ロボット：息子と一緒に Makers：So-netブログ

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極小モーターモジュールを実装その２　 [ロボット]

前回デュアルN-ChのFETを使って極小モーターモジュールを作ったのですが、どうも配線の引き回しがやりにくい。ということで、単発のFETで実装をし直しました！

基本的な実装は前回と同じで、FETのドレインと電源ラインとの間に10uFのコンデンサを挟んでいます。いやー小さすぎてカメラで映してもピンボケしてしまいました。

気になる重さは0.8g！前回はデュアルで1.70g だったので、0.1g 減量できたことになります。

しかし、これで一円玉よりも軽いんですよねー。我ながらすごいな・・・。
次はいよいよ電気系の組み上げです！
( ｰ`дｰ´)

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メディア: エレクトロニクス

タグ：モータードライバーコアレスモーター極小実装

2017-04-29 23:59 nice!(24) コメント(0) トラックバック(0)
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極小モーターモジュールを実装！　[ロボット]

極小 ESP-WROOM-02に続き、極小モーターモジュールを実装しました。仕事が危機的状況なのに、寝る間を惜しんで、何やってるかなーオレ・・・。

モータードライバはSI4900DYというデュアルNchFETを使いました。

本来IC保護用のダイオードも必要ですが、小電力のコアレスモーターなので省いてしまいました。しかし、細かい。我ながら頑張ったなぁ。

重量は二つのモーターを合わせても1.70g！！うん、頑張った！

バッテリーを除いた電気系全体では、1.75g + 1.70g + 1.70g + α（半田＋グルー）で、5.3g 位かなぁ。目標の10g以内はなんとかなりそう？
σ（=_ = ）

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タグ：コアレスモーター SI4900DY モータードライバ極小実装

2017-04-26 23:59 nice!(37) コメント(4) トラックバック(0)
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軽量実装を検討してみた！　[ロボット]

非力なモーターのドローンは軽さが命。ということで可能な限り軽量に実装したいところ。基板はそれ自身に重量があるので避けたい。ということで、銅箔テープとカプトンテープ、ポリウレタン銅線（エナメル線）で軽量実装できないか検討してみました。

今回試してみるのは、0603のコンデンサー。すごく小さい部品です。

銅箔テープとカプトンテープを張り合わせます。銅箔テープ側はGNDや電源に使います。

穴をあけてポリウレタン銅線を通し、銅箔テープとはんだ付けします。

カプトンテープ側にコンデンサと銅線をはんだ付けをしてみました。最初はちょっと苦労しましたが、慣れてくると時間がかからず出来そうです。

全体重量は0.06g。これなら抵抗やコンデンサなど全体を組み上げても1gにもならないでしょう。

はんだ付けのときに威力を発揮したのが”はんだ付け用ペースト”。はんだ付け前にこて先に少しつけておくと、はんだがこて先にうまく乗ってはんだ付けしやすくなります。

あとは部品が揃うのを待つのみ。激安部品を手配したので中国からの空輸待ちです。部品が揃ったら、組上げに入りたいと思います。５月２日までに間に合うかなー。
σ(￣ー￣；

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タグ：ポリウレタン銅線カプトンテープ銅箔テープエナメル線はんだ付けペースト

2017-04-09 23:57 nice!(38) コメント(3) トラックバック(0)
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プロペラの推力を測定をしてみた！（２）　[ロボット]

ちょっとした事故があり、随分と時間がかかってしまいましたが、新しいバッテリーで推力測定をしてみました。前回の測定の様子はこちらを参照してください。

こちらが今回の測定結果です。青いのが今回のバッテリで測定した結果で、オレンジが前回の結果です。前回にくらべて若干推力があがっていますが、思ったほど向上していません。

これがこのモーターの限界なのかなぁ・・・。

だいたい1.7g と少しなので、4つで7gくらい。これではバッテリーを持ち上げるのも厳しいかも。測定方法の問題ということも考えられるので、とにかく組み上げてみて試してみたいと思います。案ずるより産むが易し！
σ（-`ω´-；）

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メディア: ホーム&キッチン

タグ：モータードライバ FET ESP8266

2017-03-20 23:30 nice!(37) コメント(0) トラックバック(0)
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ミニドローンを買ってみた！　[ロボット]

実験ばかりではなかなか検討が進まないので、ミニドローンを買ってしまいました！バラすこと前提なので、一番安いものにしました。

おもちゃなのでさすがにプロポは安っぽいです。しかしこのミニドローン、いっちょ前にモード２だけでなくモード１もサポートしているようです。使う気にはなりませんが。。。

アップにしてみると、なかなかカッコいいですね。

試運転の様子は、そのうち披露したいと思います。
（＾_＾）／～

FQ777 Pocket drone ラジコンヘリコプター室内用ヘッドレスモード搭載ミニクワッドコプターミニマルチコプタードローンリモート360°飛行 (ブルー)

出版社/メーカー: Cheerson
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GoolRC CX-10W 4CH 6軸ジャイロ Wifi ミニドローンカメラ付シルバー

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メディア: 単行本（ソフトカバー）

タグ：ミニドローン QuadCoptor Drone

2017-03-15 23:54 nice!(39) コメント(0) トラックバック(0)
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ESP8266で駆動しているFET（モータードライバ）を測定してみた　 [ロボット]

前回のプロペラの推力測定で途中で推力がダウンしてしまう原因を探るために、FETの様子を観察してみることにしました。

測定するのは、FETのゲートとソースの間、ドレインとソースの間の電圧です。

実際に測定をしてみた結果がこちらです。

動画だとPWMで変化している様子がよく分かります。

電圧を見る限り特段おかしなところはありません。デューティ100%になったときのドレインとソースの電圧を見てみます。

だいたい 0.01V。ちょっと低すぎる感じがします。データシートを見てみます。VDSが0.01Vで、VGSが3.1Vくらいになります。

データシートから類推するに、ほとんど電流が流れていないということになります。推力のサチりはどうも、バッテリーが原因っぽいですね。
ε~（＝. = ）

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タグ：モータードライバ FET ESP8266

2017-03-02 23:59 nice!(36) コメント(3) トラックバック(0)
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プロペラの推力を測定をしてみた！　[ロボット]

ついに念願のプロペラの推力測定をしてみました！

動画で見ると変化の様子が、よく分かります。

PWMのレンジは0-1000までを設定し、100ずつ変更して測定をしてみました。その結果がこちら。

プロペラ推力グラフ.png

最大でも1.4g程度。推力なさすぎ。。。OTZ... デューティ比50%を過ぎると推力がダウンしてしまっています。モータードライバーの使い方が悪いのかも知れません。もう少し調査が必要そうです。
ε=（－. ー )

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タグ：推力測定 Drone プロペラ ESP8266 モータードライバ

2017-02-21 22:54 nice!(32) コメント(4) トラックバック(0)
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ドローンのシステム基礎を学ぶ（１３）　[ロボット]

年越しテーマとなってしまいましたが、ドローンのシステム基礎の続きです。前回までプロポから、ロール目標速度（Φ target rate）、ピッチ目標速度（θ target rate）、ヨー目標速度（ψ target rate）を設定するようにしていました。

しかし冷静に考えると、プロポでヨーの速度（Ｚ軸回転：ψ）を設定するのはなんとなく分かりますが、ロール速度（Ｘ軸回転：Φ）、ピッチ速度（Ｙ軸回転：θ）をプロポで設定するのは至難の業です。

プロポからはロール（Φ）、ピッチ（θ）の目標角度を設定するのが現実的です。ということで、システム図をロール（Φ）、ピッチ（θ）の目標角度を設定するように変更してみました。

基本的な構成は二段階PID制御システムになります。目標角度(target angle)と測定角度(measured angle)から、目標角速度(target rate)をPID制御を使って算出し、それを後段のPID制御ブロックに渡してPWM値を求めます。

ここで、測定角度（measured angle）を算出には、ジャイロセンサーと加速度センサーを用いたセンサーフュージョンを使います。

センサーフュージョンは下記のような算出式と、DCM(Direction Cosign Matrix)もしくはQuaternion、Kalman Filter などのアルゴリズムで構成されています。

// preΦg、preθg、preψg は前回の測定角度
// Δt はジャイロセンサーの測定間隔
Φa = arctan(-ay/-az)
θa = arctan(ax/√(ay*ay + az*az))
Φg = preΦg + (Φ measured rate) * Δt 
θg = preθg + (θ measured rate) * Δt 
ψg = preψg + (ψ measured rate) * Δt

センサーフュージョンは、最近は各センサーメーカーから提供されていることが多いので、利用するにあたって詳細まで知る必要はありません。

これで基本的な理論背景はだいたい整ったかな。あとは実践しながら考えていきたいと思います。
p（＾ー＾）q