カテゴリー : OpenSCAD

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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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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Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その22)

どうにも納得がいかないので、推力テスト用の治具を作って再度推力を測定してみました。結果、搭載バッテリーを使って1基で18gとなりました。4基合計推力が72gとなると飛ぶはずなんですがどうして飛ばないの??基板側で何らかの電流量制限に当たっている線が濃厚になってきました。

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Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その19)

超小型の国産クアッドコプターを電波法の柵を回避して自作するべく作っているMQCXですが、4号機(α機)の基板は先週に発注しました。今回も懲りずにFusion PCBに注文、またどっか行ったりしなければ来週中には届くはずです。現状ですが、とりあえず3号機は飛ぶ状態にはなったのですが、モーターマウンタとかローターガードとかがほしい状態。ローター何枚か割ってしまいました…。

そんな前置きで、今回もOpenSCADでローターガード付きのマウンタとかローターガードとか色々と設計してみました。

■ローターガード一体型のモーターマウンタ

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■ローターガード単体でスナップオンタイプ
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ローターガード一体型のマウンタはFDM機では出力できないですね。まあ、理想で作りました。スナップオンタイプのローターガードは出力できる形状を目指して頑張ってみました。
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MacBook用スタンド

10年ぶりぐらいでノートパソコンを新調しました。最近のノートって速いし軽い!!それでも、大画面を求めて自宅ではディスクトップ使ってしまうので置き場所が床の上・・・。さすがにかわいそうになってきたのでスタンドでも作って立てかけようかと思います。当然ながらデータを起こすのが面倒なのでwww.thingiverse.comで探してみたのですがそのまま使えそうなデータが見つからず。「MacBook Pro Retina / Air 13 inch – Dock」なんかが良さそうなのですがSTLデータしか置いていないので参考にして似たような物を作ってみました。

■OpenSCADでモデリング

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Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その6)

えーと、できあがってきた基板でコントロールテストとかを行っていたのですが、USBに接続した状態でないとコントロールできません。スタンドアロン(バッテリ駆動)にしてモーター出力50%でMPUが死にます。おそらくノイズですね。モーターノイズがすごいんだろうなと思っていましたが予想通りでしたね。

そして、写真へとつづきます。切った貼ったを繰り返したのですが、結局どうにも改善せず…。Orz

大丈夫だったので省いてしまったノイズ対策のパスコンとか、本格的なノイズ対策のフェライトとかを回路に入れて…。そんでもって、回路の回線とかオートルートぢゃ駄目という意見ももらったので手配線でがんばって週明けまでに対策した基板を注文予定です。本数数えたら441本らしい、手で配線するらしい、誰が…。

MFT2013までに初飛行したかったのですがかなり怪しくなって参りました。

Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その4)

 

テストもだいたい終わったのでマウンタのフッティングを兼ねましてパーツ全部を付けて重さを量ってみました。38.2g(バッテリ込み)モーター配線の半田付けまだなのでもう少し重くなりますが何とか40g以内に収まりそうです。

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Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その3)

苦節8ヶ月、ようやくここまでたどり着きました。そもそもMAX3421Eがこんなに扱いにくいものだったとは思っていなかった。今なら真っ先に候補から外して他の方法を考えると思いますね。

■届いた基板にパーツを実装してテスト中
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単機能毎のテストについてはほぼ終了しました。あとは統合環境を作ってのテストになります。

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Micro Quad Copter X-Typeの機体サイズ

とりあえずですが、テスト機のサイズを決定しました。イメージ図をCADで出しながらできるだけ基板面積が広く取れるように色々と調整してみました。結果、以前考えていた単純な四角形から八画形に変更したことで面積が増えました。以前の四角形で古い回路(部品点数多い)で部品実装可能だったので今回はMPU用のI2C変換+MPU6050とTLCのLED制御部分も搭載する方向で設計していきたいと思います。

■機体イメージ

  • 形状:X形状クアッドモーター
  • フレーム:1.6mm厚PCB
  • 回路基板ベースサイズ:53mmx53mm(最大)/49mmx49mm(最小)
  • アーム幅:6mm
  • モーター間隔:79.5mm(対角112.5mm)
  • ローターサイズ:55mm
  • 最大機体サイズ:167.5mm(ローター回転径含む)
  • 最大重量:不明

※:イメージの灰色部分はローター回転部分(110%)

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