arducopter復活

垂直落下で、スペーサーとGPSケースが破損したDEVIL450が復活しました。

GPSユニットケースは、前回は40円の特価品のプラスチックケースでしたが、今回は奮発して120円

ABS樹脂で色も黒です。ちょっと格好良くなりました。

スペーサーは35円/個で、合計修理金額260円でした。

MASTER CP ブラシレステール調整

少し進展しました。

前回、小径・高回転で失敗したので今回はローター径を大きくしてみました。

まずテストしたのは、慣性力をできるだけ抑えるため1500KVモーター＋4025Rブレード（ローター径4インチ、ピッチ2.5インチ、反時計回り）ですが、これはピッチ入れるとテールが抜けます。推力が足りないようです。

次は、2000KV＋4025Rブレードですが、これでも推力が足りずテールが負けます。

で、2000KV＋5030R2枚ブレードですが

ここまで来るとピッチポンプでもテールが振られることは無くなりました。ホバリングのワグも発生しません。同じ5030でも3枚だとワグが発生したのでこの辺が良いところかもしれません。

気をよくして、フロントフリップをやったところ、背面に移ったところで機体が180度回転します。
これでは怖くて飛ばせません。

ZYXはヘッドロックモードでジャイロ感度（テールトータルゲイン）は100%です。

フリップ時の機体をよく観察すると、背面状態になって機体が回り始めるときはテールローターはストップしています。機体の回転方向は時計回りなのでテールが勝ちすぎているようです。本来は逆ピッチで機体を止めるところが、モータードライブではそれができません。

しかし、ピッチポンプできっちり抑えられるのにフリップでは簡単に抜けるというのは何が原因でしょうか？向かい風からフリップ後追い風になる影響もあったかもしれませんが、良く解りません。

これでは３Ｄは無理です。

ピッチポンプとの違いは、エレベーターを操作していることです。

ということは、

１．モード１なので左手の指ミキシングが入っている。

２．サイクリック操作の抵抗でローター反力が増えて、それを抑えているテールがエレベータ戻したために反力が減少し、同時にピッチが抜けて反力減少と相まってテールが勝ちすぎる？

１．は他の機体ではならないので、この機体だけ指が違った動きはしないと思うので違うかな？

でも、ZYXのテールＩゲインをかなり上げて安定させているので、微妙なスティック操作の蓄積で回っている可能性もあるかもしれません。

２．は、やはりテールローターの慣性力を減らすために小径ローターを使うか、サイクリックからテールにフィードフォワードをかけて少しでも反応を早くするくらいしか考え付きません。


次回は、

ZYXのテールＩゲインを減らしてみる。（指ミキシングの影響の有無）
2900KV＋4025Rローターの組み合わせを試してみる。（テールブレード慣性力の減少）
＋
ZYXのサイクリック－テールのコンペンセート(フィードフォワード補正）を試してみる。

ですが2900KVは急激な回転変化についていけず脱調気味なので、こちらを何とかBLHELIの設定でなくせるかを試す必要があります。

arducopter墜落

なんとか、Loiterモードまで飛行可能になったので、RTL（リターントゥランチ）ゴーホームを試してみたのですが、機体が戻り始めた段階で停止？？

どうなったのかな～と思っていたら、いきなりモーターカット。

そのまま約５ｍの高さから自由落下しました。

破損個所は、GPSユニットボックスが割れたのと、APM搭載用のフレームを固定しているスペーサーが4本とも割れていました。しかし、そのおかげでスキッドは大丈夫でした。
５ｍの高さからの自由落下の割には被害は少ないかもしれません。

原因は、なんとフェールセーフ。それも受信機のフェールセーフではなく、APMのフェールセーフでした。
受信機にフェールセーフをかけておけば、ノーコンでモーターストップするのでAPM側は気にしてませんでした。

APM側のフェールセーフは弄ってないのですが、モーターストップになっていたのでしょうか？

というか、APMのフェールセーフは設定をどうするのかいまいち良く解っていません。これを機会に、勉強する必要がありそうです。

ではなぜAPMのフェールセーフが働いたか？ですが、ログを見てみると、GPSエラーになってます。

問題は、なぜGPSエラーになったかですが、こちらもはっきりしません。

モーター始動前には、インジケーターのLEDはロックを示すブルーの常時点灯を確認したので、飛行中にエラーになったようです。

GPSデータを飛行に利用するモードに切り替えたとたんにエラーになっているので、ホバリング中にエラーになっていた可能性もあります。

考えられるのは、

１．GPSユニットの故障
２．GPS側で電波を止めた、もしくは、受信状態が悪くなった。
３．接触不良、もしくはコネクターが抜けた

１．は後で確認するとちゃんと動作しました。
２．はGPS側の故障は考えにくいし、田んぼの真ん中なので電波が届かないこともなさそうです。

となると３．ですが、墜落時の状態は、衝撃でユニットボックスが破損して外れ、GPSの配線はコネクターが抜けていました。が、一緒ににつながっている電子コンパスの配線は抜けていませんでした。

ボックスが外れているのでいつコネクタが抜けたかはっきりしませんが、コンパスの配線がつながっているので飛行中に抜けた可能性はあります。機体の振動で抜けたのでしょうか？

そういえば、コネクタの抜き差しが割と楽です。コネクタ部分に引っ張りが掛からないように配線を固定する必要があるかもしれません。

ARDUCOPTER・・・やっとLOITER飛行まで行きました。

前回はテールの安定性が無く、横風に影響されて飛ばしにくかったのですが、今回は風が少ないせいもあったのですが、YAW関係のパラメーターをいじってヘッドロックモードに近いテールの動きができるようになり、少し安定してきました。

ここまでの機体のスペックをまとめてみます。

機体　                ALZRC　   DEVIL450
受信機               orangeRX 9ch
モーター             copter-x　3500KV
メインギア          121Tヘリカル
ピニオン            12t

バッテリー          3S　1800mah　25C
ESC                  Plush 40A (firmware BLHELI 11.0)
ローター回転数　 2800rpm(ガバナー制御）
メインローター　   グラスファイバー製　325mm
テールローター　  カーボン製　60mm　

コントローラー　   HK　PILOT mega 2.5
GPSモジュール　 中華製バチ物（NEO-6M）
外部コンパス　　  中華製バチ物（GPSと一体型）
ソナー               MaxBotix MB1040 LV-MaxSonar-EZ4
電源モジュール   中華製バチ物
GPSカバー         プラスチックケース（仙石電商）

テストフライトの様子です                    　　　　　　



loiterモードに切り替えたのち画面に入るように送信機を写しています。

まだLoiterモードでハンチングがあり機体が上下左右に揺れています。

この時のログです。

機体の振動ですが、ほとんど問題ないレベルに減衰しています。

Loiterモード中のエレベーター・エルロンの動きです。

緑がエルロン、青がエレベーターです。下の指標でLOITERとなっている間はエルエレ操作していませんが、コントローラーが上下左右に動かして位置を固定しようとしていますが、この動作が間に合っていずハンチングを起こしているようです。
PIDの設定で何とかなりそうです。

久しぶりに450 （CX450PRO・・・COPTER-X）

バチ機の代表格、COPTER-XのCX450PRO。マイクロヘリやARDUCOPTERばかり弄っていてなかなか飛ばす機会がなかったのですが、このところ風が強くマイクロヘリでは面白くないので久しぶりに飛ばしてみました。

安物と言っても450クラスで大きいだけのことはありやはり安定しています。

動画です。



機体は5000円、大きなクラッシュもなくいまだに健在で、ジャイロはこれまた安物のHKの3D-Hというマイクロビーストのバチものです。

が、私の腕では性能差はわかりません。これで十分楽しめます。

arducopterその後Ⅱ（いまだまともに飛ばず）

DEVIL450に搭載したAPM２．５フライトコントローラーの調整をいまだ懲りずにおこなっています。

前回は、位置固定モードにすると旋回を始めるという問題でしたが、

色んなセッティングを試すも解決せず、結局電子コンパスを外付けすることで、ESCやモーターから離すことで旋回はなくなりました。

その後に追加したハードウェアーです。

こてこての機体になりつつあります。

まず、

１．レギュレーター＋電源監視ユニット

バッテリーの下についているユニットで、バッテリーからの電圧、電流をモニターすると同時に、コントローラー用の5VOUTがあり、ESCのBECとは別系統でコントローラーに給電できます。サーボや受信機へはESCのBECを使うようになっており、ジャンパー切り替えでコンローラーの中で2系統の電源が使えます。

２．GPS＋電子コンパス

元々APM２．５はコンパス内臓ですが、ESCの影響を受け狂いやすいため、外部に新たに電子コンパスとGPS受信機を独立で設置しました。テールブームの上の４０円のケースに入ってるやつです。

３．外部テールジャイロ

コプターXのCX-3X1000を搭載しました。コントローラーのテールコントロールがレートモードでしか作動しないので、ヘッドロックモードのついた3軸ジャイロのラダー制御のみ利用しようと思い設置しています。

が、これは専門フォーラムで質問すると、設定でヘッドロックモードに似た利用が本体のみで出来そうなので利用しないことになりそうです。

４．コントローラー用ショックアブソーバー

HKが売り出したもので、かなりの振動吸収能力がありそうです。

この台を使ったフライトの振動レベルです。

前回の貫通ボルト方式では

±３でＺ方向が大きかったのですが、今回は±１で3方向ともそろっています。

機体のESCの位置は

GPS信号との干渉があり位置を変更しました。また、GPSの信号線はシールドを行っています。

やっとまともなホバリングから、位置固定、高度一定モードがこなせそうです。

次のステップはゴーホームと、経由地設定のオートパイロット、自動離着陸ですが、
飛行場でネットが使えるような環境が必要ですしなかなか先に進みません。

master cp テール調整もうまく行かず（テールブレード過回転のため破損）

もう少しまで来ているmaster cpのテールブラシレス化ですが、先に進みません。

3枚ローターではどうしてもワギングが納まらないので、方針を転換。高KV・小径ローターに戻してみました。

かなり安定した飛行をしますが、5400KVのモーターに11Vかけてるので、MAX回転数は60000回転テールブレードの抵抗を考慮しても40000回転くらいにはなっていそうです。

で、結果です。

綺麗に片方のブレードが折れています。

今までもこのモーターを使った場合はローターが破損していたのですが、このモーターの固定方法は（昔の写真でブレードは違ってます）

こんな形で固定していたので、てっきりクリアランスが少ないフレームに当たって破損するのかと思ってました。

で、今回は応急に、フレームから離れるように固定方法を変えて

結束バンドでフレーム後端に固定したのですが、やはり破損しました。

別のモーター（4500KV）でプロペラアダプターを使って、

固定したローターは、

実は

下の４インチのローターを最初取付テストしたのですが、ワギングが酷いため、現場でハサミでカットしたものです。

４インチのままの場合とは明らかに回転が増加しテールも安定しました。が1フライト終了後観察すると

片方のブレードが曲がっていました。やはり高回転になると強度不足のようです。

という事で、

テールの不安定の原因として新たにわかったことは、

１．強度的にテールブレードの回転数は15000回転までに抑える必要がある。

２．ブレードを大きくすると慣性力が大きくなりワギングが出る。

ただし、ワギングの原因は一つではなく、メインモーターの回転斑やジャイロ感度の設定、テールアンプ（blheli）の設定、それにテールモーターのKV値と回転数の関係でも起こることはわかっているので、これらを複合して解決策を見つけなければならないようです。

もう一つの頭の痛い問題の、飛行中のテールモーター停止についても課題が残っています。

テールモーターの停止の原因は

１．左ピルエットを長時間続けた場合にテールモーターが停止し、脱調する。

２．右ピルエット停止時に同じことが起こる。

対策として考えられるのは、ラダー最スローで、PPM信号がBLHELIが認識している最スローまで下がらないように設定できればいいのですが、これではフライト開始時のESCのアーミングができません。

mini cpやV120ではここまで深く考えなくても試行錯誤で何とか安定して飛ぶようになったのですがヘリが大型化して大きな力が働くようになると一筋縄ではいかないみたいです。