カテゴリー : Ardunio

富士山の上にあったアレ

まえまえから、ボール状のケージにマルチさんを入れてみたかったのです。ようやく何とか出来そうな状況ですのでまずはボールだけでも作ってみました。地上固定型の大型回転式レドームに使っている構造は「ジオシテックドーム」というらしいとWikiさんに教えてもらいましたのでOpenSCADで設計してみます。5本と6本のジョイントの組み合わせで出来ていたんですね~。構造には何種類化あるのですが、今回は2Vと呼ばれる形状で作ってみました。5本のジョイントが12個で6本のジョイントが30個も必要なのですね。設計自体はさくっと終わらせたのですがプリントに時間がかかってかかって…。外注すればよかったと何度思ったことか。

■プリント終わったジョイントたち

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プラ棒で接続したのですが、必要本数が2種類を60本ずつで120本とか心が折れかけました。さすがに途中で失敗基板を使った治具作ったとことでかなり楽にできるようにはなりましたけど。 続きを読む

少し横道にそれてみる…。

テスト前とかになると部屋の掃除とかしたくなりませんか?個人的にはテスト前には掃除を勉強そっちのけでする方だと思います。最近はあたらしいマルチさんの開発が大詰めな感じなのですけど…。ちょっとした息抜きでなにか面白い事無いかな?とか考えて、普段だったらLEDで遊んで満足するんですけど最近のマイブームは歯車!!プロッタをMDFで作ろうとか考えていたのでそのへんもあってインボリュート曲線とかサイクロイド曲線とか面白いとか考えていたんです。そこで、斜め上の発想で時計とかなら簡単に行けるんじゃね?とか考えてコンセプトと簡単な設計をしてみたり…。息抜きですよ?

■ちょっと変わり種の時計

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リングが3つ一部重なり合った状態で左側から時分秒の順で時間表示するイメージ??このリングにギアユニットが外付けされる感じで考えてるんだけど…。

★コンセプト

  • レーザーカットMDF/FDM機で出力可能
  • 動力はマイコン制御でステッピングモーター
    ステッピングモーターは安物(秋月電子)
  • USB動作(電流制限500mAh以内)
  • 時刻設定機能・アラーム無し
  • 時刻設定は手動で針位置変更
  • 時・分のみのシンプル形状
  • ギアクロックで外から各ギアの動きが見える
  • サイクロイドギアを採用
  • ステッピングモーターでは分間60回転の動力を作る(秒単位で動作)

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MQXC(Rev2)に増設モーター基板を付けてヘキサコプター化(その3)

実装基板にフレームを取り付けて色々とテストしています。ピンを標準から変更していたりとかしたのが原因で初期化した瞬間にモーターが回りっぱなしになってしまい…。ライブラリ側の修正が必要になってしまったり。あとは、フレームの一部がLEDと干渉したり思っていた以上に強度が高くて振動がジャイロにもろに侵入したりとかあまり笑えない状況です。フレーム強度が高すぎたんでしょうね。フレーム設計を修正して再度テストかな?とりあえず、ジャイロの振動についてはあまり使いたくないんですがフィルタ設定してどうにかなっています。そしてアンバランス機体ですが、やっぱりこのままだと安定しませんね~。バラスト積むか何かして重量合わせてあげないといけないです。

■干渉して曲がったフレーム…。

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MQXC(Rev2)に増設モーター基板を付けてヘキサコプター化(その2)

マウンタ&フレームなんかの設計はOpenSCADを使っているのですが、計算にむちゃくちゃ時間掛かるのが玉に瑕です。ちなみに今回のH6フレームとかは4分割計算でも6時間近くかかってしまいました。マルチコアで計算してくれればもっと早くなると言うか爆速だと思うんですけど対応してもらえませんかね…。6時間かけましてSTLへの出力が終わったらプリントしてテストなんですが、形状が形状なのでプリントにも時間がかかってしまうんです。そして、出来てきたフレームがこちら。

■未実装基板にフレームとモーターを搭載

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※:サイズ的には100mmx85mm(ローター込み155mmx140mm)
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MQCX(Rev2)量産基板

基板はシルクの修正をして完成形にする予定だったのですが…。最後の最後で部品配置を変更、USBコネクタを表面から裏面に変更しました。なぜかといいますと4/6ローターぐらいまでは問題がないのですが、8ローターにする場合には増設基板側からローターマウンタを出すほうが効率的で設計が楽なのです。でも、上面配置のUSBコネクタだとケーブルを接続することがが出来ない。書き換えのたびに基板外すとかはやっぱりありえない。となりまして、最後に修正しましたが結構大変でした。実際は、基板注文したら外形カット失敗していたので返金⇒再注文になったのでついでに修正だったりしたりしなかったり。

■最終形の基板(表・裏)

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MQCX(Rev2)の新しいモータマウンタ

■新しいタイプのモーターマウンタ

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モータの位置決め精度がかなり向上した感じです、いままで±1.5mm程度だったのが±0.5mm位の精度になったのでローターガードの間隔詰められそうです。そして、ちょっとした思いつきでモーター取り付け角を垂直から機体中心に向けて傾斜(2.5度)させてみたのです。そうしたところ、飛ばしたときの安定性が全く違うことに驚愕しています。もう少し増やした物とか何種類か作ってテストした方がいいかもしれない。

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MQXC(Rev2)に増設モーター基板を付けてヘキサコプター化(その1)

ようやく手を付けはじめたモータの増設ですが、初手からかなりのつまづきでした。素直に円周上に配置した6/8ローターを設計するればそんなに苦労はなかったはずなんですが…。その時、なに思ったかカメラ積むときの視界確保にはH型が最適だよねとか考え始めたのがいけなかった。

そりゃそうですよ、そもそも4ローター機として設計されているPCBに増設基板積んでモータドライバ増設でモーター数を増やすんです。当然のことながらPCB側は4ロータに最適化されているのでモーター搭載する足も4つしか無いんですよ。それを6モーターに増やすためのマウンタというか、もうフレームと言ったほうが正しいような物が必要になってくるわけです。円上に配置だと360度をモーター数で割って4辺から接続するだけなんです。しか~し、H型にするとPCBは45度傾いて90度ずつ4つの足が出ているところに60/0/-60度で長さが異なる足が出た状態の物が必要です。さらにカメラ積載場所を確保のために基板をオフセットして重心位置ずらした設計とか、やらなきゃよかった。

■とりあえず形になったフレーム

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MQCX(Rev2)にモータードライバ基板を載せました

ここのところ猛烈な勢いで開発が進んでいるような気がするマルチさん。テスト機が何機もあるといろいろなパターンが試せるから早い早い。今回は作ってあった増設モーター用基板をテストしました。飛ばしてみると見つかる問題点はたくさんあるのね…。モーター回すノウハウが不足していると感じる今日この頃です。6/8ローターにするためのフレーム構造がいまいちイメージ出来なくて設計が進まないので、とりあえず4ローターですが増設基板側のモータードライバを使ってモーター回すテストしました。

■増設基板側でモーターコントロール

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MQCX(Rev2)の飛行テスト

椅子の上から離陸して、椅子の上に着陸できるかのテスト。設定の変更やら回路変更やらをやりながらですが、ごらんのように安定するようになりました。大きくはプログラムの修正により達成、昔はうまくいかなかったりしたんです…。壁の近くなので結構気流は乱れています。

初めはCrazyfileが欲しかったんですよ、日本じゃ飛ばせないと聞いて作り始めたけどようやくここまで来た感じですか。結構時間がかかってしまいました。そして、久しぶりにあちらのサイトを見たら「Crazyflie 2.0」になっていました。やっぱり拡張性が必要だとあちらさんも気がついたようです。漠然とスペック見ていたらおかしいことに気がついたんです、あちらがモータースパン92mmでこちらが65mm。機体があちらが「+」でこちらが「×」なので簡単には比べられないのですけど、直角三角形の√なのか?てことは、65mmx√2=92mmで同じぢゃないかと思うんですけど…。こちらが最小サイズの60mm迄縮めると…、85mm位になるから世界最小になるんでないかな??もしかして、いつの間にか追い抜いた??

MQCX(Rev2)にLCDが載りました

増設基板の第一弾として載せたかったOLEDを載せてみました。ロゴもちゃんと作ってみたんですが、そっちの方が大変だったような気がします。重量は+4g程度なのでそこまで影響は出なさそうな予感。

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PIDの設定変更とか、センサーの状態とか表示できる様になりましたでございます。なにげに便利なようなあまり使わないような…。一番の欠点として、電源ボタンとリセットがきわめて押しにくくなってしまいました。Orz

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3Dプリンタ無かったら途中でくじけてますね、パーツが細かくて…。