Micro Scisky 32bits Brushed Flight Control Board Based On Naze 32 For Quadcopters (1)

Quanum Pico 32bit Brushed Flight Control Board とも言うようです。Naze32 互換ハードウェア構成のクワッドコプター用、DSM2受信機＋フライトコントローラー。よくあるFC（フライトコントローラー）との違いは、ブラシモーター用であること。1S（シングルセル）リポバッテリー用であること。

とりあえず何するものかというと

ラジコンクワッドコプターを飛ばすためのものです。

左は Hubsan H107D のもの

見た目は置いておいてｗ

最大の違いは

飛行制御プログラムの設定を任意に変更できる

という点

http://cleanflight.com
標準状態でCleanflightというフライトコントローラーソフトウェアが使われています。

任天堂Wiiのコントローラーに使われていた加速度センサーをマイコンボードで制御して、ラジオコントロールのトライコプター（３ローター機）を作った方々がおられて・・・

延々語れちゃう超分厚い話なので、端折りますがｗ、そこから進化を続けているコントロールソフトウェアのひとつ。

ざくっというと、安定度と先進度のバランスを取っている立ち位置、な感じでしょうか？

とりあえず適当なフレームに適当なブラシモーターを積んで、適当なローターを付け、それにフライトコントローラーを接続した、と、仮定して(;´･ω･)

飛ばすにはプロポ（トランスミッター）が必要です。

使われているプロトコルは DSM2

受信可能なチャンネル数は７ｃｈ。

ということで、

DSM2 形式の電波発射できる送信機、かつ、７チャンネルをもつもの。

ワタシはDeviation化済みDEVO7E（日本国内向け技術基準適合のもの）を使用しました。

（※増設スイッチなくても、トリム使えないし、トリムスイッチでどうにかできるんですが、楽したくｔ（ｒｙ

スロット・エレベーター・エルロン・ラダーの４ｃｈで飛びますが、AUX1～AUX3 の追加３ｃｈがキッチリ使えるとベスト、最低でも３ポジションスイッチかポテンションメーターの５ｃｈは必要です。

（※フライトモード変更のため）

ではハードウェアの準備ができたと仮定して、ソフトウェアを最低限セットアップしていきます。

私はWindows10を使いました

必要なのは

・Google Chrome

・Cleanflight Configurator

cleanflight.com のウェブページ上部にある、GUI Download から、Configuratorをダウンロード（Chromeの機能拡張として使用します）

Cleanflight Configurator を起動。

左下にある Cilicon Labs USB-UART ブリッジ CP210x 用ドライバーをダウンロードしてインストール。

ウチだと、Windows の再起動だとうまく認識されず、シャットダウンしてから起動すると認識するようになりました。

このボード、別途シリアル―USB変換要らないのがリーズナブル(∩´∀｀)∩

は、置いておいてｗ

MicroUSBケーブルをボードに接続。認識されたら、ドライバーによって追加されたシリアルポートを選んで Connect をクリック。

接続に成功すると、こんな画面になります。

ジャイロの水平は、機体に積んでから機体ごと取れるので、とりあえずパスして

Ports タブへ移動

UART2 の RX を Serial RX に、

Save and Reboot 忘れずに。

Configuration タブへ移動。

Motor_Stop : ON

Minimum Throttle : 1000

Maximum Throttle : 2000

下へスクロール、

RX_SEREAL

SPEKTRUM1024

DSM2プロトコルに設定

Loop Time はとりあえずデフォの3500でいいと思われます。

ファームウェアのバージョンとかでなんか弄ってるっぽいんですが、下のサイクルタイムが1000しか行かないとかの場合、おそらくそれでうまいことやってるんだと思います・・・ｗ

FCボードをPCに繋ぐ際、プロポ（トランスミッター）の電源を入れておけば、バインドしてくれてる感じですが、ここで再バインドしても受け付けてくれます。

Map を TAER1234 にして、下のバーで確認。

私はモード２送信機ですので、

右スティック左右でロール

右スティック上下でピッチ

左スティック左右でヨー

左スティック上下がスロットル

プロポの設定で、

２ポジションスイッチを AUX1 AUX2

３ポジションスイッチが AUX3

になるように設定しました。

Modes タブへ移動。

このへん、ファームウェアのバージョンで設定できるモードが変わってますが、とりあえず、飛ばす難しさ順に ANGLE/HRIZON モードを割り当て。

３ポジションスイッチの

０に最難関のACRO(RATE)モード

１に難度高のHORIZON

２にPID設定追い込むと涙が出るほどステーブルなANGLEモード

※順に、よくある 100% 80% 50% モードのより高度なもの、と考えると分かりやすいかと思います

AUX2 に HEADFREE モード（※いわゆる【ヘッドレスモード】）

※AIR MODE のあるファームなら、空いているAUXに設定するのも吉

※※ゼロスロットルでも機体安定の為にローターを回す神の手モードｗｗｗ

とりあえず飛ばす最終段階は CLI （コマンドライン）タブ

Entering CLI Mode, type 'exit' to return, or 'help'

# get motor

motor_pwm_rate = 32000

yaw_motor_direction = 1

# get lpf

gyro_lpf = 42

acc_lpf_factor = 4

accz_lpf_cutoff =  5.000

baro_noise_lpf =  0.600

# get acc

align_acc = DEFAULT

acc_hardware = 0

acc_lpf_factor = 4

accxy_deadband = 40

accz_deadband = 40

accz_lpf_cutoff =  5.000

acc_unarmedcal = ON

acc_trim_pitch = 24

acc_trim_roll = -36

# get deadband

3d_deadband_low = 1406

3d_deadband_high = 1514

3d_deadband_throttle = 50

alt_hold_deadband = 40

deadband = 10

yaw_deadband = 10

accxy_deadband = 40

accz_deadband = 40

ゲットコマンドはいいとして・・・

ともかくモーター設定

# set motor_pwm_rate=2000

リターン

# save

リターン（ッターン！）

save 忘れずに(´・ω・`)

最近のファームはmotor_pwm_rate=2000 以上にしなくても、電源接続いきなりモーター回転！、とはならないようです。

32000 と 2000 の違い・・・、よくわからないｗ

一応、モーター設定だけでそれなりに飛ぶと思います。

が、

lpf（ローパスフィルター）は、振動がジャイロに悪影響を与えないよう、ジャイロに振動成分を無視させるための設定。やわらかフレームでもシビレル安定を得られますｗ

deadband と yaw_deadband は、プロポのスティック操作センター付近の混じり合うのを無視させる数値（わかりにくいですねorz）

ウチだけかもしれませんが・・・

Cleanflight 1.12.0 1.12.1 ともに、ジャイロのドリフトが起こり、飛行中にどんどん右かつ前に滑って行ってしまいます。

ACC トリムで調整しても、そこからまたドリフトしていくという状態。

1.10.0 1.11.0 はドリフトしないので、1.11.0 にしています。

 

と、脱線しましたがｗ

mortor_pwm_rate を設定して、save し、Disconnect

バッテリーを繋いで、プロポとバインド。

ANGLE MODE にスイッチ（ボード後端右青LED点灯）。

左スティックを右下角に入れて Arm（ボード後端左緑点灯）。

スロットルを上げれば、飛びます(´・ω・`)♪

 

ダイレクトドライブで機体組んでる方が多いですね。

私は、ギアドライブスキーなのでｗ

WLToys V212 のフレームベースに弄ったものを主に使っています。

ともかく、ジャイロの使い方がさすがにトイクワッドレベルを遥かに凌駕しています。頭がいいというかなんというか・・・ｗ

V212 のFC から積み替えたら、

ローターからのノイズより

ギアからのノイズのほうが大きくなった

（実話）

(;^ω^)

バッテリーのもちは、ギアドライブのギア比にもよるんでしょうが、V222ギア回り＋V636ローターで、

750mAh : 15min

650mAh : 12min

400mAh : 8min

ほど。

まだまだ勉強中（というか試行錯誤中ｗ）なので、いろいろと書いていきたいと思います('ω')ノ

（つづく）

Hubsan Upgraded 3-Leaf Propellers for H107L H107C H107D

Banggood からシップされたのが11/22、素の日本向け送料無料便、10日で到着(｀・ω・´)
※追記：素晴らしい飛行特性向上と静音化が捨てられず・・・ローター加工！∠(｀・ω・´)
※追記：さらにローターカット(； ･`д･´)

５セット注文したんですが

６袋来たので+（0ﾟ・∀・） +

「ウホ！、得した？！」

と思ったら、空袋でしｔ（ｒｙ

(・д・)

 

は、置いておいてｗ、サクサクと

Hubsan H107D ローターと比較

 

ローター面積的には

2.3~2.4 1.3~1.4 倍くらい

でしょうか

 

材質は、H107D ローターより

若干ソフト

 

ピッチは 3-Leaf のほうが大きい

 

ローター１枚が

23.3mm ほど

直径 46.6mm くらい

 

ちなみに、H107D のローターは

直径 55mm です

 

ローター中央部後端厚み

0.4mm

 

H107D ローターは

0.7mm

 

中心部高さ

3.85mm ほど

 

H107D ローターは

6.35mm

 

重量

0.25g 強

 

４個で

1g 強

 

H107D ローターは

１個 0.34g

セットで 1.42g

 

1mm モーター軸にはしっかり固定できます

 

穴の上部、貫通しています

若干下側より狭いですが

無加工で逆挿し可能

 

総重量49g弱でのホバリングテストは良好

 

工作精度はまず、ほぼ満点と言っていいのではないでしょうか

送信機のトリム調整、ゼロ位置で

概ね安定

 

Hubsan H107D ローターより、圧倒的に精度高いです(；´Д｀)

 

ホバリングスロットルは６０％

低回転～中回転域 低スロットル～中スロットル域がかなりコントローラブルに

 

風切り音は極めて静か

高回転域においても静かです

 

モーター負荷はかなりある様子で、発熱多め

JD JXD-385 ローターと同等か、それ以上かも

 

ちょっと風強いんですが・・・

飛ばしに行ってきます( ﾟДﾟ)ゞ

↓

え～ｗ

808 で撮ろうとしたら、SD 死んでてｗ

フォーマットも受け付けないので、SDゴミ箱に捨てた！ｗ

 

フレーム折れたｗｗｗ

X字組みで折れたのは２回目ｗ

 

真ん中削ってるから、弱い感じ

 

結論から言うと

 

Hubsan H107D の制御系には向いてません

 

モーター負荷が大き過ぎ

 

600mAh のバッテリーが１分でアラーム

そのまま無視して飛ばして

３分飛ぶのがやっと

 

H107 のモーター・ローター制御は

負荷軽い状態でガンガン回すことを前提にしているようです

 

1mm 軸モーターで

低回転域も使う制御系であれば

使えると思われます

 

負荷減らすために

外縁部を細く加工すれば

使えるかもしれません

 

ひじょうに扱いやすい特性になるので

残念ではあります

 

（※追記）

飛行特性は劇的に良くなり、風切音が小さくなる
（※キーン、という高周波音が出るのはウチだけ？ｗ）

ので

なんとか負荷を軽減してみる

 

ブレード後ろ側の幅は20mm

 

適当に先端側の風圧受ける部分を切り落としてみる

幅7mm(1/3)、高さ3mm(1/2)

 

なんていうのか知らない（；^ω^）、先の曲がったハサミで切る

ローター厚み、0.4mm しかないから、ちっちゃいハサミで楽々切れます

 

こんな感じ

 

総重量 40g ほどで飛ばしてみる

 

Hubsan H107C V2 380mAh バッテリー

5分でアラーム

5分40秒で機体持ち上がらなくなる

 

おおお！

25% 以上飛行時間が延びた！！！

＼(^o^)／

 

ただ、40g でホバリングスロットル 50% ほどなので

まだ空気抵抗が大きい感じ

 

テコの原理的に一番負荷を生んでいると思われる

先端側をもう少しカット

 

さらに

モーター＋マウント直径の直上部分をカット

 

で、なんとか

もう少し回転負荷減らしつつ

ギリ増推する感じに

 

したいところ・・・

 

（※更に追記）

ローター内側 2mm くらいから斜めに出っ張り切除

外縁、ほぼ傾斜部がなくなる、4mm 位置から、幅 10mm 、斜めにカット

 

右下が加工を進めたバージョン

ローター面積、随分減っちゃいましたｗ（；^ω^）

 

う～ん(；´Д｀)

空気抵抗とモーター負荷の兼ね合い

難しい！

 

しかし・・・楽しいぜ！ｗ(；´∀｀)♪

 

5分30秒でアラーム

6分で機体持ちあげられなくなる

 

よしよし、さらに 10% くらい向上した

まだ横方向に吹く風が広いめな気がするので

いっそ先端側を・・・って

 

ゴッソリ先端部を横に切ったほうが楽かもしれｎ（ｒｙ

（※追記おわり）

 

 

とりあえず、上引きスタイルに戻そうかと思ってますｗ

ということで（；^ω^）

上引きローターに戻してみました

 

カーボンパイプ４本井桁組

カメラ搭載時に、ローター・モーターマウントが映り込まない

横フレームでのモーターマウント位置

 

ローター対角：14.4mm

ローター縦横：約 10mm

 

H107 380mAh バッテリーで 40g ほど

 

超操作しやすい(´；ω；｀)ﾌﾞﾜｯ

低回転域～中回転域 低スロットル～中スロットル位置の操作性はすばらしい

姿勢制御安定性向上、姿勢変更も操作に対して極めてリニアに反応

 

な・・・ん、ですが・・・

 

ひたすらホバリングさせて、２分でアラーム

４分で高度維持ができなくなりました

 

500mAh バッテリー、総重量 45g ほど、でも

ほぼ同じ

 

808#16 はオリジナルバッテリー仕様、15.4g

600mAh バッテリーと組み合わせて

64g

 

ぜんぜん持ち上がりませんｗｗｗ

１０秒でアラーム

即、ダメになります

 

上引きローター位置

空気を掴んでいるローターより下が重いと

機体を安定させるのが楽になるのは確かですね

 

４個のローターの精度が均等に高ければ

下押しローター位置でもなんとかいけそうですが

上引きの方が、楽に安定度を高められるのは確かなようです

 

５～８％ほどの増推を諦めても

ランディングギアの簡素化などによる重量減で

相殺可能、な、感じ

 

もっと大型機で、防振ジンバルなどが下側に大きく飛び出しているなら

多少のローター位置上下変化は影響が小さいかと思われます

 

小型機では、ちょっと、いろいろ辛いのかな、という印象

 

下押しはセッティング変更できるフライトコントローラーで

再挑戦してみよう、と、考えています

 

この三翔ローター

モーターを低回転から使うなら

かなりいいローターだと思います

 

ダイレクトドライブではローターの空気抵抗が大きいため

モーターにかなりの負荷がかかり

バッテリーも消耗が激しくなる

 

モーターもノーマルではないので、更に消費が激しい感じ

 

フルスロットルを続けると

モーター・バッテリー・バッテリーからのケーブルがかなりの熱を持ちます

 

その絞り出されたパワーは

いい感じの飛行性能を生み出すだけに

惜しいんですが・・・

 

う～ん

２枚ローターで、丈夫な、精度のいいの

探そ・・・ｗ

(｀・ω・´)