度維持モード、高度と位置維持モードに入れてみましたが、

高度維持は何とか設定がおおむねあっているのかまともです。

が、ひどいのは位置維持です。このモードに入れた途端に、勝手に動き出します。

最初は前後に揺れる感じですがだんだん大きくなり、そのうち半径10m位の円を描いて飛びます。

動画です。キャプションで高度維持と高度・位置維持を表示していますが、表示されている時はそのモードに入れている時です。何も表示されていないときはマニュアル操作です。



このフライトのログです。

楕円で囲ったところが、位置・高度維持モードの所です。
赤線は、エルロンのスティック入力、緑線がエルロンサーボの動き、青線はスロットル入力です。

楕円の部分はエルロンの入力が無いのに左右に機体を動かしているのが解かります、エレベーターについても同じ動きでした。この周期の大きな動きがサークル飛行の原因でしょう。

位置の情報取得が遅いのか、フィードバックが遅いのか？？ですが、今週末リポ18本分調整飛行を行ってやっとここまでです。

しかし、これ以上調整するところが無いのでどうしたらいいのか困ってるのが現状です。

ログに飛行経路を表示する機能がありました。

なんとなく実際の飛行経路にあってそうです。このデータはGPSのデータですが、
GPSについては、常時9個から11個の衛星を受信するようになり位置維持モードに入れることができるようになって一歩進歩です。

週末フライト（MINI CP & V120D02S)

今日は日中は風もなく日差しがあってそんなにも寒くなかったので、良いコンディションで飛ばすことができました。

腕はさっぱり上達しないので、マッタリ飛ばしてます。

機体はMINI CP 2S-1SとV120D02S 2S＋テールモーターダイレクトドライブで、お気に入りの２台です。

ローター回転を抑えた（MINI CP 5500回転、V120D02S 4500回転）マッタリ仕様ですが、音も静かでギア比が大きい分トルクがあって飛ばしやすいです。




今練習してるのが、正面バック八の字からピルフリで背面バックにしてそのまま八の字の繰り返し　ですが、背面と正面を連続すると頭の中がこんがらがってなかなかうまく行きません。動画を後で見てもほとんどできてません。

ARDUCOPTER GPS感度についてⅡ

GPSアンテナの位置が悪さして衛星数が少ないかと推定しましたが、違ってました。

今日たんぼ飛行場へ持って行ったのですが、やはり受信しません。



どこからか雑音を拾っているようです。

devil450は、ESCへの電源とは別に、受信機へは単独でBECを付けて供給していますが、受信機のみ電源を入れている時はきれいにGPSは受信しています。しかし、ESCへ電源供給したとたんに感度が悪くなり、ロックしなくなります。

GPSアンテナへの配線が雑音を拾っているようです。



上の動画でもわかり通り、配線を離したり近づけたりするとGPSがロックしたり外れたりします。

青色のLEDが連続点灯でロック、点滅でロックしてない状態です。

これは、配線が雑音を拾っているのだと思って、シールド線に交換してみました。

が、結果は同じです。

BECがノイズを出しているのかと思って、ESCからの給電に変更しても同じです。

？？？

配線の位置を変えたり、コントローラの設定をいろいろ変えても結果は変わりません。2時間ほど悩んだ後に、最後の手段で、別にもう一つあるGPSアンテナ（EAGLETREE製）に交換しようと思ってしげしげと眺めてみると

配線はシールド線を使ってないですが、アンテナ根元にフェライトコアが巻きつけてあります。

という事は、ノイズはシールド線では取れなくてもフェライトコアで除去できる可能性があります。

で、

同じようにシールド線にフェライトコアを巻きつけてみました。アンテナの根元にある緑色がフェライトコアです。
シールド線なので（戻すのめんどくさいのでそのまま使います）巻き数が4回しか巻けませんでした。

が、この状態では机上でESCへ電源供給してもロックは外れません。

明日こそは位置固定モードで飛ばせるでしょうか？

walkera受信機の怪（記事修正あり

前回の記事で、V120D02Sの受信機のスロットルチャンネルの出力がリニアでないことが解かったので、他の受信機についても調べてみました。

まず、master cp

プロポはDEVO7E、deviation3.0です。

で、スロットルカーブを直線45度、トラベルアジャストを±100にしてオシロでPWM波形を見てみました。

結果は愕然とします。

１．最スローからしばらくの間波形が出てきません。（０のままです）
２．フルスロットルにしてもPWMのデュテー比が100になりません。
３．センターでデューティ比は約30%でした。

文字を読んだだけでは理解できないと思いますので、動画をアップします。

動画の中でやってる事は

上記設定で、スロットルスティックをゆっくり上げていきました。
フルでデューティー比が100にならないので、トラベルアジャストを調整しました。
結果、１１５でフルスロットルです。
次に最スローにした時にデューティー比がちょうど０になるようにマイナス側のトラベルアジャストを調整したところ６８でちょうど最スローで０になりました。



センターで30%という事はV120D02Sが80%ですから、全く逆のミキシングをかけてることになります。

？？？

しかし、よく観察すると、ホバリング域で変化が鈍く最スロー近くとフル近くで急激に変化します。

ホバリングではモーター回転一定の方がやりやすいので、RTFパッケージで、ビギナー用には良いのかもしれません。

また、V120やmini cpと特性が違うのは、搭載しているモーターの特性に合わせてるのかもしれません。

また、エルロンチャンネルについて調べると、ニュートラルでPPM信号1600μSで、右フルが1940μS、左フルが1300μSでした。

これも独特で、普通はニュートラル1500μSで1000～2000μSが一般的ですから、その辺のサーボテスターでニュートラルを出してサーボホーン角度を決めても意味がなさそうです。
また動作範囲に比べて帯域幅が狭いので非常にサーボの解像度が悪いことになります。

流石にコストダウンを徹底的に行ってるという感じです。

記事修正します。エルロンがニュートラルで1500μSでないのは、CCPMミキシングと3軸ジャイロのデレィのせいでした。

もう一度測定すると、ピッチ０で、しばらくするとゆっくり1500μSに戻りました。

次にmini cpです。

これはまたまた逆で、センターで80%（PWM信号を目視で判断して）でした。

センター時の波形

こちらはなんとなくV120D02Sと合ってる感じです。

V120D02S受信機の秘密

ヴヴ様が、このブログでスロットルカーブとモーター回転数について面白いデータを取られてるので、検証してみました。

検証は、受信機のスロットル出力にオシロを繋いでPPM信号の波形を見るだけですが、

まず最スロー

1000μSです。

フルスロットル

2000μSです。

では、ハーフスロットルは当然1500μＳのはずですが、

なんと1800μＳです。

という事は、ハーフスロットルで80%出力出てるという事です。

ちなみにピッチチャンネルでは

ちゃんと1500μSになってます。

という事は、受信機でスロットルカーブにミキシングをかけているという事でしょうか？

プロポはdeviationに変更してますし、スロットルチャンネルだけ変なミキシングが自動的にかかることはありません。

なぜそうしてるかの理由がはっきりしませんね？？？？？

ARDUCOPTER GPS感度について

なんとかホバリングは安定してできるようになったのですが、その先が進みません。

位置固定や高度固定モードでヘリが勝手に動き出します。

高度については調整が悪いだろうと予想しているのですが、位置はどうもGPSをうまく受信していないようです。

GPS衛星の受信数のログを見てみると、田んぼの真ん中で飛ばしているにもかかわらず、途中で0個になったりしています。

で、アンテナの位置を変えてみました。

前は、なんとかキャノピーが付けられるように再度の低い位置につけていましたが、これでは自身の影になってうまく受信できないのではないだろうかと思いつきました。

で、今回は

キャノピーはとりあえず無視して、機体の影響があまりなさそうなところにつけてみました。

ケースは40円のプラスチック製です。点検は、

ふたを開けてできます。

玄関前で、アンテナ位置による衛星受信感度を比較してみました。

再度の場合は、

付け替えると

最初こそ不安定ですが、しばらくたつと安定して受信しています。