X13A01P-06 #3 MicroPix機の製作③

今日はESCの交換と、受信機をFutabaからFrSkyに変更していきます。

と、その前に。

気になるところをちょびっと修正しますね。

前回、写真を撮り忘れたVTXは、カメラの下にアクリル板で簡易マウントを作成して取り付けているのですが、アクリルを研いでスモーク調にしたことによりLEDインジケータが見えなくなってます。

そこで。穴をあけてLED表示が確認しやすくなるようにしました。

この辺り、CADでデータ作ってCNCでパーツを切り出せたらパリッとするんですが、とりあえず手元にないのでオールザッツ手切りです。

なんか安めなのでもいいから、そろそろ自宅用にCNC購入検討しようかなぁ？

おなじくPDBボードも通電ランプのとこに穴あけしますね。こっちは最終的に受信機を配置したので、あんまり意味がなかったのでした。

つづきましてESCを交換します。こちらはPDBとESCの＋/－極性が逆配置になっているので、クロス配線でレイアウトが少し渋滞気味になっています。

T-Motorのヒートシンク付きがあるやつにしたのですが、ハンダ時の余熱がほぼほぼヒートシンク側に流れて基板がそこまで熱くならなかったので、ちゃんとエアフローをとってあげると冷却効率いいんじゃないかと思います。

このESCにはバッテリー電圧のほかに10V出力があるようです。ん！？

 PixのPower Module端子は5V入力GNDが2系統あるので、上手いこと配線したら10V出力が使えないかなー？って脳裏よぎっちゃたんで、試さないとー。壊れないかな？

 

PixのPMコネクタのピン配列は、GND GND 5V 5V CRT Voltとなっていて、内部回路の5V入力間の接続状況が不明ですが、上記の写真のようなバイパスで5V要求回路が直列になるようにして、こわごわ接続してみる。

結果、、、ダメでした〜。

まったく無反応。5VとGNDの経路差し替えても変わらず通電しなかったから、元のPDBの5Vラインに戻しました。ふう、ショートしなくてよかった。

PMのピン配列はネットで検索するとGND GND 5V CRT 5V Voltとなってるのもあるから、こっちも可否確認すればよかったかもと後になって気づいた。

まあ、あんまりトリッキーなことせずに5V確定な出力から電源引いておいた方がやっぱり安心かなー。

FrSkyを取り付け。

ほら、このあたりも3Dプリンタがあればセンスいっぱい素敵なステーが作れるぞぉ〜。

最近、機体設計スキル向上中だから、自宅の製作環境にフラストレーションを抱いております。

と、まあ、なにやらフルスクはマスター/スレーブ設定ができるらしく、マスター受信機が受信エラーのときにスレーブ側に切り替えて制御してくれるらしい。

いちお、プロポを両方の受信機とバインドしておいたけど、動作チェックってどうすればいいんだろ？

マスターの電源ライン切ってスレーブだけオンにする？かなり手間なので、ちょっと保留にしとこう。

あと、一時期FrSkyで近距離に機体が近づくとバインド切れるみたいな症状が話題になったけど、製品仕様としてバインドも操作も1m以上離れて下さいみたいなことが説明書に記載されてるね。

どういう仕組みかはよくわからないけど、基本設計がロングレンジ的なところから派生してるから、至近近距離で電波受信エラーになるのかもですね。

こっちプロポはモード1にしようと、スプリングとかガリガリ金具を反対側に移植します。

 

全然Jumperは使ってなかったからバックアップ電池も切れてた。バッテリーを充電するたびに時計を設定するの面倒くさいから、裏カバーあけてるついでにさっさと交換しました✨

あとは再度PCで設定していこうと思っていたら、なんだかプロポの画面に初めてのエラー出た。

KEY STUCKってなあに？

画面表示がノイズ混じりに演出されてて、どうにもあかん感じの雰囲気だけはピシパシ伝わってくる表示です。

ネットでググッてみると、基板間のリボンケーブルの接続状況がよろしくないときに表示されるらしい。

ひと通り挿しなおしてみたら、エラー表示は出なくなったけど。今度はSCスイッチを上にたおすとピロピロとトリム調整みたいな音が鳴って、限界なったら音が鳴りやむという症状になりました。

スイッチ自体は別段問題なさそうだから、SCスイッチ側から順次リボンケーブルとコネクタにエアー吹いてから丁寧に挿しなおしていく。

結局メイン基板の幅広ケーブルを付け直したところで復旧できました。

途中で信頼性あやしいから使うのやめようかと挫けそうでしたが、なんとか無事に治ってくれたようです。

ようやく機体と操作系統が組み上がりました✨

再びMission Plannerに接続してキャリブレーションとか諸々です。

現状、動作しなくなったモーターも回るようになったから大丈夫かなぁ。

ただESCを交換したことによって、回転方向とモーターA/B/C/Dの対応が変わりました。

回転はモーター配線の差し替えで合わせたけど。A/B/C/Dの認識とモーター配置との対応関係ってどうなってるんでしょうね。

ネットで調べるとアルファベットの並びとモーター番号は対応してないから特に気にしなくていいみたいな記述もあるけどね。

じゃあ、どうやって制御してるのー？とふつふつ疑問が湧いてきたところで、今回はおしまい。

たぶんパラメータあたりにモーター制御系の項目があるような気がするから、次回はその辺りのことからやってゆきます。

X13A01P-06 #2 MicroPix機の製作②

前回に引き続いて、できるとこから作ってゆきますよー。ほい。

基本的には普通のFPVドローンの製作と同じ手順なんですが、最近のFCでは当たり前の各種BEC電圧がFCからとれず、これがなかなか厄介でした。

とりあえずESCを真ん中に置いて電源コネクタをハンダ付け。このESCは前にバチッとショートして、FCがおかしくなったときの片割れなんだけど、だいじょうぶなのかな？？

しかも基板上に型番が印字されてないものなので、コネクタのピン配列を探しなおすのに結構時間がかかりました。

Micro Pixの電源は5V×2指定なのでプチBECをどこに配置しよ？ってあれこれやっていると、なんだか普通にPDBを付けてしまった方がスッキリするような気がしてきました。なので、PDBをアマゾンでポチっておいて、一旦保留にします。

受信機はすんなり付けられそうなので、コネクタ配線をレシーバー基板にハンダします。FUTABAのRSSI付きS-FHSS 8chのなんとかっていういつものやつです。

そうそう、R2000SBM。いまだに型番が覚えられません。

アンテナ線は巷で人気のモモンガスタイルを採用してみました。機体振動でプロペラにあたりそうだからこれまでやってなかったけど、結束バンドとシュリンクのコラボレーション、意外とぷるぷるしないみたい。

おまちかねPDBが到着しました。なので電源配線をあらためてハンダしなおします。

バッテリーを接続してみると、無事にインジケータランプが点灯してくれたー。この子はジャンクじゃなかったようでホッと一息、かなりめに光量があって、かなりめに眩しいです。ボクハ、インヂケーターとなかなか自己主張が激しいね。

ちなみに青いランプのスイッチモジュールはいまいち使い道がよくわかんなかったけど、どうやら機体のSafety Switchだそうです。これを接続してオンにしてからでないと、ぴっくんはアームすらしてくれないツンデレちゃんらしいよ。

VTX電源はPDBからもらいます。VTX単体で独立動作してるのが気になるとこですが、大陸からOSDモジュールが届くまでの暫定仕様です。

んーと、PixのOSDってなんなんですかねぇ？テレメトリーを経由して画像がPC上でモニターできるようになるってことなんかな？？

どうやらカメラとVTXがOSDを経由してPix本体のテレメトリー端子に接続できることは分かったけど、なにが起きるのかさっぱりわからないぞっと。

なんだか期待感先行で楽しみになってきたので、あえてモジュール到着まで調べないことにします。

PDBが剥き出しというのも、ちょっとこわいものがあるので、その辺にあったアクリル板を加工して、カバーを付けてみました。

VTXは同じくアクリル板で差し込み式のマウントボードを作ってカメラの下に配置していますが、写真はちょっと撮り忘れちゃったな💧

GPSモジュールはコネクタ配線を作って差し込むだけー。

って油断してたら、どのタイミングからかわからないけど、バッテリーを挿してもPixの電源が入らなくなっちゃいました。

PDBの2つある赤色の通電LEDのうち片方つかなくなったという症状から、LEDが熱でやられたか、どこかのチップにコテ先があたって回路自体を焼いちゃったかな？って思いつつ、予備のボードに交換してみても症状おんなじです。

とりあえずPix+ESC+PDBのミニマム構成にしてバッテリーを繋ぐと通常起動するので、原因はVTXかGPSモジュールなご様子。

あれこれ配線を抜き差ししていると、どうやらGPSのコネクタ配線あたりがあやしい。このケーブルを挿すと、モジュールの有無関係なく電源がつかなくなります。

早速ケーブルをつくりなおして差し替えてみると、無事に起動するようになりましたーっ。ぱちぱち。

たぶんピンの差し込みが少し硬かったのを無理にぎゅっと押し込んだことにより、ピン間の絶縁を壊してリーク回路ができちゃったんじゃないかとの推察。

MicroPix本体のコネクタはJSTのSH規格なのですが、このコネクタはピンの圧着がシビアすぎて苦手なんですよね。

コネクタ自体はコンパクトで省スペースでいいんだけど、配線も30AWGの細いのしか使えないし、ケーブルも断線しやすいからあんまり好きじゃないです。いつもはなんだかんだでグルー補強して使ってます。

たぶん0.8mmの圧着工具でちゃんとかしめるのが正しいんだろうけどなー。もってないから1.0mmの圧着ペンチでかしめあとにラジオペンチで0.05mmぐらいの精度で圧着箇所の調整しております。

微妙すぎて目がチカチカするけど、これをやっておかないと、そもそもスロットに差し込めなかったり、ピン穴を圧迫してだんだん入らなくなっちゃうの。とめどなく繊細だなー、ＳＨはせんさいでほそいのＳＨ。

なかなか気苦労の割には実利がなくて面倒だから、SHのピンケーブルの端材が余ってたらだいたいそっちを使っちゃうんだけどね。

色分けしたいのに色数足りないときとかは仕方ないからケーブル作るけど、SHだけは自分で圧着しておきながら、しみじみと信頼性薄いなぁと思います💧

最近SH仕様の基板が増えてるけど、やっぱりmolexの1.25mmまでが実用圏内で使いやすいのはあるなぁ。

もれちゃん。名前もなんか、かわいいしね。

ででででで、でんでん。無事に通電するようになったよっ⭐️

GPS基板のコネクタが出っ張ってたから前後逆に配置してみてるから、BetaFlightみたいにコンパスの取付角補正がMissionPlanner上の設定で変更できるかどうか？というのが気になるポイントです。

ひと通り組み終わったところでMissionPlannerに接続して初期設定してみます。

ファームをアップデートして、ジャイロとコンパス、ESCのキャリブレーションなどなど。

プロポの設定はDCLのコンフィグと同じく、スティックとスイッチをぐりぐりしてたら上限/下限の信号値を自動的に認識して調整してくれるタイプ。この方式はいちいち数値をメモってコマンド入力しなくていいから、めっちゃ便利やねっ！

で、わーい♪ わーい♪ ときゃっきゃしながらキャリブレしてて気づいたんだけど、なんだか内振り下向きにスティックを入れるとガリゴリとなにかが少し擦れる音がする。

がりごりするのはどこでしょー？？

はじめはプロポスティックのバネ圧調整ネジとかがケースの中であたってるのかと思って調整してみてたんだけどね、どうやらスティックエンドが表カバーのエッジの内ぶりゾーンに干渉してたようです。

普段全開でスティックを倒すことなんてあまりないから、こうゆうの忘れた頃にやってくるイベントだぁ💧

しばしスティックエンドを交換すべき？と途方に暮れ、ひとしきり眺めたあと、スロットルの中のジンバル上下に入っている可動域リミッターを左右スティックの下側に入れるというのを思いつき、移植してみたら、あたらなくなりました。

む、しかもこれはもしかしてだけど。他の機体のプロポも再設定しないとあかんやつ！？信号値下限が変わっているから、そゆことです。まあ、おいおい調整するとします。

スイッチのチャンネル割当はおそらくパラメータリストからかな？

とりあえずStabilize/ Alt Hold / Loiterだけ設定して、他のは後ほどやります。よくわかってない段階であれこれいじりたくない。というかいじりすぎると収集つかなくなっちゃいます。

モーターテストで回転方向を確認すると、ぜんぶ合ってた。ピン差し替えで対応しよかと意気込んでたんだけどー、うわん、必要なかったーっ。

ちなみにやっぱりBLHeli設定にはPixにUSBを挿すだけじゃあ入れない、あれはBetaFlight経由で接続してるから。なんか接続設定変えたらやり方ありそうな気もするけど、あるのかな？

ともあれ組み終わったと思ってたんだけど次の日にもう一度モーターテストしたら、なぜだか#1だけ動かなくなっていました。

ファームを何度か入れなおしてみたりしてたから、それかな？と思って、再度更新してみるけど変わらず。またSH？とケーブル作って差し替えてみるけど変わらず。いちお、テスターでモーターテストしてみると正常にまわるから、なんだかやっぱりとめどなくESCがあやしい。もうそんな気しかしなーい。

前にバチっといったとこが#1の接点だからね。交換しとこ。こわいこわい。

ジャンクのESCとかFCとか、不安要素しかないからもう使わないようにしようかなあって。毎回おもいつつ、ジャンクボックスで寝かせているあいだに治ってそうな気がするからダメ。

ESCが届くまでどうしようというところで、やっぱり電源コネクタを縦に配置しなおしました。

XT60のL字だとケーブル取り回しはしやすいんだけどねえ。見た目もかっこいいんだけどねぇ。やっぱりフレームから少し出っ張ってたのが気になったから。ぶつけたらPDB基板破損しちゃうしねー、あんまりよくないよねー。Ｌ型かっこいいんだけどねー。

Pix機、徐々にかたちになってきたけど。アームの仕方すらわからなーい、スイッチ割当もどの程度しとけばいいのかなあ？という、まだまだど素人感満載の手探り状態で製作してます。

プロポスイッチはそこまで割り振らなくてもいいような感じもあるけど、S-FHSSのAUX 4chだとチャンネル数がちょっと少ないよな気もする。。

普段は操作性と運用効率重視でFutaba T18SZの一択、お遊びフープはT-Liteなんだけど、全然使ってないJumper T16とありあまるFrSkyの受信機をPix用に活用してみるのもいいかも？とかよぎりました。

T16なら6ボタンスイッチでフライトモードを割当できるし、FrSkyだとチャンネル数も多いしなぁ。モード１練習用にそっちに仕様変更しようかー。とかとか。

んー、いいかもしれない(^^♪

FrSkyは近距離バインド切れとかあったりなかったりするらしいから使ってなかったんだけど、この機会にその辺も踏まえて検証用に使ってみようかと思います。

X13A01P-06 #1 MicroPix機の製作①

自律制御飛行とセンサー類の検証および研究用にPiXHAWK機の製作に取り掛かりました。

フライトコントローラーは以前にジャンクで購入したパーツの中にあったPiXHAWK系FCのMicro Pixです。。

長らく構想自体はあったものの、ぐぐっても全然情報に行きあたらず、PMってなに？電源はどこ？とゆうところで製品スペックすらわからなくて頓挫しておりました。

なにやらふとした拍子にMicro Pix4で検索してみたら、普通に販売ページやWikiに行きついたので、ようやくのスタートです。

とまあ、上記配線図にもたどり着き、PM=Power Moduleであることが判明しました。言われてみればその通りの字面なんだけどね。確証ないと謎のコネクタに電源ラインをぶち込む勇気はさすがに出ないです。

たぶんUSBケーブルをぷちっと挿しこめば、MissionPlannerにも接続できるはずーっ。だけどお楽しみは後からタイプなんで、まだ確認してませんよ。

PiX本体は後方の空きスペースに置きたい衝動に駆られるけど、ジャイロな事情から真ん中に配置です。

フレームは前にアリエクで購入した丈夫そうなやつです。おいおいセンサー類の動作検証もしていきたいところなので、クロスフレームより基盤積載スペースが広くて拡張性がありそうだから採用してみました。

モーター結線には2.0mmのバレットプラグで中継します。ESCを設定するのにMicroPixのUSB経由でBLHelilに入れるのかわかんないから、回転方向が合わなかったときに差し替えで対応できるようにしてます。

FPV用途じゃないからカメラとVTXは要らないんじゃないかともと思いつつ、FPVにどっぷり染まってる身としては映像をモニターできた方が安心感があるので、OSD表示できないけど付けちゃいますね。

せっせとバレットプラグをモーターにハンダ付けしてゆきますよ。。

ふと思ったけど、付属品のスイッチって何用なんだろ？？まだ、よくわかんない。

ちっちゃいプラグをちまちまハンダしてくのは、なかなか楽しい作業。最後にシュリンクチューブで配線まとめたら完成ですね。

最近まとまった時間がとれず、かなり遅めな製作進行ですが、今後の展望としてはこんな感じでパーツを配置していきたいとこです。

2.5インチモニターの充電インジケーター

ひきつづき、モニター周辺のお話です。

このHawk eyeの2.5インチモニターは、DVR機能は搭載されていないものの、PIDを変更したいときとかにVTX映像をさっと見ることができて便利なので、よく使っています。簡易的に映像を確認するだけなので、これといった不便は感じないんだけどね。なーんか気になるところがひとつだけある。

充電するときはmicro USB経由で給電でするんだけど、インジケーターランプらしきものがなくて、いつも1-2時間ぐらいコンセントに挿してみて、「もぅそろそろ充電完了かなぁ？？」みたいな感じで充電してました。

中華製の安い製品だし、そこまで気にすることもなく。まあ、いつものように充電しとこっかなとケーブルを挿したときのこと。

これ。コネクタ端子の横にマイクのようなちっちゃい穴が開いてるんだけどね。よく見ると給電すると薄ーっすらとほぼわからないレベルで青い光が出ているのを見つけてしまいました。

外装カバーをオープンしてみると、基盤上にLEDチップでバッテリー通電ランプが搭載されてますやんっ。おもわず、「なんや、あるんかいっ！？」とつっ込んじゃいました。

だったら、このやる気のない穴を広げて見やすくしようかと思っちゃったりする訳ですが、たぶん位置的に見えにくいの確実なのでちょっとアレンジして改造します。

これ使います。パーツボックスの仕切りについてる、普通の人は切って捨ててしまうような成形用のランナーです。何気にこういう改造をするときに役立ったりするので、わたしは捨てられません。

ランナーのぽっちが直径3mmなのでそれに合わせて外装カバーをくり抜きます。最中構造の両サイドに半円上に開けた方が仕上がりはキレイかとおもいましたが、位置合わせが面倒なので端折って片側だけ削り込んで加工しました。

グルーガンで仮固定してみると、モニター基盤と干渉していたので、ランナーの樹脂をはんだごてで軽く溶かしてから基盤をグッと押し込んで、無理くり成形しなおしました。

こんな位置関係にあるので、フタをして確認してみるとノーマルよりもインジケーターランプの点灯がわかりやすいものの、昼行燈みたいでいまいちパッとしません。

なので、こんなふうにグルーガンでLEDチップから外装カバーの方向にバイパスしてあげます。

光ファイバーと同じ要領で光が拡散せずにきれいにグルー樹脂を伝わってきます。

外側にもグルーを盛り気味に付けて、全面からも見やすくしてみました。なんだか工業製品に寄生する有機発光体っぽいね。ワンポイントおしゃれ。

おしまい☆

プロポ用のモニターステーを作る

2019年初夏よりFPVドローンにどっぷりはまり、プロポなるものを手に入れしときから連綿と続く課題として、自分が気にいるようなモニターステーをプロポに取り付けたいというものがありました。

まあ、フライト中はゴーグルで映像を見て飛ばすのでモニターは必須ではないのですが、ドローンにはスマートオーディオで機体設定を変えられる仕組みがあって、モニターで映像が見られると何かと便利です。また、ロストした際にもゴーグルを外してモニターで機体映像が確認できるので、探索もスムーズに進められます。

 

市販されているモニターステーはおおまかに言うと、プロポのストラップ用の金具に取り付けるものと、背面にある用途不明の金属アームに取り付けるタイプの2種類があります。ですが、どれも似たような感じでバリエーションも少なく、大画面モニターの使用を想定しているのか、かさ張るものがほとんどです。

あくまでPID調整時にモニター確認したいぐらいの用途なので、補助的に付けられる簡易ステーみたいなのが売ってるといいんですけど、ぜんぜんないですね💧

それこそ新製品ないかなってネットで探してみたり、代用できそうな金具系のものがないかホームセンターに行ってみたり。時間があるとき、気が向いたときに構想を練ったりするけど、いまいちまとまらないなー。

最近は一般的なストラップ取付金具にくっつけるタイプのモニターステーを使っていました。

まあ、これでもいいっちゃいいんですが。なんだか常時、誰かに鼻をつままれてるような感じがします。鼻つんフライト。

あとはアームをプロポにベタ付けするとそれなりにコンパクトにはなるけど、2.5インチモニターを付けるとやっぱりバランスがわるい。

また、構造的に回転方向に負荷耐性がなく、ストラップ金具のネジが緩んでプラプラしてくるとその都度、プロポのカバーを開けてネジを締め直さないとダメなのが面倒です。

■で、1年と9ヵ月の歳月を経て、ようやくピキーンと閃いたので作ります。

もう開封しちゃってるけど買ってきた材料は上のふたつ。手で回せる6mmのM2ネジとL字金具。

それから全然使ってないカーボンステーのアルミ製の青い金具とかを使います。

こんな感じで組み合わせます。黒いスペーサーはモニターを外したときに手回しネジが脱落しないように付けてみました。

L字のネジ穴とアルミ金具の穴の位置が微妙にずれてるので、L字の方の穴を0.5mmほどガリゴリ削り込んで加工しただけ。わーっ、めっちゃカンタン⭐️

はーい、ここに取り付けますよっ。

って、んにゃ！？٩( ᐛ )و“

 

これ、手回しネジにキツキツ樹脂ワッシャーをつけたら脱落しないようにできることに気づいちゃいました。

なので無駄スペーサーもはずしちゃって、最終形態はこんなかんじです。部品数が少ないシンプル構成でかわいいやっちゃ。

2.5インチモニターを取り付けるとこんなのなります。アンテナやスイッチを邪魔しない位置に配置できて、画面の角度もスティック操作してるときに見やすいから、かなりいいかも✨(*'▽'*)

カバンにしまうときや使用しないときはこんな感じで収納できるらしい。

ちょうどプロポスタンドとのあいだに収まって、狙ってなかったけど良い出来ですっ⭐️⭐️⭐️