V120D02S APM化 振動対策

コントローラーの固定を禁断の貫通ボルトで行ってましたが、やはり振動がとりきれません。



で、HK製のシリコンダンパーが使えないかとしげしげと眺めてみると、ダンパー中心に空いている穴はストレートではなく、両端にリブがついていてボルトの頭が抜けないようになっていることを発見。

できれば写真のように固定ボルトもポリカーボネード製を使いたかったのですが、3mm以下がありません。仕方なくスチール製のトラスネジを使いました。

コントローラーがかなり低い位置になってしまいましたが、何とかつきました。

測定結果は、

Y方向の振動は取れていませんが、X,Zは基準内に収まっています。
貫通ボルト方式では

かなり大きいです。

V120D02S APM化 LOITER成功

まだまだ調整不足のV120D02S APMですが、無理やりLOITER飛行をやってみました。

飛行場での、ピット風景です。

この小さなヘリを飛ばすために、かなり大げさなことになってます。

パソコンとのリンクは、トランシーバーを使ってます。一度リンクすれば、100m程度の距離まではリンクが切れないので、パラメーターの修正には助かってます。

現在は、ゲイン調整に手間取っていて、ハンチングがなかなか納まりません。この日は風が強く余計にハンチングが起こりやすく、スワッシュハンチングの対策で苦労していました。
ロール、ピッチともPゲインは0.004まで下げていますが、まだ収まりません。この値だと手で機体を揺らしてもサーボはほとんど動かないくらいです。

原因は良く解からないのですが、やはりボードの固定方法を改善しないといけないかもしれません。

そんな中、無理やりLOITERモードに入れてみました。

まだ、高度維持のパラメーターも調整していないので、暫くするとだんだん高度が下がってきましたが、何とか位置は自分で維持しているようです。

動画です。が、カメラのセッティングが悪く、プロポを手放ししてしばらくはヘリが写ってません。いらいらしますが、我慢してください。



ちょっとびっくりしたのは、450サイズでは、なかなかLOITERが成功しなかったのに、このサイズではあっさり1回でできてしまったことです。
推測するに、450では電圧も電流も大きく電源周りの磁界の影響を受けるのに対して、このサイズでは電流は1/4、電圧も2/3ですからかなり影響が少ないのではないかと思われます。

なんとかハンチングを抑える工夫を考えて次のステップに進みたいと思います。

初飛行・・・日、月とも飛ばず（V120D02S APM化）

天候も良く今度こそはと飛行場へ行ったのですが、

まず日曜日

GPS受信完了、アーミング完了でモータースタート離陸とともに、お姫様ピルエット？？

しかも、ホールドの設定を忘れていたので、地面にハードランディング。一瞬でメインギアを破損しました。

原因の追究で点検してみると、テールスライドリングのベアリングが外れてます。

とよく見ると、

外のリングが割れてベアリングが外れたみたいです。

この部品は、前に使っていた中古の部品なので、多分前から割れていたものと思われます。

で、日曜日はあっけなく終了。

この日、自作のコイルアンテナの距離テストを行うと、10mでリンクが切れてしまいます。これでは飛行ごとに再コネクトの必要がありあまりメリットがありません。

で、アンテナを再製作です。今回は、電線を使う事にします。長さは、433mhzの周波数なので、波長が692mmですから、アンテナ長さをλ/8として86.5mmとしました。

取付はこんな感じ

テールブームに沿わせてテープで固定です。

今日、これで距離テストをすると飛行場の端まで行ってもリンクが切れることがありませんでした。これなら大丈夫そうです。

で、飛行に再挑戦ですが、今度は回転を上げて行くと、エルロンサーボがチャタリングを起こして、立ちごけです。

ガチャつくサーボの配線を引っ張ると

断線です。工具が無いので今日も終了です。昨日の墜落で切れたのでしょうか？新品サーボなのに。

なんとも間抜けな連休でしたが、

一瞬の飛行のログを見ると

ちゃんとクラッシュが記録されてます。（上部の赤いバー）

振動は

スロットルを上げるのとシンクロして振動も増えていきます。どうも緑の線（Y軸）がやばそうです。

拡大すると

X軸,Ｚ軸は許容範囲のようです。が、Y軸のみ少しオーバーです。昨日のお姫様ピルエットからのハードランディングでスピンドルでもまがているのでしょうか？

少し調査してみます。

GPSは

正確なようです。

しかし、このマップgooglemapを使っているのですが、飛行場に駐車している車まで写ってます。前回までは車は写ってなかったので更新されてるみたいです。

しかしこれはちょっと怖い。

設定のための改造（V120D02S APM化）

今日は午前中曇りでも雨が降っていなかったので、APM搭載V120の試験飛行をやるつもりで準備していると、出かける寸前に雨！

で、今日はお預けになりました。

気になっていたのは、パラメーターの設定のやり方ですが、450に搭載の受信機は9chなので、6chを飛行中のパラメーター変更チャンネルのすることができたのですが、マイクロに積んだ受信機は6chであまりがありません。

1ch・・・スロットル
2ch・・・エルロン
3ch・・・エレベーター
4ch・・・ラダー
5ch・・・モード切替
6ch・・・ピッチ

です。

なのでbluetooth経由で、アンドロイドソフトで設定しようと思ったのですが、パラメーターを端末に保持せず、都度すべてのパラメーターを読みに行きます。

これは相当まどろっこしいです。

で、やはりパソコン持参で、MP（mission planner)でやりたくなります。こちらはすべてのパラメーターを最初に読みこんだら覚えているので変更部分のみリライトで済みます。

しかし、bluetooth経由ではつながりません。一々USBを差し込んでコネクトする必要があります。

ま、どっちもどっちです。

で、前に試験した、トランシーバー経由はどうだろうかを試すと、baudrate57600でつながります。

これなら距離も稼げるので飛行中も繋げたままにすることができそうです。

が、問題は重量です。最初の設定時だけの一次的なものだとしてもかなりバランスが悪そうです。

そんなに距離も不要ならという事で、

テールブレースに仮止めしてみました。本来は、下に写っているパソコン側のトランシーバーのように大きなアンテナがついているのですが、これはさすがに重たいので、取り去って自作のループアンテナを取り付けました。

こんな感じです。得意のポリウレタン線をドライバーを芯にしてコイル状に丸めただけで、インピーダンスや波長は考えていません。が、テストしたらかなりの距離で通信可能でした。

今までのbluetoothモジュールは機体裏に

設定出来てましたが、今度はそうもいかずブレースに結束バンドで仮止めです。

明日こそは飛ばせますように！

DROIDPLANNER BLUETOOTH経由で接続成功（V120D02S APM化）

マイクロヘリにAPMを搭載した理由の一つに、気軽に設定できることがあるのですが、

大きなヘリの場合は、設定を煮詰めるためのパラメーターの変更が一々パソコンにつないでMPを立ち上げておかないとできないし、わざわざ飛行場に行って限られたバッテリーで設定を行わなければならないため、なかなか進みません。

マイクロヘリなら、設定場所はかなり広がります。しかし、軽量化のために受信機が6CHしかなく、インフライトのパラメーターの調整がチャンネル数の不足でできません。

で、タブレットを使ってbluetooth経由でパラメーターの変更ができればかなりその部分も楽になります。

前にトランシーバー経由でDROIDPLANNERと繋いだ時に、bluetoothモジュールの設定を57600baudに変更したものがあったので、それをもぎ取ってV120につなぎました。

トランシーバーの方は、コネクターを付けて共用できるようにしました。

で、テストした結果

リアルタイムでGPSの位置情報を表示してくれました。
写真は自宅の位置を示しています。

これで、割と楽にパラメーターの変更ができそうです。

機体完成・・・しかし、またまた試練が！（V120D02S APM化）

やっと機体が組みあがりました。
完成形は、

最終的にGPSアンテナは、サーボに両面テープで固定しました。架台造るとその分重くなるし、出来るだけ軽くしてみました。

で、重量ですが、

V120D02Gは

バッテリー込みで121gです。

テールモータードライブは

111gです。なんとなく同じだという記憶があったのですが、こちらの方が軽かったです。

で、今回のAPM搭載は

131gです。バッテリーはすべて同じ2S　350mahを積んでます。思ったより軽く仕上がりました。

キャノピーを取ると

です。見てわかる通り、バッテリーの積み方を450と同様に前方に変更しています。

ESCはバッテリーの上にのっける形でファスナーで留めています。配線は極力短くカットしています。一緒にバッテリーについている配線も短くしてしまいました。


カットした電線の重さを測ると、

ですから、重さファクターではかなり重要です。


機体にキャノピーをかぶせようとすると、ノーマルのフレームのままでは、高過ぎてダメでした。

で、

解かりにくいですが、メインフレームのジャイロ固定用の台を切り取っています。バッテリーはスキッドに固定していることになります。

なんとなくこうなる予想があったので、敢えて新品フレームではなく、中古再生品を使う事にしていました。

一応バッテリーを繋いで、

LED点灯、サーボが動くことまで確認しました。
後はAPMの設定です。

と、こう書くと順調そうですが、仮止めしていたモーターをよく観察すると、アウトランナーの癖に中のコイルも回ろうとしています。少し前からあった症状のようでポリウレタン線がこの影響で1本断線しています。

仕方なく分解すると

写真のアウター缶の下に写ってる、コアと接着されてるはずの黒い部品（ベアリングブロック）が、クルクル回っています。

で、また手巻き作業です。

このモーターは巻き線が0.18mmの2本合わせ9回巻きでデルタ結線されていました。

その通りに手巻きし、最後にネジロック強力型でセンターのベアリングブロックをコアに接着して完成です。

コントローラー搭載完了（V120D02S APM化）

フレームにコントローラーを搭載してみました。

どうしてもうまく行きそうにないGPSモジュールについて

今家にあるモジュールは、HKで購入した、

と、ebayで購入した、外部コンパス一体のこれ

ですが、よく観察すると、まず、コンパス一体は大きさがでかい。それとHKのはアンテナとモジュールの間に線があります。という事は、

無理やり、接着剤をはがすとセパレートできました。
これならﾓｼﾞｭｰﾙの場所はかなり自由になります。

まず、受信機とGPSモジュール

GPSモジュールは斜め45度に配置、しかも裏表逆にするとここに置けました。

裏から見ると

こんな感じです。アンテナコネクターもななめだと距離が稼げます。

その下にAPMを載せますが、振動対策が必要です。450ではあまり効果が無かったのですが、今度も貫通ボルト方式です。

製作した、カーボンプレートに2mm穴を4カ所開けて、15mmの両ネジロッドの一端にナットを接着したものを通し、スペーサーと振動吸収ゲルシートを通します。

これをフレームに固定し、APMの固定穴に通して、ばねを介してナイロンナットで固定です。

真横から見ると

ボルト部分詳細

一体型GPSモジュールを横に並べてみると

かなりでかいです。

次はアンテナの固定です。

つづく

APM用スペシャルフレーム完成（V120D02S APM化）

120サイズにしては大きな基盤を３つも載せなければならないため、フレームを工夫してみました。

具体的には、スキッドにカーボン板で搭載スペースを作ります。

カーボン板は、４５０で使わなくなった廃品利用です。

こんな感じ。

裏から見ると

メンテナンス時に外す必要があるので、1.4mmネジ4本で固定してます。

前はスキッドに直接ねじ止めですが、後ろは

プラ板でブラケットを作って、このブラケットも接着だけでは恐いので、スキッドにねじ止め＋接着しています。

スキッドの材質は、接着剤が使えない材質なので、ポリプロピレン用プライマー＋瞬間で接着しました。

メインフレームは、こちらの廃品利用です。

真っ二つに割れたフレームを、プラ版＋エポキシで接着したものを使う予定です。

表は

みっともなくエポキシが盛ってあります。

このフレームに、

これだけのメカを積む必要があります。あ、＋ESCです。

つづく

更なる試練？(V120D02S－APM化）

プリントがはがれたAPMMINI基板ですが、うまく信号線がつなげたと思ったのですが、次の日もう一度試すとサーボが動きません。

テスターで調べると断線箇所はなさそうですが、他のチャンネルと比べて抵抗の値が違ってます。

何度かやってるとだんだん大きくなり最後には抵抗値が無限大になってしまいました。

？？？　

抵抗の前から端子までは完全に導通してます。抵抗の後ろからATMEGAまでも断線はしていません。

となると・・・・・・・

仕方ないので奇蹟的に空中配線した部分をもう一度外します。この時は涙が出そうでした。

外した抵抗値をあたってみると、無限大　　？？？

どうもチップ抵抗自体が壊れたみたいです。

こんな小さな部品ストックもないし、あったとしてももう一度半田付けする自信がありません。

で、普通サイズの抵抗で挑戦してみることにしました。

リード線で壊れた部分を引出し、作業が楽な部分で抵抗をくっつける作戦です。

こんな感じ

しかも抵抗のちょうどいいのが無いので、2個直列で1kΩ作ってます。

実はこの写真は、最終段階で、その前にもう一回悲劇が・・・

抵抗が半田付けされてたプリントにリード線を半田付けしたのですが、サーボを繋ぎ動いたのも束の間、導通試験中にちょっとした拍子に力がかかり、またその部分のプリントがはがれてしまいました。

ん～がっかり。というか自分の不注意に腹が立ってきました。

残るは、0.65mmピッチのMCUから出ている足に直接半田付けするしかありません。

0.65mmピッチは想像以上に狭く、隣の足にすぐ半田が乗ってショートしてしまいます。これも何度かやっては、半田吸い取り線でやり直すの繰り返しです。

そのうちこのピンの足が基板から浮いてきました。浮いた足に半田付けしてもまた振動やちょっとした力で今度は足がもげてしまいそうです。そうなったらほんとにこの基盤はお釈迦です。

最後は、配線ではなく、抵抗のリード棒をやすりで細く削って（0.2mm位）、両サイドの足は、ソルダーレジスト補修液を分厚く塗って半田がほかの足に行かないようにしてのトライです。

と言っても、ソルダーレジスト補修液は耐熱が100度しかなく、半田が解けた状態の温度では役に立たないのですが、それでもないよりはましです。

一瞬で勝負しなければならないので、細く削ったリード棒にごくわずか半田を載せて、えいや～で半田付けです。

なんとかうまく行ってサーボが動いたので、すかさず、5時間エポキシでその部分を盛ってリード棒がちょっとやそっとで動かないように固定しました。

完成形です。もう一切変更はできませんしMCUの交換もできません。

ここまで7時間の大手術でした。が、何とかボードは生き返りました。



今回活躍したのは、秋月電子で売ってるSMD用のテスターです。

小さな表面実装部品を確かめるにはなかなか使いやすいです。
しかも、わかりにくい抵抗とコンデンサーは自動判別してくれます。