うまく飛んでたはずの250fpvですが、このところ不調です。この前は、RTLかけたのに、勝手にふらふらあらぬ方向に飛んでいき、コントロール不能なのでRTL解除したらどっち向いてるか判らず、近くで道路工事のために置いてあったユンボに激突。
幸い休日で道路工事はお休みで無人のユンボだったので怒られずに済みましたが、相手はさすが建設機械で無傷。こちらは、モーターマウント2個破損、プロペラ3枚破損ではすみましたが、落ちたところが小川の泥地。機体全体が泥まみれでモーターの中にも泥が入り込んで清掃が大変でした。
不調の原因はログを見てもわからず、ただ、ふらついてるときに楕円の周回運動をやったので、コンパスかGPSに起因するようです。
今まではGPSアンテナとモジュールを分離して、モジュールをコントローラーの下に設置、コンパスはコントローラー内臓を使ってました。どうもパワー系の磁界の影響を受けてるみたいです。
で、コンパス付GPSモジュールを、電源から少し離してポールの上に設置してみました。
それにしてもtricopterに比べて配線がごちゃごちゃして汚いです。
これでテストフライト。
今度はうまく・・・・行きません!
帰って、MP(ミッションプランナー)につないでみると、機体の向きとMP上の機体の向きが90度ずれてます。
モジュールの設置方向を間違えたみたいです。
で、載せ替えて
なんとか帰ってくれるようになりました。
これで少し様子見ます。
2015年1月31日土曜日
2015年1月30日金曜日
2015年1月29日木曜日
tricopterのモーター反転を試行してみました
ローターを外してESCの設定をBidirectionalに変更し、テストしてみました。
結果いろいろ問題点が浮き上がってきました。
1.機体を机上に水平に置きプロポのスロットルスティックを上下させると確かにモーターが反転します。反転時の脱調はまったくと言っていいほどありません。スムーズに反転します。
が、反転のタイミングがモーターそれぞれで一斉に反転しません。BLHELI設定ソフトでは中立位置の数字はすべてそろえてありますが、実際の反転タイミングは違ってるようです。ESCのキャリブレーションのばらつきによるものかもしれません。
2.モーターがすべて正面の回転方向の時にスロットルスティックを動かさずに機体を傾けるとジャイロ出力の関係で傾いた上側のモーターが反転します。多分機体を自立安定させるために出力を下げようと中立位置より下の出力になっているためだと思われます。
1.についてはコントローラー出力をオシロで見ながら出力周期を観察して、ESCの中立点設定を少しずつ変えていけばそろえることは可能かもしれませんが、その時の機体の傾きでジャイロ出力が変化するので、実際飛んでいる時はタイミングがそろうことはなさそうです。
2の現象は、たとえばゆっくりロールさせていてもあるところから急にフリップになったりしそうで予想がつきません?
??
上の現象も含めてジャイロがコントロールしてくれそうな気もしますが、頭の中で想像してるよりはるかに複雑な動きになりそうです。
また、ESCの設定をノーマルに戻して機体を背面状態にしてからスロットルを上げて機体を傾けると傾きに応じた回転変化ではなく少しでも傾くと急に傾いた方向のモーターが最高出力で回り始めます。これは初飛行でループ頂点で急にロール反転した現象を裏付ける感じです。やはりCC3Dでは背面は不可能か?
結果いろいろ問題点が浮き上がってきました。
1.機体を机上に水平に置きプロポのスロットルスティックを上下させると確かにモーターが反転します。反転時の脱調はまったくと言っていいほどありません。スムーズに反転します。
が、反転のタイミングがモーターそれぞれで一斉に反転しません。BLHELI設定ソフトでは中立位置の数字はすべてそろえてありますが、実際の反転タイミングは違ってるようです。ESCのキャリブレーションのばらつきによるものかもしれません。
2.モーターがすべて正面の回転方向の時にスロットルスティックを動かさずに機体を傾けるとジャイロ出力の関係で傾いた上側のモーターが反転します。多分機体を自立安定させるために出力を下げようと中立位置より下の出力になっているためだと思われます。
1.についてはコントローラー出力をオシロで見ながら出力周期を観察して、ESCの中立点設定を少しずつ変えていけばそろえることは可能かもしれませんが、その時の機体の傾きでジャイロ出力が変化するので、実際飛んでいる時はタイミングがそろうことはなさそうです。
2の現象は、たとえばゆっくりロールさせていてもあるところから急にフリップになったりしそうで予想がつきません?
??
上の現象も含めてジャイロがコントロールしてくれそうな気もしますが、頭の中で想像してるよりはるかに複雑な動きになりそうです。
また、ESCの設定をノーマルに戻して機体を背面状態にしてからスロットルを上げて機体を傾けると傾きに応じた回転変化ではなく少しでも傾くと急に傾いた方向のモーターが最高出力で回り始めます。これは初飛行でループ頂点で急にロール反転した現象を裏付ける感じです。やはりCC3Dでは背面は不可能か?
2015年1月28日水曜日
TRICOPTER 組立 完成 & 名電フライト
とりあえずNAZEが待ちきれないので、CC3Dでお試しフライトさせてみました。
スペックは
モ―ター:DYS BE1806-13 2300KV
ローター:7024カーボン
サーボ:DS939MG
ESC:HK10A ファームBLHELI12.1書き換え
製作で一番大変だったのは、ESCのファーム書き換えです。USBASPと繋ぐための端子を設ける必要があるのですが、安いATMEL MCUのESCなので一個当たり6本の配線を半田付けする必要があります。
使ったパーツと道具です。
配線半田付け完了段階です。
コネクター端子圧接完了
で、最終形
この機体、完成するとなかなかクールです。折りたたみが可能です。
折りたたんだ状態
何かトランスフォーマーみたい?
で、フライト編ですが、まず最初にお決まりの洗礼!
急いでOPENPILOT設定して飛行場でスロットル上げた瞬間バックドロップかまされました。浮いたとたんに反転地面に激突です。幸い被害はなかったですが原因が良く解りません。
ローター回転方向、ペラの方向確認しても異常なしです。でも、手で持ってスロットル上げると何か落ち着きません。
???
結局しばらく悩んだ結果ESCのキャリブレーションが取れてませんでした。家のパソコンにインストールしてあるOPENPILOTソフトのバージョンが古くウィザードで設定進めるとキャリブレーションが取れないまま終了してしまいます。
飛行場へ持って行ったタブレットのバージョンではウィザードの途中でキャリブレ取るような仕様になってました。
で、キャリブレ取るとあっさり浮きました。
セッティングはモデレート、スナッピー、インサーンと3種類あります。最初はもちろんモデレートですがそれでもなかなかの運動性です。何より上空飛行させても機体の向きが分かりやすいのが良いです。クアッドは一瞬でも目を離すとどっち向いてるかわからなくなるのでマニュアル飛行はなかなか難しいですが、TRICOPTERはそれなりに飛ばせます。
2フライト目、調子に乗ってループに挑戦。なかなかきれいな円弧を描いて上昇していきます。パワーも十分大きな円が描けそうです。
と、思った瞬間背面になったとたんにくるっとロールして正面に戻ります。一瞬何が起こったかわからなくなりますが、多分ヘリだとそのまま墜落パターンですが、くるっと回った後はその場で安定して止まってます。どうもコントローラーの仕様がそうなっているみたいです。設定で変更できるかどうか解りませんが、いくらモーター反転させてもCC3Dが背面できない理由はこの辺にありそうです。
スペックは
モ―ター:DYS BE1806-13 2300KV
ローター:7024カーボン
サーボ:DS939MG
ESC:HK10A ファームBLHELI12.1書き換え
製作で一番大変だったのは、ESCのファーム書き換えです。USBASPと繋ぐための端子を設ける必要があるのですが、安いATMEL MCUのESCなので一個当たり6本の配線を半田付けする必要があります。
使ったパーツと道具です。
配線半田付け完了段階です。
コネクター端子圧接完了
で、最終形
この機体、完成するとなかなかクールです。折りたたみが可能です。
折りたたんだ状態
何かトランスフォーマーみたい?
で、フライト編ですが、まず最初にお決まりの洗礼!
急いでOPENPILOT設定して飛行場でスロットル上げた瞬間バックドロップかまされました。浮いたとたんに反転地面に激突です。幸い被害はなかったですが原因が良く解りません。
ローター回転方向、ペラの方向確認しても異常なしです。でも、手で持ってスロットル上げると何か落ち着きません。
???
結局しばらく悩んだ結果ESCのキャリブレーションが取れてませんでした。家のパソコンにインストールしてあるOPENPILOTソフトのバージョンが古くウィザードで設定進めるとキャリブレーションが取れないまま終了してしまいます。
飛行場へ持って行ったタブレットのバージョンではウィザードの途中でキャリブレ取るような仕様になってました。
で、キャリブレ取るとあっさり浮きました。
セッティングはモデレート、スナッピー、インサーンと3種類あります。最初はもちろんモデレートですがそれでもなかなかの運動性です。何より上空飛行させても機体の向きが分かりやすいのが良いです。クアッドは一瞬でも目を離すとどっち向いてるかわからなくなるのでマニュアル飛行はなかなか難しいですが、TRICOPTERはそれなりに飛ばせます。
2フライト目、調子に乗ってループに挑戦。なかなかきれいな円弧を描いて上昇していきます。パワーも十分大きな円が描けそうです。
と、思った瞬間背面になったとたんにくるっとロールして正面に戻ります。一瞬何が起こったかわからなくなりますが、多分ヘリだとそのまま墜落パターンですが、くるっと回った後はその場で安定して止まってます。どうもコントローラーの仕様がそうなっているみたいです。設定で変更できるかどうか解りませんが、いくらモーター反転させてもCC3Dが背面できない理由はこの辺にありそうです。
2015年1月27日火曜日
450でオートロ練習
機体も小さく、ローターの慣性重量も少ないのでピッチ入れるとローターがすぐに死んでしまう450ではなかなかオートロは難しいのですがマスターCPよりは格段にやりやすいです。
昔競技をやっていたころは、60クラスにボディ付けて重い機体だったけど気楽にやってたのですがすっかりコツを忘れてます。
で、この頃のマイブームは450のオートロです。少しコツを思い出してきたので記事にしてみます。
マイナスピッチは、3D時は-12度取ってますがホールド時は-6度にしてます。12度では変化が多すぎてピッチ操作が難しいです。
スロットルセンター0度は守って、プラス側は12度、マイナス側は6度で折れ線にカーブを調整してます。
オートロでちょうど良い降下速度できれいにローター回転してくれるのは-2度~-3度なのでそれ以下のピッチは降下スピード調整に使います。ちょうどスロットルスティック下45度の位置で-3度になるようにしてセンターと-3度の間で微調整します。
-3以下での降下速度では最後のピッチアップでスピードを殺すことができずハードランディングになってしまいます。
オートロへの進入は、前進速度を少しつけますが、あまり速すぎると降下地点をオーバーする可能性が高いです。
その理由は、機首をアップするとピッチがプラスの場合は前進スピードを殺す方向に力が働きますが、マイナスピッチ状態では、機体を上から斜め下前に押し下げる効果があるためです。ローターは機体の降下に伴って下からの風を受けローターを回すと同時に機体をローター方向に押し下げます。機首が上がっていると斜め下前方に力が働いているにもかかわらず見た目はフレアをかけてスピードを殺すように見えるので錯覚してしまいます。
着陸は、オートロ状態のフレアを寸前まで維持できるかどうかです。慣れないとかなり上空でピッチ入れてしまい肝心の着陸時にローター回転が死んで墜落転倒必死です。
それでも、今の機体はヘッドが低くなったにもかかわらず着陸失敗でテールを叩く確率が少ないです。というかほとんどありません。昔はグリップへはローター位相が自由に変わるくらい緩く固定しないとみそすりや振動の原因になったのがこの頃はかなりきつく締め付けるのでローターが遅れてテールを叩くことが無くなったのかなと思ってます。それだけ機体の精度が上がってるのでしょうか?
そんな折、2016年からのF3Cパターン案が発表されました。最後のオートロはPパターンでもホールド入れてモーターストップ状態でループを行ってからの180度オートロです。今までの90度スクエアオートロより格段に難しそうです。
まずは直線オートロで目標地点に着陸させる練習です。
昔競技をやっていたころは、60クラスにボディ付けて重い機体だったけど気楽にやってたのですがすっかりコツを忘れてます。
で、この頃のマイブームは450のオートロです。少しコツを思い出してきたので記事にしてみます。
マイナスピッチは、3D時は-12度取ってますがホールド時は-6度にしてます。12度では変化が多すぎてピッチ操作が難しいです。
スロットルセンター0度は守って、プラス側は12度、マイナス側は6度で折れ線にカーブを調整してます。
オートロでちょうど良い降下速度できれいにローター回転してくれるのは-2度~-3度なのでそれ以下のピッチは降下スピード調整に使います。ちょうどスロットルスティック下45度の位置で-3度になるようにしてセンターと-3度の間で微調整します。
-3以下での降下速度では最後のピッチアップでスピードを殺すことができずハードランディングになってしまいます。
オートロへの進入は、前進速度を少しつけますが、あまり速すぎると降下地点をオーバーする可能性が高いです。
その理由は、機首をアップするとピッチがプラスの場合は前進スピードを殺す方向に力が働きますが、マイナスピッチ状態では、機体を上から斜め下前に押し下げる効果があるためです。ローターは機体の降下に伴って下からの風を受けローターを回すと同時に機体をローター方向に押し下げます。機首が上がっていると斜め下前方に力が働いているにもかかわらず見た目はフレアをかけてスピードを殺すように見えるので錯覚してしまいます。
着陸は、オートロ状態のフレアを寸前まで維持できるかどうかです。慣れないとかなり上空でピッチ入れてしまい肝心の着陸時にローター回転が死んで墜落転倒必死です。
それでも、今の機体はヘッドが低くなったにもかかわらず着陸失敗でテールを叩く確率が少ないです。というかほとんどありません。昔はグリップへはローター位相が自由に変わるくらい緩く固定しないとみそすりや振動の原因になったのがこの頃はかなりきつく締め付けるのでローターが遅れてテールを叩くことが無くなったのかなと思ってます。それだけ機体の精度が上がってるのでしょうか?
そんな折、2016年からのF3Cパターン案が発表されました。最後のオートロはPパターンでもホールド入れてモーターストップ状態でループを行ってからの180度オートロです。今までの90度スクエアオートロより格段に難しそうです。
まずは直線オートロで目標地点に着陸させる練習です。
2015年1月26日月曜日
ジンバルコントローラー着弾!
クッション付封筒という簡易包装で届いたコントローラーですが、説明書も設定ソフトも何もついてません。こうゆう物はソフトなければただの板です。
買ったのはここ
で、GOOGLEの画像検索で同じパーツ配置の基盤の写真を探してみると、どうやらBASECAM ELECTRONICSというロシアのメーカーのSimpleBGC 8bitのバチものみたいです。最近は32bitの3軸が主流みたいで相当古い機種みたいです。このメーカーのダウンロードサイトから最新ファームと設定ソフトをダウンロードしインストールしてみました。
が、うんともすんとも反応しません。よくサイトを見るとこのソフトはオープンソースではありません使いたいなら連絡を的なクレジットがあります。どうやらロックされてるみたいです。
ん~、バチ物の宿命で、文鎮化のリスクはあるのは覚悟してましたが、あきらめきれません。
で、いろんなサイトを探すとRCGで、同じことで困ってる人が質問していて、そのツリーの中でファイルが見つかりその中にURLが載ってるのを見つけました。
恐る恐るクリックすると、有名中華ダウンロードサイトのBAIDUにつながって、フリー版がダウンロードできるみたいです。しかし、さっそくダウンロードするも、LINKまでで設定できません。
更に検索しているとOPENSORCEのファームが見つかりました。これはHKのサイトで少し形が違うけど同じMCUを使ったジンバルのページのFILEタグに載ってるURLからたどり着きました。
で、えいやでこれをダウンロードインストールしてみると、ARDUINO IDEを使って書き込むのですが、なんとLINKしますし、設定の書き換えもできます。この辺がバチもの使う場合の怖いものなしの強みです。
ラッキー!
しかし、苦労は今回はこれでは終わりませんでした。
ファーム書替えて電源入れると、ジンバルどころか、カメラがでたらめに動き始めます。多分いつものごとくPIDの調整です。デフォルトが無いので試行錯誤するもまったくハンチングが収まりません。
で、諦めかけた時に先週末飛行場でマルチコプターで空撮やってる権威に会うことができ、いろいろ話を聞くことができました。
まずはジンバルの重心がきっちりあってないとダメみたいです。で、設定はPID以外にモーターパワーというのがあってこれのとの兼ね合いで調整していくらしいという情報を得ました。しかも几帳面にどこかのサイトにあった設定値がメモ帳に載っていたのでこれをコピーさせてもらいました。
ここまで解れば鬼に金棒です。
まず重心チェック!・・・OK
デフォルト値入力・・・OK
で、テスト・・・全く駄目です。変化なし!
まあ、デフォルトと言ってもカメラの重さやブラシレスモーターのパワーなんかで変わるのは想像できます。
で、試行錯誤すること2日間
なかなかうまく行かない原因は、2軸を同時に設定しようとしたことです。調整されてない他の軸のハンチングが影響してもう一方がうまく調整できません。しからば、一方を殺して(すべて0にして)動かないようにして他方を調整する方法で何とかできそうです。
しかも、面白いことにソフトにLIVEモードがあって、2軸それぞれの動きをグラフで見ながら、値を変えるとリアルタイムにジンバルの動きが変わります。これは便利です。
何とか苦戦の末、うまく動作する設定値を見つけられました。
やった!と思ってlink切ってテストすると、あれ?また最初のガチャツキに戻ってます。
どうやら、LIVEモードでは、パソコン側の設定値がダイレクトにジンバルに反映されるのですが、SAVEはされてないみたいです。折角うまく行った設定値は保存せずソフトを終了してしまったため残ってません。
結局また最初からやり直しです。よく見ると一番最初のタグのページに保存のボタンがあります。が、PID設定画面にはそれがありません。
手順としては
LIVEモードで設定した後、最初のページに戻ってSAVEボタンを押す。必要ならパソコ
ンのファイルとしても保存する。
です。
この手順を忘れると設定はジンバルには全く反映されません。
まあ、こんなドタバタが面白いといえばそうなんですが、かけた時間と労力を考えると、TAROTあたりの2軸ジンバルコントローラーが5000円ほどで買えるのでその方が良かったかもしれません。
買ったのはここ
で、GOOGLEの画像検索で同じパーツ配置の基盤の写真を探してみると、どうやらBASECAM ELECTRONICSというロシアのメーカーのSimpleBGC 8bitのバチものみたいです。最近は32bitの3軸が主流みたいで相当古い機種みたいです。このメーカーのダウンロードサイトから最新ファームと設定ソフトをダウンロードしインストールしてみました。
が、うんともすんとも反応しません。よくサイトを見るとこのソフトはオープンソースではありません使いたいなら連絡を的なクレジットがあります。どうやらロックされてるみたいです。
ん~、バチ物の宿命で、文鎮化のリスクはあるのは覚悟してましたが、あきらめきれません。
で、いろんなサイトを探すとRCGで、同じことで困ってる人が質問していて、そのツリーの中でファイルが見つかりその中にURLが載ってるのを見つけました。
恐る恐るクリックすると、有名中華ダウンロードサイトのBAIDUにつながって、フリー版がダウンロードできるみたいです。しかし、さっそくダウンロードするも、LINKまでで設定できません。
更に検索しているとOPENSORCEのファームが見つかりました。これはHKのサイトで少し形が違うけど同じMCUを使ったジンバルのページのFILEタグに載ってるURLからたどり着きました。
で、えいやでこれをダウンロードインストールしてみると、ARDUINO IDEを使って書き込むのですが、なんとLINKしますし、設定の書き換えもできます。この辺がバチもの使う場合の怖いものなしの強みです。
ラッキー!
しかし、苦労は今回はこれでは終わりませんでした。
ファーム書替えて電源入れると、ジンバルどころか、カメラがでたらめに動き始めます。多分いつものごとくPIDの調整です。デフォルトが無いので試行錯誤するもまったくハンチングが収まりません。
で、諦めかけた時に先週末飛行場でマルチコプターで空撮やってる権威に会うことができ、いろいろ話を聞くことができました。
まずはジンバルの重心がきっちりあってないとダメみたいです。で、設定はPID以外にモーターパワーというのがあってこれのとの兼ね合いで調整していくらしいという情報を得ました。しかも几帳面にどこかのサイトにあった設定値がメモ帳に載っていたのでこれをコピーさせてもらいました。
ここまで解れば鬼に金棒です。
まず重心チェック!・・・OK
デフォルト値入力・・・OK
で、テスト・・・全く駄目です。変化なし!
まあ、デフォルトと言ってもカメラの重さやブラシレスモーターのパワーなんかで変わるのは想像できます。
で、試行錯誤すること2日間
なかなかうまく行かない原因は、2軸を同時に設定しようとしたことです。調整されてない他の軸のハンチングが影響してもう一方がうまく調整できません。しからば、一方を殺して(すべて0にして)動かないようにして他方を調整する方法で何とかできそうです。
しかも、面白いことにソフトにLIVEモードがあって、2軸それぞれの動きをグラフで見ながら、値を変えるとリアルタイムにジンバルの動きが変わります。これは便利です。
何とか苦戦の末、うまく動作する設定値を見つけられました。
やった!と思ってlink切ってテストすると、あれ?また最初のガチャツキに戻ってます。
どうやら、LIVEモードでは、パソコン側の設定値がダイレクトにジンバルに反映されるのですが、SAVEはされてないみたいです。折角うまく行った設定値は保存せずソフトを終了してしまったため残ってません。
結局また最初からやり直しです。よく見ると一番最初のタグのページに保存のボタンがあります。が、PID設定画面にはそれがありません。
手順としては
LIVEモードで設定した後、最初のページに戻ってSAVEボタンを押す。必要ならパソコ
ンのファイルとしても保存する。
です。
この手順を忘れると設定はジンバルには全く反映されません。
まあ、こんなドタバタが面白いといえばそうなんですが、かけた時間と労力を考えると、TAROTあたりの2軸ジンバルコントローラーが5000円ほどで買えるのでその方が良かったかもしれません。
2015年1月24日土曜日
tricopter着弾
HKから着弾!
箱を開けてみると
なんと、組み立て説明書がついてるではありませんか!?
色々可動部分があるためこれは説明書なしでは無理です。
仮組してみました。
(写真がぶれてます)
組み立てて初めて分かったのですが、ヨーコントロールにサーボを使います。モーターマウントがサーボで左右に動きます。(写真の右の部分)
箱を開けてみると
なんと、組み立て説明書がついてるではありませんか!?
色々可動部分があるためこれは説明書なしでは無理です。
仮組してみました。
(写真がぶれてます)
組み立てて初めて分かったのですが、ヨーコントロールにサーボを使います。モーターマウントがサーボで左右に動きます。(写真の右の部分)
2015年1月23日金曜日
背面可能マルチローターは自作できるか?
背面飛行が可能なマルチコプターの製品としてはJRのニンジャやstinglayそのバチ物のAssault Reaper 500など実際3D用のクアッドは存在しています。
その方式は2種類あって
1.可変ピッチ方式 (stinglayなど)
モーター一個でベルトやらトルクチューブで四つのローターと継ぎ駆動し、ヘリのテールユニットもどきのローターを四つつけた方式で、四つのローターの回転速度は皆同じで、それぞれのピッチをサーボでコントロールして操縦する。
利点は、ピッチ操作がヘリ並にできるので動きが軽快
欠点は、構造が複雑で調整が面倒、壊したら修理が大変
2.ローター反転方式 (JR)
従来のクアッドと構造は同じで、ローターが反転して背面飛行できる方式。
利点は、構造が簡単で修理が楽
欠点は、多分反応は可変ピッチに比べて鈍い?上下対称ローターが必要(ほとんどない)
と既製品を買うのであれば好みで好きな方を選べばいいのですが、自作するとなるといろいろ考える必要がありそうです。というか可変ピッチは自作は困難ですから、反転ローター方式に限られそうです。
しかし、いろいろ疑問がわいてきます。
まずローターが反転して背面状態の時にクアッドは自立安定する様にジャイロは働くか?です。
次にスティックを倒して背面状態に持っていく過程で、どこか途中でローターが反転するポイントがあるはずですが、反転したとたんにクアッドは今までの動きと反対に動き出さないか?
ということです。
まず自立安定の問題ですが、ヘリの場合はどうでしょう?
背面や正面で浮力を得るのはメインローターのピッチ角で正面ではプラス、背面ではマイナスにすることで機体を浮かすことができます。姿勢を制御するのはスワッシュの傾きで、コレクティブ・サイクリックそれぞれが受け持っている機能が違います。正面で自立安定するようにジャイロに制御されていたスワッシュは背面状態でも同じように安定方向に制御します。これはマイクロヘリを使って簡単に実験できます。モーター回さずにジャイロだけ働かせて手でゆっくりロールさせた時のスワッシュの動きでわかります。
しかし、この理屈で反転ロータークアッドを制御したらどうなるでしょうか?
まずローターが反転するしないは置いといて、クアッドの傾きとジャイロの制御の方向をヘリの場合になぞらえて書いてみるとこうなります。
赤の矢印方向に制御されて自立安定が保たれます。しかし、クアッドの場合は決定的に違うのが、ヘリの場合は浮かす仕組み(コレクティブ)と傾ける仕組み(サイクリック)が独立していますが、クアッドの場合は同じモーターを使うところです。
なので、正面の時の制御としては図の左のモーターのパワーを上げて姿勢を保とうとしていたものが、90度を超えた時から制御の方向が逆になるので右側のモーターのパワーを上げる必要があります。ローターが反転することで自立安定性が保たれるということになります。
では、スティック入力がある場合はどうでしょう?
頭で考えると、たとえば右ロール方向に倒した場合は、水平からだんだん傾き始めますが、その時は左のモーターパワーが上がっているはずです。90度を超えてスティックを倒し続けながらピッチを抜くとその時点でローターは反転しはじめますから、左のモーターパワーが強い状態でモーターが反転するのだから左ロールを始めるはずです。モーターが反転するたびにロール方向が変わり永久にその角度から抜け出せなくなるはずです。
結局、頭で考えていても良く解かりません。ネットで調べてみると、CC3Dのフォーラムでは背面はできない。APMも同じでした。しかし、NAZE(なぜ)には背面可能モードがあると書いてありました。
プログラムによって背面できたりできなかったりするみたいです。
NAZEを買ってみることにします。
その方式は2種類あって
1.可変ピッチ方式 (stinglayなど)
モーター一個でベルトやらトルクチューブで四つのローターと継ぎ駆動し、ヘリのテールユニットもどきのローターを四つつけた方式で、四つのローターの回転速度は皆同じで、それぞれのピッチをサーボでコントロールして操縦する。
利点は、ピッチ操作がヘリ並にできるので動きが軽快
欠点は、構造が複雑で調整が面倒、壊したら修理が大変
2.ローター反転方式 (JR)
従来のクアッドと構造は同じで、ローターが反転して背面飛行できる方式。
利点は、構造が簡単で修理が楽
欠点は、多分反応は可変ピッチに比べて鈍い?上下対称ローターが必要(ほとんどない)
と既製品を買うのであれば好みで好きな方を選べばいいのですが、自作するとなるといろいろ考える必要がありそうです。というか可変ピッチは自作は困難ですから、反転ローター方式に限られそうです。
しかし、いろいろ疑問がわいてきます。
まずローターが反転して背面状態の時にクアッドは自立安定する様にジャイロは働くか?です。
次にスティックを倒して背面状態に持っていく過程で、どこか途中でローターが反転するポイントがあるはずですが、反転したとたんにクアッドは今までの動きと反対に動き出さないか?
ということです。
まず自立安定の問題ですが、ヘリの場合はどうでしょう?
背面や正面で浮力を得るのはメインローターのピッチ角で正面ではプラス、背面ではマイナスにすることで機体を浮かすことができます。姿勢を制御するのはスワッシュの傾きで、コレクティブ・サイクリックそれぞれが受け持っている機能が違います。正面で自立安定するようにジャイロに制御されていたスワッシュは背面状態でも同じように安定方向に制御します。これはマイクロヘリを使って簡単に実験できます。モーター回さずにジャイロだけ働かせて手でゆっくりロールさせた時のスワッシュの動きでわかります。
しかし、この理屈で反転ロータークアッドを制御したらどうなるでしょうか?
まずローターが反転するしないは置いといて、クアッドの傾きとジャイロの制御の方向をヘリの場合になぞらえて書いてみるとこうなります。
赤の矢印方向に制御されて自立安定が保たれます。しかし、クアッドの場合は決定的に違うのが、ヘリの場合は浮かす仕組み(コレクティブ)と傾ける仕組み(サイクリック)が独立していますが、クアッドの場合は同じモーターを使うところです。
なので、正面の時の制御としては図の左のモーターのパワーを上げて姿勢を保とうとしていたものが、90度を超えた時から制御の方向が逆になるので右側のモーターのパワーを上げる必要があります。ローターが反転することで自立安定性が保たれるということになります。
では、スティック入力がある場合はどうでしょう?
頭で考えると、たとえば右ロール方向に倒した場合は、水平からだんだん傾き始めますが、その時は左のモーターパワーが上がっているはずです。90度を超えてスティックを倒し続けながらピッチを抜くとその時点でローターは反転しはじめますから、左のモーターパワーが強い状態でモーターが反転するのだから左ロールを始めるはずです。モーターが反転するたびにロール方向が変わり永久にその角度から抜け出せなくなるはずです。
結局、頭で考えていても良く解かりません。ネットで調べてみると、CC3Dのフォーラムでは背面はできない。APMも同じでした。しかし、NAZE(なぜ)には背面可能モードがあると書いてありました。
プログラムによって背面できたりできなかったりするみたいです。
NAZEを買ってみることにします。
2015年1月15日木曜日
devil450振動原因追及その2
どこが振動しているかを調べながら分解していくと、というか、分解前に手でローターを回してみるとテールシャフトが微妙に波打ちます。どうも原因はテール周りにありそうです。
都度手回しで確認しながらだんだん分解していって、テールユニットを外してみて回すとまだ波打ってます、テールパイプを外してみるとトルクチューブ(新品)がきれいに回りません。
この状態にして回してトルクチューブがぶれます。という事は原因は、
右上のコーンギアがきれいに納まってないもしくは製品不良ってことでしょうか?
さっそく別の予備に付け替えるときれいに回るようになりました。
その他の部品は、メインマストとオートロギアですが、ギアかけとマストは念の為交換しました。
ここで、部品箱をよく見るとこんなものが見つかりました。
昔買って使ってない、TAROTのアルミテールブームです。電解着色で銅色に着色されてます。
これなら、わざわざカバー付けなくてもキャノピーに合いそうです。
さて、これで振動が納まってくれるといいのですが。
都度手回しで確認しながらだんだん分解していって、テールユニットを外してみて回すとまだ波打ってます、テールパイプを外してみるとトルクチューブ(新品)がきれいに回りません。
この状態にして回してトルクチューブがぶれます。という事は原因は、
右上のコーンギアがきれいに納まってないもしくは製品不良ってことでしょうか?
さっそく別の予備に付け替えるときれいに回るようになりました。
その他の部品は、メインマストとオートロギアですが、ギアかけとマストは念の為交換しました。
ここで、部品箱をよく見るとこんなものが見つかりました。
昔買って使ってない、TAROTのアルミテールブームです。電解着色で銅色に着色されてます。
これなら、わざわざカバー付けなくてもキャノピーに合いそうです。
さて、これで振動が納まってくれるといいのですが。
2015年1月14日水曜日
devil450 振動原因追及
せっかく再生したdevil450ですが、テールが絶えず振動するのと、飛行音が酷いです。キャノピーのせいかと外してみてもあまり変化がありません。どこかがおかしいみたいです。
スピンドルの曲りをチェック・・・異常なし。
メインマストは目視ですが異常なし。
で、トルクチューブを新品に交換してみましたが変化なしです。
トルクチューブ自体が曲がってなくてもテールカバーのために変な力がかかって振動している可能性もあります。
こうなったら、徹底的に分解作戦です。
どうなるか?
スピンドルの曲りをチェック・・・異常なし。
メインマストは目視ですが異常なし。
で、トルクチューブを新品に交換してみましたが変化なしです。
トルクチューブ自体が曲がってなくてもテールカバーのために変な力がかかって振動している可能性もあります。
こうなったら、徹底的に分解作戦です。
どうなるか?
2015年1月13日火曜日
背面可能マルチローターの製作・・・その一
やっと操作に慣れてきたマルチローターですが、今日大失敗をしてしまいました。
ACROモードでマニュアル操作で飛ばしていたのですが、急にノーコンに陥りました。
何か不具合があるとフェールセーフでRTLモードに入るはずですが、傾いたまま墜落でした。
回収してみたところ、CCW方向のローターを固定するナットがありません。空中で外れたみたいです。450クラスは逆ネジになっていて緩まないのですがこちらは正ネジのため緩んだみたいです。ネジロックの付け忘れでもあります。これではフェールセーフも効きませんね。
さておき、ESCのファームはBLHELI12に変更しているのですが、このファームにはPWM1500の上下でモーター回転の方向を反転させるモードがあります。昔ヘリのテールモーターに使ってみようと思ったのですが、ジャイロに追い付かず使ってません。低速域での脱調が原因です。しかし、マルチの場合は14pole モーターを使っているのでこの辺の切り替えはスムーズにできそうです。
しかし、コントローラーをには反転した情報が行くわけではないので、背面状態での舵がどうなるか
たとえば、正面でエルロンを左に切ってロールをしようとして、スロットルスティックを下げてモーターを逆転させた場合に、今まで左エルロンがモーターが逆転したことで右ロールを始めるかどうか?
など頭の中で考えても良く解かりません。使うコントローラーにもよるのでしょうが、逆転し始めたら、ロール方向も逆になりそうな気がします。
考えてわからない時はやってみるのが早そうです。
しかし、背面状態にするなんて今のクアッドは正面でもどっち向いているかわかりずらいのでとても無理そうです。
で、とりあえず機体を調達することにしました。
選んだ機体は、トライコプターです。

これなら少なくとも機体の方向は解かると思います。
機体が到着するまでもう少し考えてみます。
続く!
ACROモードでマニュアル操作で飛ばしていたのですが、急にノーコンに陥りました。
何か不具合があるとフェールセーフでRTLモードに入るはずですが、傾いたまま墜落でした。
回収してみたところ、CCW方向のローターを固定するナットがありません。空中で外れたみたいです。450クラスは逆ネジになっていて緩まないのですがこちらは正ネジのため緩んだみたいです。ネジロックの付け忘れでもあります。これではフェールセーフも効きませんね。
さておき、ESCのファームはBLHELI12に変更しているのですが、このファームにはPWM1500の上下でモーター回転の方向を反転させるモードがあります。昔ヘリのテールモーターに使ってみようと思ったのですが、ジャイロに追い付かず使ってません。低速域での脱調が原因です。しかし、マルチの場合は14pole モーターを使っているのでこの辺の切り替えはスムーズにできそうです。
しかし、コントローラーをには反転した情報が行くわけではないので、背面状態での舵がどうなるか
たとえば、正面でエルロンを左に切ってロールをしようとして、スロットルスティックを下げてモーターを逆転させた場合に、今まで左エルロンがモーターが逆転したことで右ロールを始めるかどうか?
など頭の中で考えても良く解かりません。使うコントローラーにもよるのでしょうが、逆転し始めたら、ロール方向も逆になりそうな気がします。
考えてわからない時はやってみるのが早そうです。
しかし、背面状態にするなんて今のクアッドは正面でもどっち向いているかわかりずらいのでとても無理そうです。
で、とりあえず機体を調達することにしました。
選んだ機体は、トライコプターです。
これなら少なくとも機体の方向は解かると思います。
機体が到着するまでもう少し考えてみます。
続く!
2015年1月12日月曜日
アマチュア無線局のコールサイン
中学生の時からラジオ少年で時計やラジオを分解しては親に怒られてばかりでしたが、その時に取った資格に電話級アマチュア無線技士と電信級アマチュア無線技士の資格があります。
一応、国家資格で、生きてる限り更新の必要もなく40年以上たった今でも有効です。
しかし、現在は呼び方が変わってそれぞれ第4級、第3級ですが、取った当時は両方なければ電信と電話の両方の通信はできなかったのですが今は3級だけ持っていれば両方できるみたいです。しかも実技試験が無いので3級でも割と簡単に取れそうです。
FPVのための5.8Ghzトランシーバーを改造すればアマチュア無線局で運用できるのですが、その局のコールサインは出来れば昔のコールサインをそのまま使えないかと調べました。
昔のコールサインは,JA3○○○ですが、この中の3は近畿管轄です。しかし、3ではコールサインが不足しているため再割り当てされているみたいです。で、どの辺まで再使用されているかを確認すると、ここでできます。
H26年12月現在 JP3LHG
あっちゃ! 完全に再割り当て済みたいです。残念。
しかし諦めきれずに、総務省の電波利用ホームページに無線局検索というのがあるのでやってみると
近畿のアマチュア無線局は52926件あるものの昔の私のコールサインは該当なしです???
どうも再割り当てされたけどそれがすでに失効しているみたいです。
これはチャンスです。
では具体的にどうすればできるか、条件は
指定されていたコールサインが空いていれば、指定されていた本人に限り旧コールサインを復活することができます。
ん、嫌な予感。
そうです。本人確認が必要みたいです。
で、その書類とは
1.旧コールサインが記載された、無線局免許状のコピー
2.旧コールサインが記載された「無線局事項書及び工事設計書」の写しで、電気通信監理局(沖縄郵政管理事務所を含む)の証明印が押してある書類
3.旧コールサインが掲載された局名録のコピー
とありますが、そんなものとっくに処分したか存在しません。が、もう少し読み進むと
「復活」の手続きをしたいが、前記(1.~ 3.)の書類を用意できないという方は、JARL(社団法人 日本アマチュア無線連盟)へ「旧コールサイン確認書」の発行を依頼してください。
とあります。しかもその住所が豊島区南大塚です。
で、行ってきました。某ビルの5階でした。
ここでもらってきたのが
一応、国家資格で、生きてる限り更新の必要もなく40年以上たった今でも有効です。
しかし、現在は呼び方が変わってそれぞれ第4級、第3級ですが、取った当時は両方なければ電信と電話の両方の通信はできなかったのですが今は3級だけ持っていれば両方できるみたいです。しかも実技試験が無いので3級でも割と簡単に取れそうです。
FPVのための5.8Ghzトランシーバーを改造すればアマチュア無線局で運用できるのですが、その局のコールサインは出来れば昔のコールサインをそのまま使えないかと調べました。
昔のコールサインは,JA3○○○ですが、この中の3は近畿管轄です。しかし、3ではコールサインが不足しているため再割り当てされているみたいです。で、どの辺まで再使用されているかを確認すると、ここでできます。
H26年12月現在 JP3LHG
あっちゃ! 完全に再割り当て済みたいです。残念。
しかし諦めきれずに、総務省の電波利用ホームページに無線局検索というのがあるのでやってみると
近畿のアマチュア無線局は52926件あるものの昔の私のコールサインは該当なしです???
どうも再割り当てされたけどそれがすでに失効しているみたいです。
これはチャンスです。
では具体的にどうすればできるか、条件は
指定されていたコールサインが空いていれば、指定されていた本人に限り旧コールサインを復活することができます。
ん、嫌な予感。
そうです。本人確認が必要みたいです。
で、その書類とは
1.旧コールサインが記載された、無線局免許状のコピー
2.旧コールサインが記載された「無線局事項書及び工事設計書」の写しで、電気通信監理局(沖縄郵政管理事務所を含む)の証明印が押してある書類
3.旧コールサインが掲載された局名録のコピー
とありますが、そんなものとっくに処分したか存在しません。が、もう少し読み進むと
「復活」の手続きをしたいが、前記(1.~ 3.)の書類を用意できないという方は、JARL(社団法人 日本アマチュア無線連盟)へ「旧コールサイン確認書」の発行を依頼してください。
とあります。しかもその住所が豊島区南大塚です。
で、行ってきました。某ビルの5階でした。
ここでもらってきたのが
しかも手数料は不要でした。ラッキー!代わりに開局後はJARLへの入会を勧められましたが。
ここの注意事項にもありますが、再割り当てが行われているとしたらこのコールサインを使う権利のある人は私だけではありません。もう一人いらっしゃるはずです。しかも早いもの勝ちです。
こうなったら一刻を争うという気持ちになってきます。40年以上もほっておいて良く言うですけどね。
という事で、電子申請を使って開局申請急いでやりました。
あ、電子申請は急いでいるためというより手数料が2900円と安いためですけど。
2015年1月11日日曜日
ブラシレスジンバル 大失敗の巻
GOPROのまがい物を450 quadにくくりつけて空撮実験をやった時に、なかなかきれいに映ってたが、やはり振動を拾ったり機体の傾きによって画面も傾いたりしているので、常時水平を保つような装置が欲しいなと思ってしまいました。それに、機体の重心を下げて安定させる効果もあるのかなとか勝手に思ったりしています。
しかし、3軸ジンバルは2~3万円ほどするので、カメラより高価になってしまいます。何とか安いものはないかと探したところ、ありました、これです。$39.99

2軸ですが、この値段でブラシレスモーター付です。2軸と3軸の違いはPANがあるかどうかですが、機体を回せばいいので安い2軸にしました。
しかし、ここからが無知が招いた大失敗です。
HKより商品が届いたので、一生懸命組み立てました。今回は不具合はあまりなくサクサク進みましたが、最後にカメラを取り付けようと思ったらマウントにはまりません。どうも純正GOPROとまがい物で厚みが違うみたいです。まあ、これは不具合というよりはまがい物を使ってる方が悪いので何とか工夫して、カメラ付属のアダプターを使う事で解決しました。
何とか取付重心も釣り合った状態で組み上げることができました。
しかし、次の問題。
ブラシレスモーターを駆動させるのだから当然ESCは必要だろうという事で、スムーズに回すためにはファームも書き換えてとか思いながら、
書換え用の端子をHK6Aに半田付けの作業途中です。
休憩中にコントロールは確かmissionplannerにあったなとか思いながら画面を開いてみると、
シャッターまで入れると4ch使いますが、今回は2軸のジンバルなので2chで行けます(PANは使いません)
で、pixhawkのジンバルコントロールチャンネルのオシロ出力を調べるとPWM信号が出力されています。
ん~?この出力をESC経由でブラシレスモーターにつないだら、クルクル回るだけで水平を保つなんてできないじゃありませんか?
確かに機体の傾きに合わせてPWMの値は変化するのでジャイロが効いていることは間違いありません。
そうです、このpixhawkのジンバルコントロールは、サーボをコントロールする時に使うらしいのです。所謂サーボジンバルで今回のブラシレスジンバルには使えないのです。
これを使うためにはジンバル専用のセンサーが内蔵されているコントローラーが必要でした。
やっちまった!
さっそくebayで安いのを手配しましたが、おりしも正月とぶつかりあとひと月くらいかかるとのアナウンスがありました。その間お預けです。
しかも、このジンバルの重量を計ると
カメラ込みで264gもあります。今の450で浮くでしょうか?
お預けの間に機体にくくりつけて飛行テストでもやってみることにします。
ダメなら、モーターのアップグレードを考える必要がありそうです。
しかし、3軸ジンバルは2~3万円ほどするので、カメラより高価になってしまいます。何とか安いものはないかと探したところ、ありました、これです。$39.99
2軸ですが、この値段でブラシレスモーター付です。2軸と3軸の違いはPANがあるかどうかですが、機体を回せばいいので安い2軸にしました。
しかし、ここからが無知が招いた大失敗です。
HKより商品が届いたので、一生懸命組み立てました。今回は不具合はあまりなくサクサク進みましたが、最後にカメラを取り付けようと思ったらマウントにはまりません。どうも純正GOPROとまがい物で厚みが違うみたいです。まあ、これは不具合というよりはまがい物を使ってる方が悪いので何とか工夫して、カメラ付属のアダプターを使う事で解決しました。
何とか取付重心も釣り合った状態で組み上げることができました。
しかし、次の問題。
ブラシレスモーターを駆動させるのだから当然ESCは必要だろうという事で、スムーズに回すためにはファームも書き換えてとか思いながら、
書換え用の端子をHK6Aに半田付けの作業途中です。
休憩中にコントロールは確かmissionplannerにあったなとか思いながら画面を開いてみると、
シャッターまで入れると4ch使いますが、今回は2軸のジンバルなので2chで行けます(PANは使いません)
で、pixhawkのジンバルコントロールチャンネルのオシロ出力を調べるとPWM信号が出力されています。
ん~?この出力をESC経由でブラシレスモーターにつないだら、クルクル回るだけで水平を保つなんてできないじゃありませんか?
確かに機体の傾きに合わせてPWMの値は変化するのでジャイロが効いていることは間違いありません。
そうです、このpixhawkのジンバルコントロールは、サーボをコントロールする時に使うらしいのです。所謂サーボジンバルで今回のブラシレスジンバルには使えないのです。
これを使うためにはジンバル専用のセンサーが内蔵されているコントローラーが必要でした。
やっちまった!
さっそくebayで安いのを手配しましたが、おりしも正月とぶつかりあとひと月くらいかかるとのアナウンスがありました。その間お預けです。
しかも、このジンバルの重量を計ると
カメラ込みで264gもあります。今の450で浮くでしょうか?
お預けの間に機体にくくりつけて飛行テストでもやってみることにします。
ダメなら、モーターのアップグレードを考える必要がありそうです。
2015年1月10日土曜日
新年あけましておめでとうございます。・・・そうとう遅いけど
かなりの日数記事のアップをさぼってましたが、今年最初の書き込みです。
といって何か内容があるかというとそうでもありません。
ただ、年末の記事に対してK野様からコメントいただいてちょっときになって調べたところ、コメントはgoogle+メンバー限定になってました。今年からは匿名コメント可能に設定変更しましたので、記事に対するご意見ご感想などあればお願いします。
本年もよろしくお願いします。
といって何か内容があるかというとそうでもありません。
ただ、年末の記事に対してK野様からコメントいただいてちょっときになって調べたところ、コメントはgoogle+メンバー限定になってました。今年からは匿名コメント可能に設定変更しましたので、記事に対するご意見ご感想などあればお願いします。
本年もよろしくお願いします。