2015年4月30日木曜日

WiiリモコンとArduinoでQuadcopterを飛ばす(1):材料

【ご注意】
ここで紹介する方法を使って、周囲に人や建物がある場所で飛ばすのはお奨めしません。
Wiiリモコンのセンサ等はラジコンに用いることを想定されておらず、
操作不能に陥り想定外の場所に暴走したり墜落することがあります。
十分に安全な対策を取った上で実施してください。


最近、何かと話題の Quadcopter (クアッドコプター)です。
Wiiリモコンで操縦できるQuadcopterを自作してみました。

操縦が下手な上にチューニングが甘いですがこんな感じになります。



事前に人がいないことを確認したのですが、やっているうちに人が集まってしまいました。
後ほど説明する緊急墜落コマンドや不時着モードを実装はしているものの、
それにしても暴走等の恐れを考えると少々危険な状態でした。

本体が大破するならまだ良いですが、人に怪我をさせたら
洒落にならないのでくれぐれもご注意ください。
というか、真似しないでください。
��じゃぁ書くな、と言われそうですが、技術説明として。。。)

Quadcopter を自作するには少なくとも次のものをそろえる必要があります。
  • Quadcopter 本体(フレーム/電気系統/駆動系)
  • プロペラ
  • バッテリー
  • フライトコントローラー
  • 受信機
  • 送信機
  • その他のオマケ


それぞれ必要な材料を説明していきます。

本体(フレーム/電気系統/駆動系)


本体と一口に言っても部品の種類が結構多いです。
主に次のものが必要です。
  • フレーム
  • ブラシレスアンプ
  • ブラシレスモーター

フレームのサイズや重量とモーター出力等の関係が色々あり、
1つずつ揃えると結構面倒です。

フレーム

フレームは Amazon で NEEWER の HJ450 を買いました。

ただ、軸間距離がもっと短い(要は小型)の方が扱いやすいかもしれません。
今回は受信機を自作するので多少揚力が欲しいのですが、
ここまで大きくなくても構いません。

大きくなるほど本体重量が増して危険性も増します。
できるだけ小さいフレームをお奨めします。

ブラシレスアンプ


フライトコントローラーからの制御信号に従って
モーター入力電源を制御するものです。
BEC と呼んだりするようです。
今回は 20A のものを4個使っています。
謎な見た目な割に結構高いです。

ブラシレスモーター

モーターと言ってもミニ四駆用のDCモーターとかじゃダメです。
高精度の回転速度制御を行うためにブラシレスモーターというものを使います。

今回は A2208 KV1400 というものを4個使っています。
本体の重量等で種類が決まるらしいですがよく分かりません。

プロペラ固定用のアダプタが付属しています。
ものすごく失くしやすいですが、失くすと再入手が困難なので注意しましょう。

その他


BEC やモーターは結構高いので飛行中にリード線が切れると切ない想いをします。
そのため、電気系統の接続部分はこのようなバナナプラグで繋ぐと
抜き差しができて幸せです。

あとは100均でプラスチックの結束帯を買ってくると大活躍します。



…と、本体の材料を一通り説明しましたが、やはり選定が難しいので
本体についてはRCイーテックさんなどで組み立てキットを買った方が無難です。

本体の説明だけで長くなってしまったので続きは後ほど。

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