第71回YSFC練習飛行会 参加

前回の「鳥の尾と同じ動きでの操舵実験」は、主翼がハングセイルを使っていたので、状況が把握できませんでした。そこで、普通の主翼を付けて実験してみました。


復活させたMtherShip03が問題なく飛行できるか確認できました。
デジカメの操作を間違えて、ハイスピード撮影になっています。

シンプルな主翼に変更して鳥の尾と同じ操舵をしてみました。プロペラの後流の影響で左右両方に旋回できるように調整できませんでした。
この先のテストは、実際の羽ばたき機（先日注文した：Lazy Hawk）で行います。

マザーシップ復活

鳥の尾と同じ動きで操舵できるか実験するため、MotherShip03を復活させました。
全備重量：105.0g
尾翼部分はリムーバブルになっているので、鳥の尾と同じ動きをするパーツに差し替えてテストするのです。

YSFC練習飛行会 参加

YSFC練習飛行会に参加しました。
1.CarbonFun01のマザーシップとしての可能性調査
2.CarbonFun01ナイフエッジ飛行練習
を行っています。
この他、大野さんのGeeBeeR-1と、栗田さんのShock Flyer F3Aを飛ばさせてもらいました。これらは別エントリーにアップします。


1.CarbonFun01のマザーシップとしての可能性調査
以前使っていたマザーシップがモーターマウントの不良で現在使用可能なマザーシップがありません。そこで、CarbonFun01がマザーシップとして使えないかテストしてみることにしたわけです。
スローアクロ練習の時はプロペラを7x4で使っているのですが、マザーシップでは過激すぎるので6x3をセットしてテストしました。
画像をクリックすると動画（6M）がオープンします。
エルロンはほとんど使わなくて飛行できそうです。緩やかに操舵している状態ではラダーとスロットルのみで飛行できました。
しかし、ちょっとスロットル操作が大きかったり、ラダー操舵が大きかったりすると、エレベーターやエルロンが必要になります。
この体育館（F西多摩）で、現在テストしているフライングロボットのマザーシップには厳しいと思われます。

2.CarbonFun01ナイフエッジ飛行練習
画像をクリックすると動画（4.8M）がオープンします。
初めてナイフエッジの練習をしました。ラダーエレベーターの操舵が適切に行えないので、なかなかうまく飛んでくれない状態です。何度も墜落させて練習するしかないと考えています。

この飛行で、エルロン左フルに操舵しても完全にナイフエッジ機体姿勢にできない時がありました。特に飛行速度が落ちてくると横向きになる手前７０～８０度あたりでつりあってしまうようです。
これを見ていた大野さんから「上下方向の重心位置が主翼ラインより下がっているのが原因ではないか？」と指摘がありました。早速、バッテリーの搭載位置を上に変更して飛行させてみました。
問題解決です。
それどころか、背面飛行時の安定も良くなり前回の練習飛行会での背面飛行はなかなか安定しなかったのが、飛行できるようになりました。

YSFC練習飛行会 参加

YSFC練習飛行会に参加しました。
1.鳥居さんブラシレス改造モーター飛行テスト
2.CarbonFun01飛行練習
を行いました


1.鳥居さんブラシレス改造モーター飛行テスト
全備重量：81gのマザーシップをホバリングさせるのに十分な推力があることが確認できました。
ホバリング飛行調整中
飛行中にプロペラが外れる事がわかり、飛行中止しました。
プロペラストッパの位置が浅すぎて、ゴムに十分なテンションがないのが原因のようです。
2.CarbonFun01飛行練習
画像をクリックすると動画（4M）がオープンします。
最初にエルロンレスポンスを確認後、ホバリングの練習を行っています。
最後、背面での引き起こしができなくて墜落しています。

画像をクリックすると動画（4M）がオープンします。
左ロールの練習を行っています。
最後、急降下からの引き起こしができなくて墜落しています。

エレベータの剛性不足で、飛行速度が大きくなると、舵が風に流されて効いていないようです。
300mAhを３セット、450mAhを３セット、500mAhを２セット
飛行したところで、充電完了しているバッテリーがなくなり、練習終了となりました。
約３時間練習、モーターの電流値を下げるかバッテリー数を増やさないと、４時間の練習はできないようです。

ブラシレスモーター搭載用 マザーシップ

新しく作成したブラシレスモーターが搭載できるマザーシップ(MotherShip04)を作成しました。
全備重量：81g

マザーシップ修正

マザーシップの上反角を大きくしました
全備重量：101.2g


前回の飛行会で自律飛行時操舵量の調整が難しいことがわかった。そこで、上反角を大きくして、より旋回性を向上させることにしました。
現在の上反角でもRC飛行には問題ありませんが、姿勢制御は飛行機の自律安定性に任せる方式の自律飛行にはまだ不足しているようです。
画像の上反角は通常より大きく見えますが、より小回りを効かせるにはこのほうがよいようです。（以前、６畳間で飛行させる為、大きな上反角にして飛行できた経験から）

フライングロボット 修正

前回の飛行会での問題点を修正しました。
全備重量：120.9g


ブラシレスアンプの問題
フライングロボット制御基盤から、アンプにシグナルを出力すると「YGE 4-BL」では動作したのに、「PHOENIX 10」では、始動しない問題について。
シグナル出力周期を40msから25msに変更したら、動作しました。
しかし、シグナル周期を短くすると別の問題が発生します。
今回は、スタンドアロンタイプで作成しているので、「RCシグナルの入力」、「サーボ、アンプシグナルの出力」、「標識信号の受信」、自律飛行判断、を１つのPICで行うことになります。しかも、今回は行なっていなかった「高度情報の取得」が加わります。さらに、標識が複数になったら標識信号の受信に多くの処理時間が取られることになります。将来的には、「姿勢情報の取得」も加わる可能性があります。
現在、これらを順々に処理しています。この方式だと、ある処理をこなしている間に、別のシグナルが入ってきた時は無視するので、情報が途切れてしまいます。
これを、解消する為に、割り込み処理と、同時に処理が発生した場合の優先順位を決めて、処理していく必要があります。
まず、「標識信号の受信」はRAピンを使って、メインループ内で行います。
「RCシグナルの入力」をRB割込み処理とし、他の処理中には割込み禁止として、シグナル入力処理を行なわないこととしました。
「サーボ、アンプシグナルの出力」はTime2割込みを使って行うことにしました。この処理はRCシグナル取得完了時にスタートすることで、「RCシグナルの入力」処理とのバッティングを避けることにします。
スロットルをあげてモーターの回転が大きく(電流量が大きく)なると、サーボが動かなくなる問題点について、
前回テストでマザーシップに搭載されていたブラシレスモータは「Brushless092030S352441」でした。このモータは鳥居さんのキットを使って、0.35mmコイル24回スター巻きで、Φ4×1磁石を搭載したものです。最大で、４A弱電流が流れています。
この磁石を5x5x1に変更することにしました。（「Brushless092030S3524551」）
この変更で、電流量が最大で3A弱になり、ベンチテスト上は問題なくなりました。
マザーシップの問題点
前回のテストで重心位置を前方に移動させる為に、ノーズウェイトが必要でした。それを、改善する為に、主翼を後方に移動させることにしました。
自律飛行時の操舵量の変更
自律飛行での旋回はラダーとエレベータを一定量操舵する方式を考えています。
この一定量をテストで決めていかなければなりません。現在は、PICにハードコードしているます。この操舵量を変更する際、PICプログラムを変更する必要があるわけです。これではテスト飛行が煩雑になるので、エレベータ操舵量をAUX1に、ラダー操舵量をAUX2で変更できるようにしました。さらに、現在使っていない、エルロンスティック操作で、自律飛行時の旋回を行なえるようにしました。
これで、次回のテスト飛行では、まずRCで自律飛行時と同じ旋回方式のテストができることになります。

第60回 横田スローフライヤークラブ飛行会

第60回　横田スローフライヤークラブ飛行会に加しました。
1. マザーシップのテスト飛行
2. 赤外線標識を使った位置認識テスト
を行いました。


1. マザーシップのテスト飛行
フライングロボットの制御テストに使う目的なので、安定の良いセッティングにする必要があります。
##### 現在考えているフライングロボットの制御 #####
基本的には飛行機の安定に頼った飛行を行なう。つまり、姿勢をセンシングして制御しない。
飛行方向を変える時は、設定した旋回半径になるようにラダーとエレベータを操舵する。
旋回の終了時には、舵をニュートラルに戻し、飛行機の安定で直進飛行に復帰する。
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当初、重心位置33%で飛行させました。RC飛行する分にはこれでもOKと思われます。しかし、姿勢が乱れた場合の復帰が遅く、RCで操舵しないと体育館での飛行は厳しいと感じました。
そこで、重心位置を25%にして飛行させたら、ある程度改善しました。
今回は、重心位置を前にするのに、ノーズウェイトを搭載しなければなりませんでした。
ウェイトを搭載しなくても、重心位置がもっと前に移動できるように改善する必要があります。
2. 赤外線標識を使った位置認識テスト
制御基盤を使ったRC操縦
自律制御飛行の前に、RCシグナルを取得し、スロットル、ラダー、エレベータを制御基盤から出力させるテストをおこないました。これは、いわゆるPICを使ったRC受信機と同じ機能をする部分になります。
まず、ESCにYGE 4-BLを使ってみました。結果は、出力が時々乱れる事がわかりました。
BECの電流量の問題のように思われます。
次に、ESCをPHOENIX 10に交換してみました。今度は、スイッチを入れてもESCが正しく始動しないのです。
このESCは高度制御のテスト飛行で使用して実績があります。ただし、今回はシグナル出力周期を40msにしています。以前はJR送信機からのシグナル周期(23ms)をそのまま使っていたので、この問題と思われます。
今回は、高度制御(スロットル制御)は行なわないので、受信機にそのまま接続してテストを続行することにしました。
次に、スロットルをあげてモーターの回転が大きく(電流量が大きく)なると、サーボが動かなくなることがわかりました。これもBECの電流量の問題のように思われます。
最後に、標識方向センサーの体育館でのテストを行なったのですが、うまく標識シグナルが受信できていないことがわかりました。
これは後でわかったことですが、標識から赤外線が十分に出力されていなことがわかりました。
標識β版は赤外線発信装置を改造したもので、使っていないコネクターがあったのですが、そのコネクタに間違ってさしていたようです。その為、標識に使われている２０個のLEDのうち実際に赤外線が発信していたのは、５個だったことがわかりました。

自律飛行コントローラ搭載

自律飛行コントローラをマザーシップに搭載しました。
全備重量：118.9g

マザーシップ作成(MotherShip03-01)

フライングロボット用のマザーシップを新たに作成しました。
全備重量：99.0g


今までフライングロボット実験用に使っていたマザーシップはLivingRoomFly03をベースにしたもので、剛性の問題がありました。そこで、主翼の１ｍｍカーボンロッドをサイズアップ（１．５ｍｍ）し、スパンを１５０ｍｍ延長することにしたのです。その為、胴体、脚などは再設計が必要になります。
��４クリアケース収納及び、組立て分解の利便性はそのままで、剛性のある構造としました。
その結果
スパン：450mm　->　600mm
翼面積：8.1dm2　->　11.1dm2
全備重量：81.2g　->　99.0g
翼面荷重：10.0g/dm2　->　8.9g/dm2
となりました。
これで、剛性的にもパワー的にも余裕がでて、実験用機材も余裕をもって搭載できるようななったと考えています。

ちなみに、初代マザーシップ(Platz12.1)と比べると、一回り小さくなっています。当時は、今搭載しているような軽量ハイパワーのモーターがなかったので、実験機材などあまり重たいものが搭載できないものでした。
仮に、初代マザーシップのモーターを現在のブラシレスモーターに交換したら、今回作成したマザーシップより、ペイロード性能は勝っていると思われます。しかし、プロペラがむき出しで飛行することになります。しかも、大きな箱に収納して持ち運ばなければなりません。つまり、安全性、収納性、組立て分解の利便性の面で劣っていることになります。