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こんにちはドローンを作り続けております

前回のおさらい

○配線をくみ上げた

○機体下部にレールを取り付ける加工を施した

○レールにジンバル、バッテリートレイ、照明装置を組み付けた

この辺だったと思います

今回はジンバルの配線からのお話です

私の機体のジンバルは、FeiyuTechのmini3D

という物を採用しています

安価で汎用性が高いためです

以前今のF550型機と同じ機体で大きく墜落させたときからこのジンバルでした

なのでダメージが少しづつ蓄積してしまっています

本体と期待を繋ぐ大事なケーブルの接続端子が破損してしまっています



それを今まで絶縁のシリコンで固めて使用していました

同じ端子を見つけられなかったためです

使っているのは電源線とピッチの角度を手動で調節するための線だけでした



アップにすると無残ですね・・・

抜けているところにピッチの信号線が入っていました

今回配線してみたら接触不良の感じでしっかり動かないのと

ピッチの操作ができない不具合が出ました

とりあえず補修しようともう一度細かい配線をやり直しましたが

どうやらこの部分の配線が原因では無かったようです

いじくっているうちに一瞬正常に動きました

その部分は



偉い奥まった場所だけど矢印の奥に更に小さいコネクターがあり

メインの基板はその先にあります

そのコネクターの付近に通電した時と、起動した時で赤から青に変化するLEDがありました

この付近を触るとそれが一瞬だけ通電したり起動したり

でもまともには中々動かず、こんな信頼性の無いコネクターは使えません

これは完全に諦めるしか無いでしょう

ここはジンバルを制御する部分なので飛行するには支障有りません

なので



強硬手段に出ました

カメラを固定するブラケットと化しました

簡単に買えないのでとりあえずこれしか無いです



次の不具合は

映像が手元に届かないです

カメラからの信号をiOSDを通し映像送信アンテナから手元へ送信する

このルートで映像が処理されているので一つずつ消去法で原因を探していきます

○以前あったのはiOSDの表示が間違っていてINとOUTが逆だった

という経験をしていたので試しましたが違いました

○映像のルートの配線に接続不良が無いかチェック

○アクションカメラから出しているUSBから映像を出力するケーブルが不良になることが多いので予備があれば交換してみる

○正規のルートの間を省略し直接送信機にカメラからつなげてみる

これをしたら映像が映りました

アンテナは正常で、カエラからの出力も正常です

問題があるのはその省略した間のどこか

もう一度繋ぎ直しダブルチェック

いじくっていたら一瞬写った

でもどこ今いじったか解らない

またいじくり回す

ここだ！！！



これは、iOSDからMCへつながる途中のPMUの接続端子

これを下へ押すと映像が来る

4本端子がありどれが悪いか解らない

そこで施した方法は、

配線の皮を剥き、中のほっそい線を2本ほど切り

雌側(コード側)に4端子それぞれ入れてやり

端子を接続

キツかったが結構しっかりとはまった

電源ON！

お見事映像は安定して届くようになりました

次は持ち運び陽のハンドルの製作です

ついでにメインコントローラーのガードにもなります



バッテリー用のプレートを使いそれにバンドを通しハンドルにします

それをトップボードの合う穴へボルト止めします

これで持ち運びが楽になり、運搬中にコードなどを引っかけるリスクも減ります

次に写ります

モニターのサンシェード製作です

綺麗なのが通販でも購入出来ますがただのサンシェードなので

お金を掛けずに段ボールでDIYです



DIYなら自分の好きな大きさに作ることが出来ます

モニターを買えたらまた手軽に作り替えることが出来ます



ケースにしまっておく時はモニターのガードになります



モニターの裏にマジックテープで固定します



残す葉動作確認行程ですね

動作確認で問題なければプロペラをつけて試験飛行

またの報告をお待ちください

ドローン DJI F550 自作手順解説

第４弾の始まりです

今回の解説は

○カメラ周り

○バッテリー周り

○照明器具

○配線取り回し

こんな内容でお送りいたす

まずは前回のおさらい

・本体を組み立て

・ランディングギアを取り付け

・メインコントローラー周りの機器を配置

・予備機器電源製作

くらいでしたかね



こんな形で終わってたと思います

中身はこう



今回はアンダーボードへレールを取り付けるところから開始です

レールにはジンバルやバッテリーと照明器具のコントローラーを取り付ける予定です

丸いカーボンのパイプをアンダーボードへ固定しますが

アンダーボードへ都合よく穴が開いていないので、自分で寸法を測り

ボードへけがきを入れ




穴をドリルで開けます



そこへレールを取り付けます



アームやランディングギアがカメラへ出来るだけ映り込まぬように

出来るだけ前方にレールを延ばします

そこへカメラジンバルをぶら下げます



前回はレールの間隔が広かったのでジンバルがすぐ外れていました

その教訓を元に、かなり狭い間隔でレールを取り付けてあります

次はレールの反対側へバッテリーマウントの設置です

バッテリーマウントへは、照明器具のコントローラーも設置します



このコントローラーは、プロポからの信号の数値の変化を

色の変化に変換するコントローラーです



出力したい信号の間に咬ませるだけなので簡単に取り扱うことが出来ます

４端子ついているので４本まで増やすことが出来ます

それをバッテリーのプレートへ取り付け



レールへ設置します



ジンバルとの位置関係



そのコントローラーへ接続する照明器具はこちらのLEDテープ



今回は機体の後部のアームへ２本設置します

カメラへの影響を少なくするためと機体の前後を認識しやすくするために後部へつけます



階段状にすることで高低差が有っても光を見えるようにしました

下部のハード面が終わったので

ソフト面の配線作業に移ります

配線作業は言葉では中々伝えられないので写真だけで解説します

メインコントローラーへ入るコード類を束ねてみました



見てもよくわかりませんね

配線図を探したけど良い感じのは見つけられなかったです

これらの配線を綺麗に種類ごとに分類し可動部分へ干渉しないように整然と配置

出来れば良いのですが、中々綺麗には行きません

モーターの番号などわかりにくい物は札をつけてあります



とりあえず配線も終わり完成形がこちら





とまぁここまで進めてきましたが

そう簡単には飛べるようになりません

これをパソコンと接続し動作チェックをしなければならないのです

ここで初めて間違いの無い配線が出来たのか

はたまた機器に初期不良や故障があるのか

これが明るみに出るわけです

こうご期待

今回はメインコントローラー周りの設置です

メインコントローラーはトップボードの上に設置なので

それ以外の機器はアンダーボートへ設置します

作業しやすくするため最初にランディングギアを取り付けます

ランディングギアは稼働するし、着地の衝撃を受け止めるので

疲労しやすい機器です



この写真ではプレートがついていますが、今回のアンダーボートにはねじ穴が合いません

なのでプレートを外しインシュロックで固定します



出来るだけ外側に固定し、着地の安定度を上げます

次は受信機です



こちらから出る配線は色々あるので抜き差しがしやすいように外向きにしました

抜き差ししても動かないように２本で縛りました

BTU・iOSD・PMUを接近してつなぎます



アーム根元のプラグの配線は熱収縮チューブで絶縁する予定ですが

手持ちが無いので後日です



自分の場合は電源の配線をメインの電源と

付属の機器の電源を分けて配線をします



付属電源用の基板を作り、それに照明やランディングギア、映像送信機ジンバルなどを別にします



それらを配線し終えたらこうなります





まだ仮組みの状態なのでまだまだ製作は続きます

前回に続き新型機F550（仮称）の制作過程の報告です

今回はメインコントローラー周りの付属パーツの取り付け手順です

今回使うメインコントローラーは

DJI製のNAZA-M　V2です

結構高かったので大事に使い回します

現在ドローン界での一番安定している高性能メインコントローラーです

これを使うには、付属するパーツは同じDJI社製の物を使わないといけません

もちろん各パーツはかなり高額な物を揃えないといけません

今回の作業で鉄男からその一式を拝借しました

そのリストがこちら



一つづつ説明しようかね

まずはiOSDmini



メインコントローラーと繋ぎ飛行状態のあらゆる情報を受け取り

それをカメラで撮影した映像の上に合成して

映像送信アンテナから送信し

手元のモニターに映し出します

次はBTU　ブルートゥースユニット



メインコントローラーの設定項目はいろいろあります

iOSDに表示されない設定項目などを変更したいことはよくあります

これを、手元のスマホやタブレットとブルートゥース接続し変更出来るようにする

ブルートゥースアンテナです

次はPMU　V2です



バッテリーからの電源は11.1ｖです

機器が使う電圧は5.2ｖです

この電圧に揃える変圧器になります

各機器をこれに接続してHABとして使います

次はメインコントローラー



これがドローンの性能そのものです

これにはたくさんの機器が入力されます

知らない方が見ると、うわ・・・・

となります

ちなみにこれは３．５諭吉程で手に入れました

次はLEDUnit



メインコントローラーのリアルタイムの状態を知らせてくれます

飛行モードやバッテリー残量、キャリブレートモード等

３色の色の組み合わせて教えてくれます



次に受信機です



ドローンを操作するにはプロポを使います

プロポは送信機です

それを受信してメインコントローラーへ送ります

その情報を計算し、モーター等へ信号を送りドローンが飛行出来ます

それ以外にもリトラクタブルランディングギアの稼働

カメラジンバルの操作

照明装置のコントロール等機体の操作をすべてここから操作します

次は映像送信アンテナです



5.8Ghｌｚの周波数で手元のモニターへカメラの映像を送信してくれます

次はGPSUnit



これにはコンパスも乗っています

衛星からのGPS信号を受信し、メインコントローラーへその位置を送り

その場へとどまるようにします

高度はメインコントローラーの気圧計で判断しています

これらの情報で空中の一点にホバリングを自動で出来る仕組みです

プロポで移動するように指令を送ると、GPSにより緯度経度を変更し

その位置へ向かうように移動するわけです

次にカメラジンバル



これを使いアクションカメラを振動の無い映像に仕上げることが出来ます

機体は結構揺れているのでそのままでは偉いことになります

それを、３っつのモーターを使い縦、横、水平の振動を打ち消すわけです

上下方向は手元から操作出来るように設定します

これも偉い高い代物です

最後にランディングギア



カメラを下方向に向けると足が映り込んでしまいます

それを上に格納し、映り込まないようにすることが出来ます

手元より操作し飛行中は格納します

自動では無く、手動で操作するので着地時は忘れないようにまた開かないと

カメラジンバルを破損してしまいます

以上は取り外したパーツです

飛行するにはまだ必要な物があります

バッテリーや照明装置です

次回は、これらの機器を接続して借り組みします

今回から何度かに分けて追加の機体の制作過程をアップしていきます

今まで使っていたのは通称”鉄男”







ところがこやつはあまり仕事をしていません

以前は小型の機体を飛ばしていたのですが、鉄男はそれより１．５倍位大きく

自作で全部のパーツを１から取り寄せて製作したため、なかなか安定した設定に出来ずに

仕事をする機会も殆どありませんでした

今回新しい機体を作ろうと思ったのは、

やはり大きな機体は風に弱く、４枚のクアッドローターのため安定させるのに高い技術が必要でした

手軽で、安定して気楽に飛ばせる機体がやはり必要です

なので、メインコントローラーを今安定しているNAZA-Mを使い

確実な飛行が出来る機体を作ろうということにしました

高価なメインコントローラーなので買い足すことはできないので

鉄男からの移植になる予定です

カメラの安定装置のジンバルも高価なため移植です


それでは制作過程を解説していきましょう

まず今回使うフレームは以前墜落させて破損させた

F550という機体と同じ物です

６本のアームに６つのモーターで飛んでくれます

ヘキサタイプという分類になります



赤い腕が前方ですね

最初にアンダープレートへモーターへの配線の下準備です

アンダープレートにはバッテリーからの電源が入り、

各モーターへの分配する配線が元々プリントしてあります



それをモーターとプレートの配線を脱着出来るように端子を間に入れます

その端子の配線を加工します



電源用シリコンコードという耐熱性のある配線を使用します

端を切り落とし

端子を半田付けします



それをアンダープレートへ半田付けし



６カ所へ同じ加工を施します



バッテリーからの電源用の端子も取り付けます



次に使用するモーターは960ｋｖのモーターをアームに取り付けます



モーターからは３本の配線が出ています

陽極と陰極と信号線になります

同じ方向になるようにきれいにモーターを並べて固定します



次はアンプの加工、取り付けです

アンプとは、モーターへ送る電気を調整するパーツです



陰極と陽極がバッテリーからの電源

黒・赤・白の線がメインコントローラーからの信号線

これでモーターをどれだけ動かすかの細かい指令が届くわけですね



中央の四角い黒い部分に基板などが入り

出口の３本線でモーターへ接続します

アンプとアンダーボードへ取り付けた配線をプラグを使い接続します



アームへアンプを縛り付けてアンダーボートへ接続します



アンプが破損した際や、アンダーボードに不具合が起きたときなどは、

ここから接続を絶ち交換が出来ます

基本的に各パーツは独立させて配線を変えられるように計画し組み立てていくようにしています

どこが壊れてもそこの部分だけ交換が出来るようにです

墜落した際なども、配線で接続が絶たれて２次的な事故を防ぎます

次に、アンプとモーターの接続です



これも配線が飛行中にぶらぶらにならないように取り回しをうまく行い

プロペラへの接触や、摩擦による疲労、断線につながらないように綺麗に配置します

モーターとの３本の接続は今は適当につないでおきます



モーター側からはどれが何の配線かは解らないようになっています

モーターを起動させた際に回転方向を確認し

各位置の正しい回転方向になるように後で配線をつなぎ直すので

今はただつなげて配線位置を決めておけばいいです

駆動部分はこれで完成です

トップボードへ今回はメインコントローラーを乗せることにします

なのでメインコントローラーの制震台をトップボードへ取り付けます



メインコントローラーには機体の状態を認識する重要センサーが入っています

気圧計、ジャイロ、加速度計等です

コンパスはGPSに入っています

なので、メインコントローラーは出来るだけ機体などの振動が入らないように

制震台の上に取り付けます



現在の作業はここまで

鉄男から移植する物をこれから取り外しをしなければならないです

また次のレポートをお待ちください