マルチコプター自作工程(後編)ロボキャットの作り方とトラブル集

2016/03/28

マルチコプターのパーツ組付の続き

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前回(【続・ドローン自作挑戦記】RoboCatのパーツ組付け・前編)の内容のおさらい

  • フレームにT60コネクタとパワーボードを設置
  • モーターとESCをパワーボード(PCB)とはんだ付け

はんだ付けが必要な作業は前回までで終了しました。

今回はモーターとESCをフレームに固定して、残りのパーツを設置していきます。

モータの固定

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まずは、モーターにプロペラ以外のパーツを付属のネジで取り付けます。

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プロペラはまだ取り付けません。誤作動が怖いですし、作業の邪魔にもなります。

プロペラを取り付けるのは、機体が完成してパソコンに繋いで設定するときになります。

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次にモーターをアーム先端に取り付けます。この際に用意した方がよいのがワッシャーとネジ固定剤。

ちょうどよいワッシャーが無かったので、おもちゃ屋さんでミニ四駆用を購入。

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モーターは高速振動により一番緩みやすい部分なので、ネジ固定剤を使用してしっかりと固定します。

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ESCはアームに結束バンドで軽く固定しておきます。

これでボトムフレーム(1階部分)が完成しました。

FCS(フライトコントローラー)と受信機の固定

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FCSは進行方向を表す矢印が付いていますが、機体の設定時に方向調整が可能なので、特にこだわる必要はないです。

それよりも、USBの接続口のほうが大切で、完成したあとに取り扱いやすい方向に向いていないと面倒です。

FCSは、4つのESCを接続するので、トップフレームの中央にビスで取り付けることにします。

FCに受信機とモータ接続

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上のパーツが受信機です。2本伸びているのはアンテナで、コントローラーからの信号を受信します。

受信機は、マジックテープでフレームに固定することが多いです。

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側面のツメをおして簡単にカバーを外すことができるので、取り外して配置することも可能です。

カバーを取り外すと、機体の軽量化になりますし、薄くなるので配置の自由度も上がります。

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マルチコプターは操縦者より上に位置するため、アンテナは下向きに2本の先が分かれるように設置します。

FCS⇔ESC接続

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ESCからでているコネクタをFCSに差し込みます。

接続する端子は1~6の番号が振ってありますので、ESCコネクタを1~4に差し込みます。

connection diagram

上の図を参考に、左前を1、右前を2、右後ろを3、左後ろを4の端子にそれぞれ差し込みます。

ESCとFCSの向きは、ESCの白コード側を、FCSのSigとプリントされている方になるよう差し込みます。

FCS⇔受信機接続

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FCSと受信機はFCSを購入した際に付属するコードを使って接続します。

受信機によって接続方式が異なります。今回はプロポは「FUTABA 10J」、受信機は「FUTABA R3008SB」を使用します。

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片方が1つにまとめられているのがFCS側、もう片方が6色で端子に分かれているのが受信機側になります。

FCSは1つにまとまっているので、そのままつなぐだけです。

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受信機側は、赤・白・黒の3本がまとまった端子を「1」へ、残りを2~6へ接続します。

この接続順は、あとから機体設定で調整できるので、あまり気にしなくてよいです。

困ったアクシデント

さてこれで自作マルチコプターは完成だ。ということで、リポバッテリーを繋いでみると、アクシデントが発生。

どちらも初歩的なミスですが、マルチコプター自作初心者の参考のために以下に残しておきます。

アクシデント①電源を入れると火花

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なんだか派手な見た目になっていますが、とりあえず接続がうまくいっているのかリポバッテリーと繋いでみます。

バチッっという音とともに、煙がでてきた・・・

これはアカンやつです。すぐにバッテリーを取り外して換気。

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原因はパワーボードの「ビス」と「はんだ付け部分」の接触でした。

このパワーボードは高性能で色々と多機能な代わりに狭いです。仕方がないことですが。

一度スペーサーを挟んで間をとってみることにしました。

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ホームセンターでは小さなビスが無かったので、今回もおもちゃ屋でミニ四駆パーツを買ってきました。

ロボキャットフレームは3㎜ビスが使用されていますが、このミニ四駆用は2㎜ビスです。

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こんな感じにスペーサーを挟んでいい感じになりました。

ビスの太さも2㎜だとはんだ部分と干渉せず、無事電源を入れることができました!

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ついでにFCSもスペーサーを入れて高く設置してみました。

これでできた空間に受信機をすべり込ませて省スペース化を狙います。

将来的には、トップフレームにFPV機器を設置する目論見なので、スペースはあるに越したことはないです。

アクシデント②電源を入れても受信機が反応しない

電源を入れても受信機のLEDが点灯しません。

受信機の電源は、フライトコントローラーからケーブルを通してとっています。

ではフライトコントローラーへの電源はどこからかというと、ESCからきている"はず"です。

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確認してみると、このESCには、電源をFCSへ供給する機能がありませんでした。

電源を供給できるESCは、FCSへのケーブルが赤・黒・白の3本あるのですが、このケーブルは黒・白の2本しかありません。

そのため、受信機用の電源を自分で引っ張ってこなくてはなりません。

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受信機R3008SBは電源4.8V~7.4Vとなっています。

今回使用しているパワーボードには5VのBECがついているので、ここから電源をとろうと思います。

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手ごろなコードが無かったので、送受信機セットについてきたスイッチからコードを拝借。

これをパワーボードの5Vに繋いで、もう一方をフライトコントローラーの5番目に差し込みます。

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これで再度バッテリーに繋ぐと、無事に受信機のLEDが点灯しました。

次回マルチコプター設定編へと続きます

今度こそ自作マルチコプターが完成となりました。(プロペラ以外)

リポバッテリーを接続すると、ESCからピロリン♪と音が鳴り、FCS・PCB・受信機のLEDが点灯しますので、接続はうまく行っているようです。

次回からはUSBケーブルでFCSとパソコンを繋いで、機体の設定を行っていきます。

次の記事:OpenPilotのインストールとドローン(機体)の設定方法

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