Micro Quad Copter X-Type構成(β以降配布予定)

Image-1

■機体写真(β版)

 

■特徴

  • ローター以外可動部の無い4枚ローターのクアッドコプター
  • 日本の家の中でも飛ばせるように機体サイズを極力小さく
  • 厄介な電波法をクリアするためにUSB-Bluetoothドングルを使った通信を採用
  • 飛行制御(FCU)と機体制御(MPU)を分離して制御の簡略化
  • Arduinoを基本システムとでのプログラミングによる発展性を考慮
  • 拡張性を考えての制御信号の入出力(Analogx2:Digitalx2:I2C)
  • 機体コントロールにはPS3コントローラを標準使用
  • 最終的には単体での自律制御が目標(Kinect使用も考慮)

■機体サイズ

  • PCBベース最大幅 = 47mm
  • PCBアーム幅 = 4.6mm
  • PCBアーム長 = 105mm
  • モータースパン = 85mm(左右)/120mm(対角)
  • 最大幅 = 175mm(ローター回転径含む)
  • ローター直径 = 55mm
  • 最大合計推力=74g
  • 機体重量 = 約36.2g-45.8g(バッテリ含む)
    ※機体重量は基板厚/コネクタタイプ/バッテリ容量で変動

■機体構成部品

  • MPU = ATMega1284P(Sanguino) + FT232RQ(USB-Serial)
  • FCU = ATMega32u4(MultiWii)
  • USB peripheral/host controller = MAX3421E
  • Lipo-Battery Management = BQ24075
  • On/Off Controller = MAX16054
  • Gyroscope&Accelorometer = MPU-9150(MPU)&MPU-6050(FCU)
  • Digital Compass = MAG3110(FCU)
  • Logic Level Converter = PCA9306 & TXB0104
  • LED Driver = TLC5940RHBR &RGB-LEDx4+LEDx4
  • Moter Drivir = PMV31XN&BAS40T/R
  • Li-Po Battery 3.7V 240mAh-450mAh
  • Coreless motor = 7mmx20mm(1.0Ω)
  • Propellers = QR-Ladybird -Z-01

■今後の予定

  • 5月終わり:β2版機体の設計完了と配布希望者募集(5機分)
  • 6月頭:β2機のテストと配布を行います。※:基本スケッチと回路図についても公開予定(オープンソース予定)

※※:機体構成PCBは1.6mmとするか1.2mmとするか現状で未定です。強度の点が若干不安要素ですが、結構落としている1.2mm厚基板のβ機で基板破損まで行ったことはないです。ただ、配布するとなった時にどうしたものかなと思っています。具体的には基板に部品を実装した状態で1.2mm+EHコネクタ(9.8g)/1.6mm+RCYコネクタ(12.2g)となります。今回は5機分用意しますのでほしい方はどちらか選んで下さい。(コネクタはRCYを基本とします、EHは軽いのですがバッテリ側からの出力端子の関係で搭載できないバッテリがあるためです)

Image-1左側EH/右側RCY

★配布&価格について

できるだけ安く配布したいと思っているのですが、なんだかんだと機能実装したり高いパーツを使っているので現状でPS3コントローラー無しのドングル付きで29,800円(送料込み)を予定しています。そして、いくつかのパターンで配布したいと思っています。基板自体は1.2mm/1.6mmをそれぞれ5枚ずつ用意しますがセットに出来るのは5機分とさせて下さい。希望者が多いようであれば配布機数を拡大します。

  • PCB(1.2mm or 1.6mm) => 5,000円/枚
  • パーツ実装済み基板のみ(1.2mm or 1.6mm)  => 19,800円
  • 上記基板+モーター(1set)/マウンタ(2set)/プロペラ(2set)+Bluetooth-USB+バッテリ(340mA)  => 29,800円
  • 上記の機体+PS3コントローラーを組み立て+ファームウェア書き込み+ペアリング&テスト  => 45,000円
  • これ以外でも出来る限りのパターンで配布しますのでご相談下さい。

※:モーターマウンタの製造の問題ででちょっと金額が上下する場合があるかもしれません。

欲しい方に関しては、下の問い合わせフォームもしくは連絡付く方法にて連絡下さいませ。

2014/05/21:残り4機です

今までの変遷を左から並べて見ますと…。
・「実装すらしなかった0号機」(下側白色基板)
・「空中配線というか立体配線の1号機」
・「飛びそうで裏返る2号機」
・「ジャンパありで初飛行の3号機」
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■散々テストとか部品変更を繰り返したα機

IMG_7823

なんだかんだでβ機まで来ましたが、もうこのまま配布できそうな機体となってしまいました。シルク面と部品配置を一部修正してこのまま配布機体としたいと思っています。

もともとは「Crazyflie Nano Quadcopter」が欲しかったのですが、日本では飛ばすと電波法が微妙だったので作り始めた本機ですが、何とかなんとかここまでたどり着きました。機体サイズがプロペラとモーターの絡みから若干大きくなってしまったのが唯一残念です。このあたりは追々改良できればと考えています。

あと、モータをブラシレスモーターに変更して軽量化狙った機体も作ってみたいですね。6-8gほど軽量化出来るみたいなのでバッテリ込みで20g後半の機体重量で作れそうに思えています。使おうと思っているモータードライバがまだ市販されていないようなので販売され次第考えたいですね。推力変わらないと仮定するとペイロードが40g近くになりますね。

そして、LEDを省いてフレーム形状も変えればもっと小型で軽量化機体が…。フレーム形状いじると部品配置と配線がめちゃくちゃ大変なのですぐには手を付けないとおもいますがいずれは作りたいですね。今までの経験上フレーム変更すると配線に1ヶ月近くかかることがわかっているのでよっぽど時間が出来ない限りは無理かもしれません。

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