カテゴリー : Quadcopter
R2の回路設計は去年の年末から今年の頭にかけて、基盤の設計は2-3月ぐらいで1ヶ月近くあーでもないこーでもないをした記憶があります。じつのところR2はLEDドライバのおかげでパターンに制約が結構あったりするんです。あと、電源側のチップの問題で1Cell以上のバッテリーが使えないとか、600mAhが出力上限とか。なんとかしたいなと思ってたんですが、LEDで使いたかったけどサイズが大きくて使えなかったWS2812が3535サイズを出してきたので上記修正も含めてやり直してみました。結構新しい回路にしたから動くか微妙…。
回路は出来たから、あとは基板でお絵かきと言うかをするだけ。簡単に言うとそれだけだけど…。また、時間がかかりそうですな。回路作るのとパターン引くのとではパターン引く方が圧倒的に時間かかりますよ。
■左側の部品が全部右側に入ったら完成
MFTが終わって若干燃え尽き症候群的な感じであります。それでも、超音波センサ用のマウンタを試作したりだとか、GoProマウンタを再設計したりとかその辺りをゆっくりと進めている感じです。あと、再設計した基盤はあるんだけど組んでいないブラシレス機とかその辺があったりなかったり。FPVしようとして手に入れたedisonが机の上に転がっていたりだとか…。バリエーションもそこそこ出来てきているので少し纏めて見ようかと思います。
■バリエーション
クアッドが1種類、ヘキサが2種類、オクタが3種類で6つのパターンが出来ています。あとはY3/Y6とかが作れそう、変形版のY4とかもありかもしれません。MFTで使ったプロジェクションマッピング用の機体はヘキサが基本になっていてスクリーンを専用のマウント使って取り付けていました。
飛行しているDroneにProjectionMappingということで、一人ではとうてい無理だったのですが新里 祐教さんの協力を得まして何とか実現することが出来ました。めちゃくちゃ感謝です。そして、当日のいろんな所からの動画を繋いで編集していただきましたのでYouTubeにて公開です！！
暗いところで見てみたいというか、やってみたいですね。それも1機では無くて2機とか10機とかをプログラム制御で動かすとか夢が広がる…。体育館暗くしてやってみるとか面白そうです。
MFT2015で飛んでいる機体にプロジェクションマッピングしようと言うことで作成された専用機。綺麗に出来たなぁと思いつつ、中に機体を入れたら外から全く見えなくて…。どっち向いているかも分からなくなってしまったちょっと残念な子でもあります。実は当日飛んでいた機体は3世代目、パワーが足りなくて8ローター機で飛ばしていた1世代目と2世代目がありましたが制御側とマウント問題が解決した結果6ローター機で飛ばして飛行時間も5分前後となった機体が当日飛んでいたりしました。
■スクリーン付き6ローター
スクリーンのサイズは直径が22cmで高さが10cmとなります。途中で高さ15cmも飛ばしていたのですがエアコンの影響が大きかったため結局は10cmとしました。当日は、飛行させるのに1人と制御側に1人の合計2人で飛ばしていました。しかし問題点が！！操作している様子を写真に撮る人間を用意していなかったことが発覚！！
■取っていただいた飛行中の写真
撮影していただきました皆様ありがとうございました。当日は、空調直撃でかなーり操作しにくい状況でしたが何とか暴走させずに飛ばすことが出来て一安心。もう少し改良してまたどこかで飛ばしてみたいですね。
ジオデシック・ドーム – Wikipediaを前回作ると言うことで作っていました。それの中に2重反転になった8ローター機を入れるためにアームとかマウンタ追加して搭載した機体になります。プロペラの気流というか回転した際の気流ってパルス状なのでそれが外側にあるパイプに当たった際に発生する振動をうまく吸収出来なくて何回かマウント部分を作り直してようやく飛ぶようになった機体です。
■オクタコプター（2重反転）
直径200mmの球の中にマルチコプタが入っています。壁に当たっても天井に当たっても跳ね返ります。そして、跳ね返ると向きがいい感じに分からなくなって大変です。
MFT2015開催の1日前の朝4時に試作機が完成した最新の機体＆最重量機でもあります。この新型基板(Rev2)を作り始めての密やかな目標の1つになっていたのがアクションカムを超小型機で上空に上げると言う事でした。ちょうど設計している最中に新型のGoPro発表なんかもありまして小型化されたのはうれしいのですが重量があまり変わらなかったのがちょっと残念…。
■GoPro搭載用モデル
機体重量は60g＋バッテリ19gにGoProがマウンタ込みで78gの合計飛行重量が154gとなります。ほぼ、機体重利用と同じだけの物体をリフト出来るのですね。ただし、制約が存在しましてかなりの重量のため安全に飛行出来る時間が約90秒程度となってしまっています。あと、足も省いた結果が発進用に台が必要で着陸は手でがんばって受け取る必要があります。
とりあえず、8ローター機は飛びました。でも、8ローターにはX形状もあるようなので設計してみました。どういう形状かと言いますと、クアッド形状でモーターが上下について２重反転ぽくなる形状と言いますか…。でも、制御は上下で別々の制御なんです。設計で困ったのは使っているモーターの長さが20mmあるので上下に付けるとなると40mmとかなるんですよね。基板外形と同じ高さとかちょっとと思ったの例によっていきなり変形Verをを試してみます。
設計したマウンタですがこんな形状にしてみました。言葉で言うと左右に上下のモーターが取り付く感じでしょうか。
■モータマウンタ
■組み上げてみたらこんな形
それにしても、このままだと下側のローターで支えている感じです。どうやって離陸するんでしょうか…。そこで、いいものがあったの思い出しまして…。ジオデシック・ドームを作っていたなと、内部に保持するための取り付けマウント作れば行けるかなと。
うまく行き始めると全体がうまくいくようになるもので、H形状のヘキサ機ですがうまく飛ぶようになりました。ローター間隔と機体側への振動が問題になっていたみたいです。フレーム何回作り直したことか･･･。見た目が少し大きめな機体になってしまい、縦横ともに155mmが最大になります。
■飛ぶようになったヘキサ機
カメラ積むために頑張って正面中央に何もない状態を作りました。後はカメラ用のマウントを作ればいいかな？？
H形状での制御がうまくいかないのでオーソドックスに円周状にローターを配置する形状のヘキサを作ってみました。例によってフレームはOpenSCADで設計します…。若干設計に手間取ったのですが、こんな感じに設計して…。
■こんな形になる予定
■実際に取り付ける
フレームを新設計の物に交換しました。モータースパン80mm（ローター含む135mm）になりましてローター回転時のローター干渉問題も解決しました。そして、全く問題なく飛びます。結構苦労している6ローターとは比べものにならないぐらいに素直に飛びます。H6はやっぱり無理があるのか？設計の方向性について要確認ですね。
さすがにパワーがあるので出力50%で浮き上がります。少しその辺りについては調整必要かな？