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2015年5月6日水曜日

TRICOPTER・・・新たな展開

何をやってもうまく行かないtricopterの背面モード。モーター破損のまま放置してましたが、ここにきてRCGを見ていると、cleanflightというコンフィギュレーションソフトがあるのを発見!

FCBの中でマルチwii系のハードに適用できるファームらしくデモにクアッドが簡単にロールをやっているところが紹介されてます。CC3Dやmultiwii、CC3D、naze32となんでも来いです。

で、さっそくうちのNAZEにも適用してみようとトライしてみましたがファームを受け付けません。

考えられるのは、NAZE32の純正ではなくHK製だという事ですが、ひょっとしてこのファームなら背面できるかも、との期待から機体の修理をすることにしました。

とりあえずは250racerっぽく飛んでくれることを期待して、ローターはカーボンの6-2です。モーターは前回と同じく2300KVを付けてみました。



まずはちゃんと飛んでくれるのを確認してからです。

2015年4月12日日曜日

クアッド部隊不調続き その3

一番ひどい不調がTRICOPTERです。モーター反転方式背面ホバを目指しファーム書き換えなどあの手この手とやってきましたが、今度こそはと思い浮上させたところノーコンで地面に激突。モーターが一個もげて断線です。


でしばらく放置。

やっと気力を出してモーターの手巻きに挑戦するも一度目回らず。このモーターはステーターが12もあります。今までの6ポール9ステーターモーターと同じ要領で巻いたのですがうまく行きません。

巻方がおかしいかとネットで調べると巻き方が乗ってました。

基本デルタ巻ですが、隣り合ったステーターを続けて逆方向に巻きます。


ピンボケですが手巻き完了時。何とかベアリングブロックを外そうとして外部は傷だらけになってしまいました。

今度はうまく回ったものの反転を繰り返すとまたしても煙が・・・。ちょっとモーターに負荷がかかり過ぎたか熱を持って被覆が溶けたみたいです。

で、秋葉原のオヤイデ電気に新しいポリウレタン線を買いに行くとポリウレタンとポリエステルの2種類売ってます。聞くとポりウレタンは半田で被覆が溶けるがポリエステル線は溶けませんとの事。今まで使っていたのはすべてポリウレタンです。半田付けが楽でいいのですがモーター線には不向きのようです。そういえば元々の線は少し濃い色をしています。


左がポリエステル線、右がポリウレタン線 被覆の色が違います。(モーターに巻くのは0.3Φです)

で、ポリエステル線を買ったところでまたまた放置中です。いつになったらできる事やら?




2015年3月7日土曜日

SimonK reverse・・・・・背面tricopterの救世主となるか?

どうもうまく行かない3D仕様のtricopterですが、今一度ペラを外して机上でモーターの動きを確認してみました。

と同時に、baseflight(nazeの設定ソフト)で出力PWM値をモニターしてみます。

判ったことは、NAZEの方は3Dモードに設定しているとPWM出力はいくら機体を傾けてみても1500μS以下の出力にはなりません。という事はスティックを中立より上に保っている限りモーターは反転しないことになります。

しかし、実際にはモーターが反転・・・・・ではなくよく観察すると脱調してるみたいです。

ESCのファームはBlheliのbidirectionalモードですが、モーターとの相性が良くないのかもしれません。あ、いやblheliは色々パラメーターの設定があるのでこれをいじれば何とかなるかもしれませんが。

ネットで3Dをやってる人はたいていSimonKを使ってるようでblheliは見たことがありません。SimonKは全く設定するところが無く書き込んだらおしまいです。

で、やってみました。机上でモーターを回した感じはblheliよりかなり安定してます。(時々おかしくなりますが)

さて、これで背面ホバリングはできるでしょうか?

blheliの書き込みソフトにFlash Otherというボタンがあり、これで、SimonKが書き込めます。


SimonK reverseのダウンロードはこちら

(ESCによって.HEXを選ぶ必要があります)対応表はこちら

たとえばhobbyking UBEC10Aの場合はbs.hexを選ぶ必要があります。


NAZEはなぜ?

背面ホバを目指すTricopterは、挫折中です。

8inchペラで中立近くでホバリングしているのが急なモーター反転の原因かと思い、ペラを5inchに交換してみました。確かに回転数は上がりスティックのかなり上でのホバリングにはなったのですが、それでもサイクリック入力でモーターが反転してしまいうまく飛びません。これ以上ペラを小さくすると飛ばなくなりそうだし、これからどうしたものか?



それにしてもHKでかった2枚の5inchペラですが重心が悪いのなんのって、酷いです。樹脂の型は中心に凹みがあるのに、実際空いてる穴はそれからかなりずれたところに開いてます。結果重心取るとこんな姿に!仮なのでメンディングテープで重心取ってます。

2015年2月19日木曜日

naze32 tricopterその後

モーター反転モードを見つけ、horizonモードを解除して背面飛行が可能な状態は創り出せたものの、背面ホバリングに至ってません。

理由は、正面でホバリングしていてエルエレを操作するとモーター出力が低下する方のモーターに対してコントローラーの信号が1500μS以下の信号を送るためスティック操作をしたとたんにモーターが反転し始め、急激に姿勢が変化するため制御不能に陥るためです。

これを解決するための仮説は、プロペラ推力を下げて、もっと中立から大きくずれたところでホバリングさすことができれば、スティック操作が加わったとしてもモーター反転まで信号が下がらず安定するのではないかという事です。

で、やってみました。

まずは、ESCの設定を反転モードではなくノーマルに戻しました。で、プロペラを6inchカーボンから5inchに変更です。


はずしてあるのが6inchカーボン、取り付けてあるのが5inchです。

ペラに貼ってあるメンディングテープはとりあえずのバランスとりです。

これで飛ばしてみたところ、かなり回転が上がらないと浮上しません。という事はかなりESCの信号としては高い信号が出てるはずです。音も凄いです。

この仕様で3Dモードを試してみたいと思います。

2015年2月4日水曜日

NAZE32 モーター反転タイプ3D仕様をTRICOPTERに搭載してみての感想

正直言って、かなり工作が得意な方にしかお勧めできません。

理由は、

1.ESCファームの書替えと設定変更が必須で、そのためには既製品のESCのシュリンクチューブを剥がし、書き換え端子用の配線をSILABで3本ATMELは6本基盤に半田付けしなければなりません。また、書き換え用のUSBアダプターを購入しコネクター形状を合わせる必要があります。これは、HELIでBLHELIを導入する場合と同じです。

2.HKのNAZE32(正確にはNAZE32 ACRO)は基盤に端子が半田付けされていない状態で販売されているので、受信機の接続やモーター信号専用端子を半田付けする必要があります。

3.3D用設定はまだまだ発展途上のCLIに毛の生えたようなソフトで行う必要があり、いろんなタグのなかにある項目をいちいち設定していかなければならず、実際の信号を確かめながらでないとなかなか思ったように設定できません。できれば信号をモニターしながら行うことが確実です。

4.マルチローター用の対称ローターはJRのninja用しかなく(正確にはINVERTIXと同じもの)、プラスチックローターを自分で熱で変形させて対称にする必要があります。

2015年2月3日火曜日

NAZE32 3Dモードについて

TRICOPTERに搭載するにあたって、ESCへの出力信号をオシロで観察してみました。

結果、今までの頭でっかちになっていた疑問の答えと、3Dモードで出力がどう変化するかが分かってきたので記事にしてみます。

結論としては違いはディスアーム時の信号が

3Dモード 1500μS

NORMAL  1000μS

だけでした。

一旦アーミングされればノーマルも3Dもスロットルカーブ通りの出力が出ています。

信号の違いはここだけですが、コントローラーの振る舞いも1か所違っています。

ノーマルモードではアーミングのためにはフルロー+ラダー右のスティック操作ですが、3Dモード(コンフィグ画面で 3DモードをENABLにチェックする)ではアーミングスイッチをAUXチャンネルに割り当てないとアーミングできません。

頭で考えて、モーター反転させると、スティック操作が逆になると思い込んでたのは間違いだとわかりました。

理由は、下図で説明すると


この図はコントローラーからESCへのPWM信号を模式的に書いています。中心の黄色い線(0)がスティックセンター時の1500μSでこの信号時はモーター停止です。
いま、正面時①の出力で飛行している状態で、スティック操作を行い②まで信号が変化したとします。(エルロンを右に倒した時の左前のモーターです)。
スティック入力による変化量はaです。このまま機体はロールを始めますが背面状態になってスロットルスティックを下げて逆転時になると、正面時の変化量aは逆転時はa側に出ることが確かめられました。結果逆転時は⑤の位置の出力になります。頭の中ではa側に1500μSを中心に左右対称に出て④のラインになり出力はbのままだと思い込んでいたため誤解が発生しました。
しかし、実際はaの側に出るため正回転時はbでモーター出力が上がる方向だったのが、逆転時は出力がcとなり減少します。

同時に機体右側のモーターは減少していた出力が逆に増大するのでモーターが逆転しても結果同じ方向にロールすることができます。

モーター出力は1500μSを中心に左右対称に出力が増減するのに対してコントローラー出力は変化量が同じ方向に出るためこうなるということです。

実践的なプロポの設定は、フライトモードスイッチを使い2種類のスロットルカーブを設定するといいと思います。

ノーマルモードではスロットルカーブは最スロー時1500μSが出るように0%、MAXを100%の直線とし、モーターが逆転しないように設定する。これでは背面は不可能なので使うのは離着陸時のみです。

スタント1で、スロットル-100%~100%の直線に設定しモーター反転可能で背面飛行モードにする。

が良いような気がします。

2015年2月1日日曜日

naze32をtricpterに装着

到着したnaze32をtricopterに装着しました。
外観はあまり変更はありません。



受信機の位置を変更しました。特別な理由は無いのですが、最初に予定していた6ch受信機が調子悪く変更したのですが、コネクターの種類が違うためめんどくさいので配線を途中でぶった切ったら最初の位置まで届かなくなったからです。

下の写真は、1.25mmピッチコネクターを使うつもりで受信機のPWM入力のための半田付けと端子圧着中


設定が思ったより大変です。

最初は、怖いのでモーターは繋がず、オシロの波形を見ながらの設定です。
というのも設定ソフト自体が初めて見るもので今までのものとは全く使い勝手が違います。
どうやら、CLI(コマンドライン入力)に毛が生えた程度のソフトです。しかし、3Dモードがあるのでまずこれから確かめようと思います。

通常ARMしてモーターが回るようにするためにはスロットル最スロー+ラダー右のスティック操作が必要ですが3Dモードでは、最スロー位置でモーターは反転最高出力になってしまいます。
アームできそうにない予感!??ここでまずつまずきました。

マニュアルには次の説明しかありません。しかもモード2ですからややこしい。



最スローの代わりにスティック中立でラダー右とかやってみても反応なしです。

しばらく悩んだ末、NET検索してみると、RCGの書き込みに見つけました。AUX1をハイにすればアームすると書いてあります。

やった!と思ってやってみてもうんともすんとも反応なしです。3Dモードを解除してアームすると、最スロー+ラダー右でアームします???

ソフトをいろいろ眺めまわすとmode Selectionタブがあり、ここにARMのCHをAUX1~AUX4までのなかでLOW、MID、HIが選択できるようになってます。


どうもこのタブでARMするためのCHとその数値を選ぶみたいです。

私はホールドスイッチを割り当ててホールドオンでディスアーム、オフでアームするように設定しました。実際やってみるとなかなかよくできていて、まず機体が傾いた状態ではアームできないようなので水平に置いて、スロットルローでホールドオフしてもアームしません。スロットルを徐々に上げて行ってセンターになったところで初めてアームします。ディスアーム時はスロットル中立でホールを入れるとモーターストップしますが、中立でない位置だと少し回ったままになります。

ついでにAUX2のLOWにHORIZONを割り当てました。これは、スティックを手から離すと水平状態に戻るモードです。緊急時にはこのスイッチを入れれば良さそうです。

次に悩んだのが、ESCのキャリブレーションです。前回いきなりのバックドロップの原因だったのでしっかりキャリブレ取りたいのですが、アームする位置が中立のためうまく行きません。OPENPILOTのようにソフトでキャリブレ取れればいいのですがそんな機能は無さそうです。これは結局3Dモードを外しノーマルモードでキャリブレ取ってから3Dモードの設定するしかないようです。
ただ、3個独立でキャリブレとっても個体差があるので、1つのキャリブレのデータを他のESCにコピーしました。これで、3個同時に反転します。

最後に悩んだのが、モーターの回転方向です。BLHELIはノーマルとリバースで回転方向を決めるのですが、バイディレクショナルではモーターの回転方向が決められません。今回は、ESCとモーターを直半田してしまったため、配線の交換もできません。

やってみるとやはり1個だけ逆回転です。また半田のやり直しか?と思ったところでちょっと疑問がわきました。

tricopterって回転方向はどうでもいいんじゃない?ってことです。YAWコントロールはサーボでモーター傾けてするため3個のモーターの回転方向はどちらでもいいんじゃない?という事です。

問題は、ペラのピッチ方向とモーターの回転方向があってないことです。しかし、CW、CCWのペラを2セット買って計4枚のペラがあるので、使ってないものと交換すれば行けそうです。

さて、これで飛ぶか?

飛びませんでした。
まず、モーターの接続間違えでバックドロップ、次はテールのハンチングです。

この時のためにタブレットPCをもって行ったのですが、機体を認識しません???

家で調べるとUSBのドライバーが無く認識しなかったみたいです。残念

来週は飛ぶか?

2015年1月30日金曜日

naze32着弾

tricopter 3DようにポチッていたNAZE コントローラーが着弾!


やはり、説明書もソフトも付属無しです。

が、この小ささでCC3D同様32bitMCU搭載です。

さっそくコンフィギュレーションソフトをダウンロードし、接続したら、ありました。

例の奴


画面の赤枠のところ、

Enable 3D mode(for use with reversible ESC's)

となってます。

これは行けるかも?!

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?

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。

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)