2014年4月30日水曜日

arducopter 強風の中でのloiter mode テスト

arducopterのバージョンを3.1.3に上げました。
コンパスのキャリブレ画面が変わって、グラフィックが良くなりました。



28日は終日強風で、飛行場の風速は常時6m/sの風が吹いていました。
こんな日は、マニュアル操作では風の強弱で機体が上下しなかなか一定高度でホバリングは難しいです。

Arducopterの性能検証にはいい日なので、Loiter modeのテストをしてみました。

最初の動画は、loiter関係のPIDが今まで通りの数値です。
P=0.5
I=0.9
D=0.0

ですが、かなりハンチングというかワグというかゲインが全体的に高すぎるようです。

次の動画は、

P=0.2
I=0.5
D=0.0

の場合です。強風でもかなり位置を維持しています。



MPの設定画面です。



ログデータですが、alt-hldに入れた時に、スロットルが中立ではなく機体が上昇しています。
Loiter途中からスティックを中立に戻したため高度が一定になりました。

この日もGPSエラーが出ていますが、フライトには影響はなかったです。


エルロン、エレベーターの出力画面です。
風に抵抗するためか、エレベーターはダウンが常時入り、エルロンも中立から風に対抗する方向に常時舵を入れてます。


この時の入力画面ですが


loiter中はエルロンエレベータともスティックを動かしてないのが解かります。


高度についても、無風時は安定していますが、風を受けると上下に細かくハンチングするので thr-accelを0.2から0.15に下げました。

この日は非常に満足して帰ったのですが、次の日微風で同じことを行うと位置が一定に定まらずいったり来たりを繰り返します。今度はゲインが不足しているようです。

もっとうまい設定値があるのか ? ですが、ヘリのジャイロのようにコンディション切り替えがあると設定も楽だし、風の強弱やモード毎に設定値を切り替えできるので使い勝手が良いのですが、こういうバージョンアップはないのでしょうか?

田植え直前 期間限定 GOBLIN500 上空飛行

早いものでもう5月、田植えの時期です。田植えが始まると飛行場は上空飛行がしばらく禁止になるので、他のプロジェクトで忙しく飛ばしていなかったgoblinを久しぶりに飛ばしました。

といっても、5月は凧揚げシーズンでもあり、風が強い時期なのであまり無理せずまったり飛行です。(風がなくても一緒ですが)

この機体を飛ばすのは久しぶりですが、マイクロヘリになれた指からすると、やはり超ド安定。

動画の前半はF3Cの真似事 静演技の Flower とDiamond Threeですが、3D用の機体なのになんとなく様になります。







後半はまったり3Dですが、何かやってもなかなか落ちてきません。滞空時間が長いというか動きがゆっくりというか飛ばしてて凄く楽です。

落とすと修理費が半端ないので、ほとんど上空は飛ばしてなかったのですが、これは楽しい。

2014年4月28日月曜日

Master cp でオートロ?

昨日までは法事で帰省していたため、ゴールデンウィーク中では今日が初フライト。

master cpを持って行ったのですが、強風のためコントロールできず、というかブラシレスの調整は何とかなったものの、ジャイロの設定が煮詰まっておらず、ヘッドロックモードにもかかわらず横ホバで風上に機首を向けてしまいます。

で、今日は、機首を風上に向けっぱなしでできる練習です。

電動になってからマイクロヘリ中心で何年もオートロやってないのでタイミングも忘れてそうです。
しかし、せっかく組み込んだオートロクラッチをまだ使ったことが無いのでやってみることにしました。と言っても、250クラスのヘリでオートロができるかどうか、相当???が付きます。

これまで、mini cp v120do2sでやってみましたが、全く浮かずオートロになりませんでした。

下の写真は組み込んだXtreme製オートロワンウェイクラッチ

バッテリー固定のリブが当たるので、センターの2カ所を切り取りました。


動画です。今日は風速が6m/sありましたので多少は楽ですが、やはり250クラスでは苦しいです。

11連発ですが、まともにオートロらしいのは1回くらいです。



この動画は、ホールドのマイナスを3度にしてますが、最初はスタントと同じ-12度でやってました。
スティックを下げるとマイナスピッチが多く降下速度が速すぎて、浮力が効きません。

で、かなりのハードランディングで、


垂直尾翼が取れてしまいました。

その後、降下速度を落とすためにローター回転を犠牲にして、-3度でやったのが上の動画です。

それでも、ワンバウンドやら、横転など散々でした。このクラスのヘリだと最後の最後までマイナスピッチでローター回転落とさず地上ギリギリで一発で決める必要がありますが、後で動画見るとまだまだタイミング速すぎて、降下速度が一度落ちてまた落下してるみたいです。

垂直尾翼が無くなってからは、テールローターが地面に当たり放題で、


先端が欠けてました。

ほとんど垂直に落下させましたが、少し前進させながらの方が最後にピッチアップと同時にエレベーターアップでかなり浮力が稼げるのでその方が良いかもしれません。

2014年4月23日水曜日

K-BAR V2 謎の穴の秘密

K-Bar V2でググってみると、中華サイトにマニュアルらしきものがありました。
恐る恐るダウンロードしてみると、謎の穴の使い方が書いてありました。

やはり横向き設置に対応しているようで、スイッチを押しながら電源投入するとスペシャルモードになって、横置きができるみたいです。

ノーマルの場合はLEDが常時点灯ですが、スペシャルモード1だとゆっくり点滅、スペシャルモード2は速い点滅に変わるようです。





2014年4月21日月曜日

mastercpダブルブラシレス ついに完成

ダウンフリップでピルエットする原因が掴めないまま、設定を色々弄って繰返し飛ばしますが、一向に変化がありません。

弄った設定項目は、ZYX-Sのアドバンスド画面の、サイクリック-ラダーコンペンセート、コレクティブ-ラダーコンペンセート、ジャイロ感度、YAW-Iゲイン等々。

しかし、症状に変化がありません。

何回かのテストの後 もうこの機体はあきらめようと思った時に閃きました。

プロポのモニター画面を見ながらフリップと同じ操作をするとわずかにラダー舵が混ざってます。

ん!やはり 指?

しかし、他の機体ではこの症状は出ませんから指癖ではは納得がいきません。

ここで、第2の閃き

ZYX-Sの説明に EXPOは40%に設定しなさい とあるのを思い出しました。調べるとラダーだけは D/R 100% EXPO リニアになってます。相当シビアの舵になっていたようです。

で、EXPOを40%入れて、舵が混ざら無いように慎重にフリップさせると、あら、不思議(ってちっとも不思議ではありませんが)ピルエットしません。
EXPOがLINなのでほんの少しの舵入力が機体に影響を与えていたみたいです。

しかし、たまたま舵が混ざったというのではなく、何回やっても同じようにフリップ最後でピルエットするので、毎回まったく同じように舵が混ざっていたことになります。相当がんこな指癖がついているようです。

それにしても長い道のりでした。YAW-Iゲインをかなり上げてテールを抑えてるので、ラダー停止時のおつりは残ってますが、ホバリングでのワグもなくV120と同程度の飛行はできそうです。

しかし、HK450を壊したついてない日はとことんついてなくこのままこの日は終わりません。調子に乗ってフリップを繰り返していたら、突然お殿様ピルエット、高度がかなりあったのですが、仕方なく背面でホールド。こんな時のためにオプションのオートロクラッチを組み込んであるので何とか背面オートロを試みましたが、背面の練習などしてるわけでもなく、咄嗟に、プラスピッチを入れるところを正面オートロの癖で一生懸命マイナスピッチ入れてあっけなくローター停止。自由落下物体となって田んぼに墜落。

しかし、時間をかけてダブルブラシレス化した最大の理由であるデュラビリティを発揮して、無傷で回収です。

ピルエットの原因は、テールESCから普段使わないBEC端子を出しているのですが、これがキャノピーから飛び出して背面で垂れ下がって、ローターにヒットしたようです。結果コネクターを破壊しテールBECがショートしてテールモーター停止です。
墜落後電源投入したらテールモーターは回ったので一時的なモーター停止でESCは無事でした。



ZYX-Sの電源はメインESCから供給しているのですが、テールのESCからBECを取り出している理由は、メインESCのキャリブレーション時にフルスロットルで電源ONする必要があるのですがZYX-Sの立ち上がりが遅く、同時に電源ONだとキャリブレモードに入れません。で、テールのESCからのZYX-S用電源でZYX-Sを立ち上げ、その後メインESCの電源を入れるために付けているのですがこの配線処理が悪かったです。

散々な結果(テストフライトHK450)

散々な第一弾は,テストフライトに至る前の段階、ジャイロ設定中に起こりました。

サーボテスターで各サーボのセンター位置を確認しホーンを取り付けたのですが、この時点ではすべてのサーボが正常動作していました。
が、いざ機体に取付け、ジャイロ設定でラダーの動作範囲を設定しようと思ったら・・・・動きません。

サーボの種類の選択を間違えたのかと思い確認するも、1520μS、333Hzになってます。試しに他のチャンネルのサーボをラダーに繋ぐと・・・動きます。

原因はサーボみたいです。さっきテスターで確認したところなのに???

で、分解してみると、基盤が萌えて例のなんとも言えない臭い匂いが立ち込めました。



仕方がないので、予備でおいてあった中古のサーボ(これも安物中華製ですが)に交換。これは正常にセッティング完了しました。

で第二弾は、午後のテストフライト中です。ESCのキャリブレーションが終わり、ジャイロ感度設定ですが噂の高性能K-BARなので苦労することは無かろうと思いきや、ピッチポンプでラダーが振られます。

感度調整を繰り返すも症状は変わらず。何回目かで、お殿様おやめくだされピルエット。幸い低高度だったので機体は無傷で回収。調べるとまたラダーサーボが動きません。???

一日で2個同じラダーサーボが逝くとは、これはひょっとしてジャイロが原因か?

しかし、サーボを分解すると今度は基盤は焼けてません。

一日で壊れた2個のサーボ



試しにオシロでジャイロチャンネルの出力を調べると、3.3V、1100μS~1900μS、333hzの信号がちゃんと出ています。

ここでジャイロを疑ったのは、実はこのジャイロはK-BARの後ろにV2が付いています。何が違うのかはマニュアルが無いのでわかりません。購入サイトには横向き設置に対応したような記述があります。確かに仲間のK-BARと比べるとケースに小さな穴が1個開いていて、その調整用だと思われるプラスチックドライバーが付属しています。これから判断すると、常識的には穴の位置にボリュームがあって何かの調整ができるようになっているはずですが、穴の中はプッシュスイッチです。???

謎の穴



付属のドライバー



しかもソフトは付属していないため、パソコンの設定画面は今までのままで、ジャイロの取付方向が選択できるのですが、当たり前ですが横向き設置はありませんし、画面と実際の設置方向を合わせて選択すると、ジャイロ方向が合いません。仕方なく試行錯誤すると裏向け設置で合いました。現在はそれでうまく飛んでいます。

ジャイロの向きの設定画面



このことから設定画面でラダーサーボの選択をしても実際の出力はとんでもない信号が出ている可能性もあるわけです。で、オシロで調べてみたわけです。結果的にはジャイロの出力は正常でした。

しかし、穴の謎は解けてません。

ま、結論としては、中古の安物サーボがたまたま2個同時に寿命が来たようです。

次の日に第三弾がやってきました。

その日はラダーサーボをAruducopterから奪い取って調整再開です。昨日のテール抜けは一切なくなりました。サーボがダメだったようです。ジャイロはなかなかいいフィーリングです。

調子がよいので、初日にもかかわらず過激に上空を飛ばしていたところ、ピルフリ直後にまたまたお殿様おやめくだされピルエット、しかも今度はブレードのトラッキングがずれたのか直後にブレードでテールパイプヒット。ピルエット中の機体から両ブレードが左右に飛び出していきました。ホールド入れたもののブレードが無くてはオートロはできません。カーボンと金属の塊となって田んぼに吸い込まれていきました。

また、サーボがいかれたのかと思って回収すると、今度はサーボは生きています。

ピルフリの連続で遠心力が働いたのか、テールパイプが少し抜けてトルクチューブがギアから外れたみたいです。テールブレースも端部金物からきれいに抜けてました、接着されてなかったみたいです。

墜落後の写真です。見た目よりは被害が少なく、壊れたのはメインローター、スキッド、メインシャフト、スピンドル、テールパイプ、トルクチューブ、水平尾翼でした。ありあわせの部品でその日に修理完了です。



仲間に聞くとHk450のテールパイプは根元の接合部に滑り止めテープを巻かないと飛行中に100%抜けてくるそうです。知らなかった。そう言われればつやつやのパイプで摩擦係数は低そうです。

下がHK450付属のパイプ、上はバルクで買った安物テールパイプ



壊したついでにジャイロの穴の謎も調べてみようと思います。以下次号

復活後の写真(水平部翼が赤、ラダーサーボの位置変更)


2014年4月20日日曜日

新機体投入

どうしても、安物買いの○○○の癖が抜けないので、今回も同じ路線です。

中華安物バチ機で、Copterxと並ぶ雄 Hobbyking HK450 TT PRO FBL です。何がPROなのかわかりませんが、本家と同じネーミングでしょうか?

前回はCX450PROでしたが、これの製作は往生しました。そのまま組み立てたらまともに飛びません。

というかまともに組立できませんでした。

ネジ穴は最初からなめているは、テールリンケージはフル舵角で当たるは、仮止めのネジはすぐなめて外せなくなるは・・・・・

しかし、今回は非常にすんなりいきました。

ま、こちらもネジなめ予防で、少しきつめの6角ドライバーを用意したりはしていたのですが、開始から8時間ほどでメカ積みまで終わりました。

問題点は、仮止めである程度組み上げて送られてくるのですが、これが思いっきり締めてあってなかなか外れません。ネジロックは一切使っていし、グリースもぬってないので結局全部ばらして組み直すのですがちょっと大変です。予備のネジは大量に入ってるし、組んであるので部品が足りなくてクレーム付けることはほぼないのでそれはそれでいいのでしょうけど。


メカも安物を揃えました。

サーボはCORONA $6×3、$9
ジャイロはK-BAR $36
モーターはALZRC $19
ESCはhobbyking   $21
受信機はJRのサテライト

です。

ここまでで総額20500円です。

内サーボ、モーター、受信機は手持ちですから今回使った金額は12000円ほどでした。

手持ちの部品の中には、いつか交換しようと思って買いだめしてあったものがいろいろあるので、今回はそれも組み込みました。

完成形です。


キャノピーは純正?があまりに格好悪いので、閉店セールで買った500円キャノピーに変えてます。


ジャイロとサテライトアンテナ


マストベアリングブロックは、TROT製の一体型


バッテリホルダーとキャノピーホルダーもALZRCのカーボン、金属


スキッド ALZRCのカーボン


テールサーボホルダーもALZRC製

テールパイプには燦然と輝くHK450 TT PRO FBLの文字


ESCはPLUSH40A、ファームはBLHELI11.0に書き換え

しかし、テストフライトは、散々でした。

大雑把な修理・・・master cp

試行錯誤が続いてまともに飛びませんが、そんな中で機体が破損します。

今までは、何とか目立たないように修理方法も考えてきましたが、結局修理したところがまた壊れます。(修理の仕方が悪いのでしょうけど)

今回は、スキッドですが、何回も同じ所が折れてそのたびに瞬間接着剤でくっつけていましたが、

今回はmこれを使いました。


1mm径の針金です。

で、これを折れた場所の上下に穴をあけて、針金を差し込み裏でネジって繋ぎます。


完成。こんな感じです。

バランス充電のコネクターの取り外し

私は、Lipoの充電は毎回バランス充電を行ってます。
が、充電が終わって充電器からバランス端子を外す時につい配線を引っ張って断線することが良くあります。

で、この前秋葉原の仙石電商で見つけたのが、


ICプーラーです。ICを基板から引っこ抜くときに使うのですが、これがバランス端子を抜くときに便利です。

350円もしたけど満足してます。

2014年4月17日木曜日

スワッシュレベラー

ピルエットの軸を通すのには、ニュートラルでスワッシュ水平が欠かせませんが、
普通のレベラーは、ローターヘッドを外す必要があるため、億劫でつい目分量でやってしまいます。

で、見つけたのが、


HELIoptionのレベラーです。

大小2種類ありますが、私の買ったのは小さい方で、メインマスト3mm~7mmに使えます。

写真のロッド部分が磁石で出入りするようになっていて、テーパー状の切り込みにシャフトを合わせて磁石を押し込むと固定されます。

ミソは切り込みが解放されているので、ローターヘッドを外さすに装着できることです。

で、master cpでやってみました。


目分量で合わせたつもりでもかなり狂っています。

ロッド長さを調整すると


ぴったりです。

しかし、残念ながら、V120D02Sはシャフト径が細く使えません。

arducopter復活

垂直落下で、スペーサーとGPSケースが破損したDEVIL450が復活しました。

GPSユニットケースは、前回は40円の特価品のプラスチックケースでしたが、今回は奮発して120円


ABS樹脂で色も黒です。ちょっと格好良くなりました。

スペーサーは35円/個で、合計修理金額260円でした。

2014年4月16日水曜日

MASTER CP ブラシレステール調整

少し進展しました。

前回、小径・高回転で失敗したので今回はローター径を大きくしてみました。

まずテストしたのは、慣性力をできるだけ抑えるため1500KVモーター+4025Rブレード(ローター径4インチ、ピッチ2.5インチ、反時計回り)ですが、これはピッチ入れるとテールが抜けます。推力が足りないようです。

次は、2000KV+4025Rブレードですが、これでも推力が足りずテールが負けます。



で、2000KV+5030R2枚ブレードですが



ここまで来るとピッチポンプでもテールが振られることは無くなりました。ホバリングのワグも発生しません。同じ5030でも3枚だとワグが発生したのでこの辺が良いところかもしれません。

気をよくして、フロントフリップをやったところ、背面に移ったところで機体が180度回転します。
これでは怖くて飛ばせません。

ZYXはヘッドロックモードでジャイロ感度(テールトータルゲイン)は100%です。

フリップ時の機体をよく観察すると、背面状態になって機体が回り始めるときはテールローターはストップしています。機体の回転方向は時計回りなのでテールが勝ちすぎているようです。本来は逆ピッチで機体を止めるところが、モータードライブではそれができません。

しかし、ピッチポンプできっちり抑えられるのにフリップでは簡単に抜けるというのは何が原因でしょうか?向かい風からフリップ後追い風になる影響もあったかもしれませんが、良く解りません。

これでは3Dは無理です。

ピッチポンプとの違いは、エレベーターを操作していることです。

ということは、

1.モード1なので左手の指ミキシングが入っている。

2.サイクリック操作の抵抗でローター反力が増えて、それを抑えているテールがエレベータ戻したために反力が減少し、同時にピッチが抜けて反力減少と相まってテールが勝ちすぎる?

1.は他の機体ではならないので、この機体だけ指が違った動きはしないと思うので違うかな?

でも、ZYXのテールIゲインをかなり上げて安定させているので、微妙なスティック操作の蓄積で回っている可能性もあるかもしれません。

2.は、やはりテールローターの慣性力を減らすために小径ローターを使うか、サイクリックからテールにフィードフォワードをかけて少しでも反応を早くするくらいしか考え付きません。


次回は、

ZYXのテールIゲインを減らしてみる。(指ミキシングの影響の有無)
2900KV+4025Rローターの組み合わせを試してみる。(テールブレード慣性力の減少)

ZYXのサイクリック-テールのコンペンセート(フィードフォワード補正)を試してみる。



ですが2900KVは急激な回転変化についていけず脱調気味なので、こちらを何とかBLHELIの設定でなくせるかを試す必要があります。

arducopter墜落

なんとか、Loiterモードまで飛行可能になったので、RTL(リターントゥランチ)ゴーホームを試してみたのですが、機体が戻り始めた段階で停止??

どうなったのかな~と思っていたら、いきなりモーターカット。

そのまま約5mの高さから自由落下しました。

破損個所は、GPSユニットボックスが割れたのと、APM搭載用のフレームを固定しているスペーサーが4本とも割れていました。しかし、そのおかげでスキッドは大丈夫でした。
5mの高さからの自由落下の割には被害は少ないかもしれません。





原因は、なんとフェールセーフ。それも受信機のフェールセーフではなく、APMのフェールセーフでした。
受信機にフェールセーフをかけておけば、ノーコンでモーターストップするのでAPM側は気にしてませんでした。

APM側のフェールセーフは弄ってないのですが、モーターストップになっていたのでしょうか?

というか、APMのフェールセーフは設定をどうするのかいまいち良く解っていません。これを機会に、勉強する必要がありそうです。

ではなぜAPMのフェールセーフが働いたか?ですが、ログを見てみると、GPSエラーになってます。



問題は、なぜGPSエラーになったかですが、こちらもはっきりしません。

モーター始動前には、インジケーターのLEDはロックを示すブルーの常時点灯を確認したので、飛行中にエラーになったようです。

GPSデータを飛行に利用するモードに切り替えたとたんにエラーになっているので、ホバリング中にエラーになっていた可能性もあります。

考えられるのは、

1.GPSユニットの故障
2.GPS側で電波を止めた、もしくは、受信状態が悪くなった。
3.接触不良、もしくはコネクターが抜けた

1.は後で確認するとちゃんと動作しました。
2.はGPS側の故障は考えにくいし、田んぼの真ん中なので電波が届かないこともなさそうです。

となると3.ですが、墜落時の状態は、衝撃でユニットボックスが破損して外れ、GPSの配線はコネクターが抜けていました。が、一緒ににつながっている電子コンパスの配線は抜けていませんでした。

ボックスが外れているのでいつコネクタが抜けたかはっきりしませんが、コンパスの配線がつながっているので飛行中に抜けた可能性はあります。機体の振動で抜けたのでしょうか?

そういえば、コネクタの抜き差しが割と楽です。コネクタ部分に引っ張りが掛からないように配線を固定する必要があるかもしれません。


2014年4月6日日曜日

ARDUCOPTER・・・やっとLOITER飛行まで行きました。

前回はテールの安定性が無く、横風に影響されて飛ばしにくかったのですが、今回は風が少ないせいもあったのですが、YAW関係のパラメーターをいじってヘッドロックモードに近いテールの動きができるようになり、少し安定してきました。

ここまでの機体のスペックをまとめてみます。

機体                 ALZRC    DEVIL450
受信機               orangeRX 9ch
モーター             copter-x 3500KV
メインギア          121Tヘリカル
ピニオン            12t

バッテリー          3S 1800mah 25C
ESC                  Plush 40A (firmware BLHELI 11.0)
ローター回転数  2800rpm(ガバナー制御)
メインローター    グラスファイバー製 325mm
テールローター   カーボン製 60mm 

コントローラー    HK PILOT mega 2.5
GPSモジュール  中華製バチ物(NEO-6M)
外部コンパス    中華製バチ物(GPSと一体型)
ソナー               MaxBotix MB1040 LV-MaxSonar-EZ4
電源モジュール   中華製バチ物
GPSカバー         プラスチックケース(仙石電商)

テストフライトの様子です                          



loiterモードに切り替えたのち画面に入るように送信機を写しています。

まだLoiterモードでハンチングがあり機体が上下左右に揺れています。

この時のログです。


機体の振動ですが、ほとんど問題ないレベルに減衰しています。

Loiterモード中のエレベーター・エルロンの動きです。



緑がエルロン、青がエレベーターです。下の指標でLOITERとなっている間はエルエレ操作していませんが、コントローラーが上下左右に動かして位置を固定しようとしていますが、この動作が間に合っていずハンチングを起こしているようです。
PIDの設定で何とかなりそうです。

久しぶりに450 (CX450PRO・・・COPTER-X)

バチ機の代表格、COPTER-XのCX450PRO。マイクロヘリやARDUCOPTERばかり弄っていてなかなか飛ばす機会がなかったのですが、このところ風が強くマイクロヘリでは面白くないので久しぶりに飛ばしてみました。

安物と言っても450クラスで大きいだけのことはありやはり安定しています。

動画です。



機体は5000円、大きなクラッシュもなくいまだに健在で、ジャイロはこれまた安物のHKの3D-Hというマイクロビーストのバチものです。

が、私の腕では性能差はわかりません。これで十分楽しめます。