【Arduino自作ドローン】No.1 構想&部品選定編

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安いおもちゃドローンを数分飛ばしたぐらいの経験しかなかった自分. まず最初に,有名どころのドローンを検索してドローンについての知識をつけました. とりあえず,DJI Phantomのようなドローンを目標にしました. そして一番重要なモットーは,”作れるものは全て自作する”です.


  • サイズ

大雑把にわけて3種類 プロペラの対角線の長さが用いられている.

  1. ミニドローン 対角50mm
  2. スタンダード 対角350mm
  3. プロ     対角500mm~

今のドローン業界では350mmが多かったので,このサイズに決定.

  • メーカー

ドローンは大体2大メーカーが有名

  1. DJI Phantomというおそらく一番有名なドローンを製作している企業.中国企業だがシェアは過半数をしめ,非常に品質が高い.
  2. Parrot フランスの企業,こちらも非常に有名DJIのPhantomと同じモーターを購入できることがわかったので(E305),DJIに決定
  • フレーム

フレームの形状は,シンプルな形状にしました. また,加工もしやすいように,板とパイプだけで構成しました. ちなみに,壊れないように,軽量化は無視して強度を上げています.

  • 飛行時間

トイドローンと,DJIやParrotなどのドローンの違いとして,バッテリーの駆動時間が大きく違います.
トイドローン:5-10分
ドローン:30分程度

充電時間を待つのが嫌いなので,30分を目標に決定.

  • フライトコントローラ

フライトコントローラはマイコンのArduinoを使用し,自分でプログラミングをすることにしました.基本はPID制御で飛ばすことにしました.

  • センサ

ドローンに必要不可欠なのが,フレームの姿勢を把握するための姿勢角センサ.
姿勢角を把握するには,加速度センサとジャイロセンサが必要不可欠です(磁気センサもあるとよい).

そこで,9軸センサ(X,Y,Z軸×3センサ)を探していたら,MPU9150という9軸センサが有名なようでした. しかし,MPU9250という新しいセンサがあったので,こっちを使いました.その代わり情報が少ないです.


  • 評価+バッテリ容量決定

これらの情報から,実際にドローンが飛ぶか?,飛行時間はどれぐらいか?,バッテリー容量はどれぐらい必要かを評価します. 使用したのは eCalc というサイトです.数百円払えば自分の使用するモーターやバッテリ,重量を選択することで,最大飛行時間や飛行距離,モーター負荷,発熱温度などがわかります. また,グラフも作成してくれるので,効率の良いところなどがわかります. これを使用することでしっかりと飛ぶことが確認できました.また,最適なバッテリ容量は5000-6000mAhということがわかりました. これらの情報を使用して,次のステップに移りました.

【Arduinoドローン】No.2 フレームの設計製作編

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