カエデ自動機械

ちょっとしたものづくりや電子工作のメモなど。技術開発とは今は呼べないかな。

小型ドローンを作る(1)- キットの構成品確認

衝動買いしたドローンキットを飛ばす企画です。
とりあえずキットの中身の確認をします。通販で買ったものはその辺が怪しくて買う前に悩んだりするので、参考になることもあるかも?
前回記事はこちら
ktd-prototype.hatenablog.com

キットの中身確認

買ったキット

これです。後述のとおり、大体サイトに記載の通りのことが書いてありました。違いを挙げるとすれば、実物はサイトの画像とは異なり、フライトコントローラにmicroSDカードスロットが無い点あたりでしょうか。
QAV250 250ミリメートルカーボンファイバーquadcopterフレーム2204 2300kvモーターsimonk 12A esc F4 V3S飛行コントローラflysky FS-i6X
www.aliexpress.com

フレーム

CFRP(に見える)樹脂製。プロペラ軸間距離が対角250mm。

f:id:ktd-prototype:20210203014705j:plain
フレーム(組立後)。一部プレートは軽量化のため省略。最低地上高が足りず機体下部にバッテリを抱けないためスキッド(脚)は自分で追加した。

プロペラアームは板厚3.5mmでちょっとやそっとじゃ曲がらないものでした。

逆に胴体フレームは肉厚1.5mmでペナペナですが、複数枚入っています。2枚でプロペラアームを上下から挟むようにして固定したり、スペーサを噛ませた上で小さめのプレートを配置して、そこにフライトコントローラを載せたりするようで、全体として剛性が確保されるようになっています。

穴が沢山空いているので色々付けられそうです。

ただ、スキッド(脚)が、厚さ15mmくらいのスポンジが入っているだけなんですね。多分胴体フレームの下には何も置かず、全て胴体フレームの中あるいは上に載せる想定なのでしょうが、自分としては下にバッテリを載せて重心を下げたい。

というわけで3Dプリンタで長さ40mmの円柱を出力してスキッドとしました。

モーター

Readytoskyと書かれたモーターが入っていました。
初めて聞くメーカー(ブランド?)ですが、調べると通販サイトでは結構ヒットします。

2204-2300kVとあるので、(ステータの?)外径が22mm、高さが4mmということでしょうか。実測だとアウターロータの外形が27mm、全体高さ18mmくらい(出力シャフト除く)です。

回転数が単位印加電圧あたり2300rpmということですね。おそらく無負荷回転時だと思うので、実際は半分くらいになるのでしょうか。

ちなみに、3本出ている配線にコネクタはついていませんので、別途購入する必要があります。自分は3.5mm弾丸コネクタにするつもりです。


ESC

モータードライバです。Simonkの最大出力12A、適合バッテリセル数2〜3sのものが入っていました。
入力は電源とGNDの他に3本あるので、試してはいませんがBEC(Battery Elimination Circuit:要はマイコン給電用のレギュレータ&電源出力?)付だと思います。

初めてODriveのブラシレスモータードライバを見た時に、こんな1万円以上のじゃなくてドローンのESCで良いんじゃないの?と思ったのもいい思い出です。

多分ESCだと電線を繋げ替えない限り回転方向の変更すらできないっぽいですね。
一方向回転で良いなら、エンコーダを使ったフィードバック制御くらいはできるのかもしれませんが。

こちらもメインの電線(電源側2本、モータ側3本)にはコネクタは付いていません。PWM指令やBEC用の細い線には、名前はわかりませんがよく見るコネクタ(ジャンパワイヤの凹側とかで使われてるやつ)が付いています。

ただ、次回記事で述べますが自分はそもそも電源容量12Aでは不足な気がして、使用しませんでした。

プロペラ

5030と印字された黒いプロペラが、正ピッチ、逆ピッチで4枚ずつ入っていました。2枚ずつで足りるので残りは予備ですね。これは嬉しい。

5030ということは直径5インチ、ピッチが3インチということだと思います。

PDB

Power Distribution Board(電力分配基板)です。この板上にバッテリの電力入力とESCへの電力出力の線をはんだ付けするものだと思います。

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PDBとちょっとだけ配線材料が入っている。コネクタはT型だけど自分はXT派。
その他

多分フライトコントローラっぽいものが入っていました。今回は使わず、Arduinoで自作するつもりです。

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フライトコントローラと思しき部品

表面をよく見るとFPracing F3 V1と書いてあります。やはりフライトコントローラの型番ですね。webで検索したら使い方が出てきます。
https://www.alesterra.co.jp/service_manual/arris/F3-setting.pdf

これを使えば簡単、と言うほど単純ではないかもしれませんが、やはり便利そうです。ただ、繰り返しになりますがサイトの画像とは差異があり、microSDカードスロットは付いていません。

表面に載っているチップも一応見てみると、以下が実装されています。

  • STM32F303(多分メインのマイコン
  • INVENSENSE MPU-6050(これは僕でも知ってるIMU)
  • SILABS CP2102(USB-UART変換基板?)
  • winbond 25Q4JVS1Q(目が悪くてwinband 2504JVSIQに見えた・・・よくわからないけどフラッシュメモリっぽい?)

まとめ

とりあえずキットの中身確認は以上です。

基本はキットのとおりに組み立てて、手作りのフライトコントローラ、それを上から制御するコンピュータ、それらを搭載するためのアタッチメントあたりを作っていくことになります。

各部品の重量とかも見ていこうと思ったのですが、長くなったのでまた今度にします。