LivingRoomFly03-04 スペック

この飛行機はLivingRoomFly03-02のRCメカを格安なものに交換し、入門用にしたモデルです。狭いエリアでの飛行性は劣りますが、学校の教室レベルでは十分飛行可能です。収納性（A4クリアケース）はそのままなので、モバイルインドアRC普及版になることを期待しています。

諸元(Spec)
スパン(Span) : 450mm
全長(Length) : 490mm
主翼面積(Wing area): 8.1dm2
モーター(Motor unit) : KEYENCE Motor-A for GYROSAUCER Reduction= 5.4:1
プロペラ(Propeller) : GWS EP-5030 D=127mm
バッテリ(Battery) : Li-Poly 3.6v 145mAh x 2
全備重量(Gross Weight) : 66.0g
機体(Structure weight) : 19.5g
モーター(Motor unit) : 13.5g
メカ(RC unit) : 25.0
バッテリ(Battery) : 8.0g
翼面荷重(Wing Loading) : 8.1g/dm2
C.G. : 70mm 前縁から(from leadingedge)
以下の写真はLivingRoomFly03-02でプロペラ、RCメカは違いますが、主尾翼サイズ配置は同じです。
平面(PlanView)
正面(FrontView)
側面(SideView)

IR_Tx_Rx02-01 アクチュエータテスト2

エルロン（P0.1,P0.2)にオシロスコープを繋げてチェックしました。

結果を見ると、ニュートラルにも電流が流れています。ニュートラルのパルス時間設定値を調節する必要があります。
フルに舵をきった場合でも１００％出力されてないので、ロジック調整が必要です。
次に、無負荷での出力電圧が３V近く出ているが108Ωコイルを繋いだ場合は２．６Vぐらいになっている。しかも、１００％出力されてないので、出力電圧は１．２Vまで低下しているようです。
ロジック調整の後、再テストが必要です。

IR_Tx_Rx02-01 アクチュエータテスト１

アクチュエータ制御方法を変更し、エルロン（P0.1,P0.2)にマグネットアクチュエータを接続しトルクテストを行った。

とばさんオリジナルソフト（mc1ad3.c）のアクチュエータ制御は、ニュートラルを維持するロジックがはいってるようです。従って、ニュートラル時にも電流が流れている。今回は、その部分のロジックを変更し、ニュートラル時には電流が流れない方式に変更した。
結果を見ると、アクチュエータドライバを繋げないケース（備考：直結）では、電圧が2.95Vあるが、コイルを繋ぐと電圧低下している。
巻き数の大きいコイルを繋げないと電圧降下が激しく大きなトルクが得られない状態です。
巻き数が６００回の場合、LivingRoomFly04-01に搭載しているメカ（Mini-Mug)と同じトルクとなる。

第42回 湘南スローフライヤークラブ飛行会

第42回 湘南スローフライヤークラブ飛行会に参会しました。
1.LivingRoomFly05-01のテスト飛行
2.LivingRoomFly03-05での飛行練習
を行いました。

1.LivingRoomFly05-01のテスト飛行
ラダー、エレベータがまったく効かなくて、調整完了できませんでした。特に、ラダーははっきりきれているのが飛行中に目視できたが、効きませんでした。カナード型の場合、垂直尾翼の重心からの距離が近いので特に効きが悪いようです。以前サーボでフルフライングで操舵している時は、まったく気にならない状態でした。しかし、マグネットアクチュエータでのラダーで十分に効かせるのは、かなり難しいようです。
この機体でアクチュエータテストは好ましくないので、今後のアクチュエータテストはLivingRoomFly04で行うことにします。
2.LivingRoomFly03-05での飛行練習
ラダーの舵角を大きくして、バレルロールにトライしましたが、うまくいきませんでした。
ループの頂点でダウンを打ち、背面飛行にトライしましたが、うまくいきませんでした。

IR_Tx_Rx02

ESCとマグネットアクチュエータドライバーを実装した回路を作成する。受信回路は無く、RC受信機、又は赤外線受信素子を接続して使用する。作成した回路は、モーターのリップル電圧でC8051がリセットすることがわたった。この回路はアクチュエータードライバーとしてしばらく残し、この開発はIR_Tx_Rx03に引継ぎました。その後、IR_Tx_Rx03の動作が安定してきたので、この回路の役目は終了しました。この回路に使われているチップは、他の回路に流用されます。

状況：IR_Tx_Rx03へ引き継がれた

プログラム テスト

とばさんのプログラムをJR用に変更し、テストしました。

変更個所
#defineでMAKERがFUTABAになっているのをJRにしました。
パルス間隔の設定部分を以下のように変更しました。
#define PI_GAP 2500 // パルス列の間(>PI_MAX)
#define PI_MAX 1900 // 舵最大(トリム分を含む)
#define PI_MIN 1100 // 舵最小(トリム分を含む)
#define PI_NEU 1600 // 舵ニュートラル ((PI_MAX-PI_MIN)/2)とは限らない
#define PI_T_MAX 1900 // スロットル最大
#define PI_T_MIN 977 // スロットル最小
#define PI_T_ERR 20 // スロットル検出時に誤差と見なす範囲
以上
シンボリックデバッガで内部変数を見て確認し、
その後、開発ボードはP0.2にREDが繋がっているので、エルロンを操作し、REDの明るさが変化する事を確認しました。

Rx受信シグナルゲット

受信機（JMP RX5-2.3）の受信シグナルがPICの４番ピンにきているかを確認しました。

作成予定のC8051回路の入力シグナルをRC受信機から取得する為、受信機のどこからシグナルを取得するかペンオシロを使って確認しました。
今後のC8051回路テスト用の入力シグナルは受信機（JMP RX5-2.3）のPIC４番ピンから取ることにします。

受信機部品入手

受信機部品を入手しました

パーツリスト
10ピンコネクタオス x2 ：　246円　　　　サンエレクトロ
10KΩ x10 1KΩ x10 ：　300円　　　　　桜屋電機店
M2プラナット x20　：　210円　　　　　　　ヒロセテクニカル

Connect成功 Demoプログラム実行

Connectできました。
Option->Debug Interfaceで、Cygnal 2-wireにしてなかたのが原因でした。
Demoソフトのアッセンブル、ダウンロード、実行ができました。

Connectできない

開発キット付属のターゲットボードをパソコンとつないで、IDEからconnectしようとしたのですが、コネクトできません。現在調査中です。

IDEのConnectボタンを押下すると、左のメッセージが表示されます。その時、SerialAdapterのRun/Stopランプが点灯します。SerialAdapterが反応しているので、RS232Cポートは正常に動作していると考えられます。写真はその時のものです。
USBシリアル変換アダプタは、I-O DTATA　のUSB-RSAQ2です。
ジャンパは、送られてきた状態のままです。
RS232Cポートの付いているマシンでもテストしたのですが、状況は同じでした。

部品入手

秋葉原で赤外線送受信用の部品を入手しました。

入手部品リスト
半田ごて先　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：　２８０円　　　　　山本無線
共晶半田　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：　３００円　　　　ヒロセテクニカル
シール基板　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：　７００円　ｘ２　門田無線電気
赤外線受光素子IS1U60　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：　６３円　　　　瀬田無線
赤外線受光素子SPS-447-1-E　　　　　　　　　　　　　　　　：　１４０円　　　千石電商
Φ３．５ジャックメス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：　３１５円　　　サン・エレクトロ
ポリカーボ　ネジ　クビ下５ｍｍｘ２０　クビ下１２ｍｍｘ１０　：　３００円　　　　ヒロセテクニカル
PS2コントローラ延長ケーブル　　　　　　　　　　　　　　　 　：　６８０円　　　　ソフマップ
　　

LivingRoomFly05-01作成

新しく作成したマグネットアクチュエータを搭載する為に、作成しました。

LivingRoomFly04-01の主翼を使いカナードを作成しました。重量はLivingRoomFly04-01と同じです。モーターユニットも同じですが、プロペラは１サイズ小さい（GWS EP-3020）にしました。

LivingRoomFly05

新作マグネットアクチュエータを搭載する目的で作成しました。しかし、カナードはラダーの効きが悪く、マグネットアクチュエータ搭載には好ましくないことがわかり、中止することにしました。

状況：中止

マグネットアクチュエータ試作品完成

飛行機搭載用のマグネットアクチュエータ試作１号が完成しました。

マグネットを２つのコイルで挟み込む方式のマグネットアクチュエータです。重量は1.6gで、２つのコイルを並列にも直列にも配線できます。
直列に配線すると、抵抗は160Ωでトルクはマイクロマグ受信機で作動させると0.3から0.4gcmです。このトルクは、前回の横田スローフライヤークラブ飛行会で飛行させたLivingRoomFly04-01に搭載したマグネットアクチュエータと同じトルクです。
並列に配線した場合は、抵抗は40Ωでトルクは直列に配線した場合の２倍になります。

C8051F300用Pich変換基板入手

名古屋の大村さんからC8051F300用Pich変換基板を無償で頂きました。感謝しています。大村さんの名刺上にその基板があります。
大村さんは超小型な物（例：電波体温計）を開発されている方です。大村さんのホームページ
超小型では目的が同じなので、これから有意義な技術交換が期待できます。

C8051F300開発キットゲット

Digi-KeyのオンラインショップでC8051F300開発キットとチップを入手しました。

5/12に注文し、今日届きました。
発注時に、使用用途を具体的に英語で書くようにあったので、
THIS TIP IS CARRIED IN INDOOR RADIO CONTROL AIRPLANE. THIS TIP ANALYZES A RECEIVING SIGNAL AND DRIVES AN ACTUATOR AND A MOTOR.
と書いておきました。
開発キット：12,712円
チップ２個：1,698円
税、送料込み合計：17,231円

第２０回横田スローフライヤークラブ飛行会

第２０回F西多摩体育館飛行会に参加しました。
1.LivingRoomFly03-05のテスト飛行
2.LivingRoomFly04-01のテスト飛行
3.FunFly03-01のテスト飛行
を行いました。

1.LivingRoomFly03-05のテスト飛行
この機体はLivingRoomFly03-03のステルスB2をはずし、よりパワフルなKEYENCE Motor-A を搭載したものです。アクロバティック飛行、ペイロード飛行、及びバッテリ使いきり飛行時間を測定しました。
アクロバティック飛行：宙返りが可能です。その時、翼の撓みは大きいですが、カーボンロッドが折れる状態ではないので問題ないと考えています。
ペイロード飛行：１４ｇのペイロードを搭載しても、問題なく飛行できました。このことで、この機体は各種の試験用の母機に使えそうです。
バッテリ使いきり飛行：１６分２９秒飛行できました。ステルスB2よりも飛行時間が少なくなっているが、汎用的に使えるので、普段はこのモータチョイスで飛行させるつもりです。
2.LivingRoomFly04-01のテスト飛行
マグネットアクチュエータのマグネットはネオジムΦ4-2を使っている。今回は、磁石を２つにして飛行テストを行った。ラダーは舵の効きが大きくなり過ぎて、送信機側で舵の効きを５０％にして飛行させました。このサイズの飛行機では、マグネットアクチュエータのトルクは0.3から0.4gcmあれば十分飛行できることを確認しました。
3.FunFly03-01のテスト飛行
捻りエルロン機のダウンサイジング版で、今回初飛行でした。エルロン機なので、主翼の迎え角を小さく（CLに余裕を持たせて）飛行させないと舵が効かないので、飛行速度が速くなります。速度が速いので調整に時間がかかりました。調整中にクラッシュし、調整完了できませんでした。

マグネットアクチュエータ性能測定

マグネットアクチュエータの性能を測定しました。

計測結果
まとめ
最初の３行は、５／３に測定したものです。これは、市販のコイルなので、不明なデータがあります。
注目点
��．同じマグネットアクチュエータ（コイルと磁石が同じ）ならトルクはほぼ電圧（電流）に比例して大きくなる
��．平均径と線直径が同じならトルクが等しい
��．磁石を倍にするとトルクも倍になる
��．長さは小さいほうが良いが、短すぎると平均直径が大きくなるので配慮が必要になる
��．磁石をコイルの前に置くと、トルクが小さくなるだけでなく、ニュートラル付近以外はトルクが無くなる

MagnetActuator03

マグネットアクチュエータの性能を測定していきます。

状況：進行中

コイル巻き試作１号機完成

コイル巻き試作１号機が完成しました。
画像をクリックすると、動画（5Mbyte)がアップします。
今後は、このマシーンでコイルを巻き、このマシーンの完成度を上げていきます。

初めてコイル巻きました

コイルを始めて巻きました。巻き数：５５０回、１４２Ωです。
しかし、コイル巻き機は問題が何点か見つかりました。


上の写真がコイル巻き試作機です。急激な巻き取りが起こらないように、ワームギヤーで減速しています。モーターの回転は巻きの偏りを無くす機構、巻き数カウンタ、コイル巻き用のボビンに伝わります。エナメル線はテンションの制御機構にセットされています。その機構は、タイヤ付の台にエナメル線ボビンを乗せ、巻き取り中にエナメル線のテンションが大きくなると台が引っ張られマイクロスイッチが切れてモーターがストップする機構になっています。
まだ、テンションの制御がうまくいっていません。今回の巻きテストでは、偏りを無くす機構をはずして、手でアシストしながら巻きました。
エナメル線ボビンは重いので、これを小分けして使えば、現在の試作機でも動作しそうです。しかし、小分けする手間などを考えると、このままで使えるようにテンションの制御を調整していくつもりです。
東急ハンズでパーツを購入しました。
1.5mm ドリルビット：280円
2.5mm ドリルビット：290円
4.3x10 ジュラコンスペーサー：200円
MK-6 ネオジウムマグネット 4x2 ：700円
D6-D8 シリコンチューブ :34円
D1-D2 シリコンチューブ :12円

コイル巻き機の試作開始

コイル巻き機の試作を開始しました。
まだ、未完成ですが写真をアップします。

部品が不足したので、東急ハンズで購入しました。
皿ビス M3-8 x1 : 80円
M3-10 x2 : 160円
木製パイプ Φ15 : 190円
3M Scotch PP Tape 369 : 590円
Scotchテープは品番を確認してなかったので、後で梶山さんの使用しているテープと同じか確認する必要があります。

MagnetActuator02

コイル巻き機の製作を行います。コイル巻き用の市販品は存在しないので、コイルを巻くにはこのマシンの製作が必要になります。機能は巻き数カウンタ、巻きの偏りを無くす機構、テンション調節機能を装備します。現在、試作１号機が完成し、運用を開始しました。

状況：進行中

マグネットアクチュエータ測定

マグネットアクチュエータのトルク測定装置を作成した。
アクチュエータの作動点から1cmの所に分銅を乗せる皿をぶら下げ、バランスを取ったものです。
まず、LivingRoomFly04-01に搭載したマグネットアクチュエータの測定をした。

RCユニットはMicroMagです。２つのアクチュエータドライバ毎、マグネットアクチュエータを接続し、トルクを測定した。電圧、電流はドライバーとアクチュエータの間で測定した。
アクチュエータの接続
Connection1 Connection2
測定
Connection1
Connection2
まとめ

Receiver:MicroMag Magnet actuator:Mini-Mag

memo	Voltage(V)	Current(mA)	Torque(gcm)
Connection1	0.70	7.00	0.13
Connection2	1.08	10.80	0.20
Direct connection	3.70	37.00	0.65

<![if !supportEmptyParas]> <![endif]>

考察
トルクが小さいのにはびっくりしました。ドライバーの出力が同じでないのも意外でした。
ただし、マグネットアクチュエータは、コイル以外は純正を使っていないので、メーカースペックとは違ってきます。
ドライバー部分での電圧が１Vぐらいなので、回路の内部抵抗がかなり大きいようです。
今後はコイルを作成して、実験していくつもりですが、アクチュエータドライバーも全体の性能に大きく影響するので、ドライバーも含めて考えていかないと意味が無いことを感じました。
どのようにまとめていくか考えなければなりません。