連載目次

概要 Raspberry Pi Multicopter
ラズパイが空を飛ぶまで (0.準備編)
センサー編
制御編
飛行編

準備編、センサー編、制御編、飛行編(完)で連載の予定。
進捗があればこの記事を随時、通知付きでアップデートする予定です。

前回のエピソード：設計編

かんたんな推力、電力、重量の見積もり等をした

raspberry pi 3 テスト 2016/10/21-2016/10/22

Rasp3, ヒートシンク, Navio2 が到着(全部Amazon購入)。
[Navio2はGPSアンテナ、7～14V→5Vスイッチング電源、ワイヤーなど全部コミコミ。] (https://emlid.com/shop/navio2/)
Raspbian lite をSDHCカードに書き込み
慣れているのでUSキーボードに切り替えた。
- sudo raspi-config で Change Keyboard Options で Generic 101
Wifi接続の設定
* アクセスポイント側でRaspのMACアドレスに対してDHCPのIPアドレスの割当を固定
スイッチング電源の長時間運用テスト (6.0V-14.8V)
Navio2をスタックした状態で、半分ビニールをかぶせて温度チェック
SSHがメインのためGPUのMemory Splitを最低の16MBに減少
6V～15VまでDC-DCにかけてラズパイが動作することを確認
- > 6V で低電圧警告付きで安定稼働 (CPU 600MHz 100% + Navio2ボード稼働)
- > 6.75V で電圧警告なしの安定 (CPU 1.2GHz 100% + Navio2ボード稼働)

モーターテスト 2016/10/24-2016/10/26

モーターをESCへのPWMでコントロール
- 12inch propも載せてまわしてみる (1秒だけ回した)
  - たった1秒で親指をけがした
  - 回転によりめちゃくちゃ線が絡まっている
ESC USB Linker / BLHeli関連 (Turnigy 20A v2 は BLheli でATMEL BLHeli Bootloader (USB/COM)で焼く)
- ファームウェアをアップデート
- 設定で Programming by TX (ESCへの入力で設定を変更できる；これをやるとへんなコマンドをNAVIO2のPWMから出して不意に設定が変わるかもしれない)をOFF

組み立て 2016/11/13

六角ねじや星ねじのドライバーが届いたので組み立て。
ESCを無理やり押し込んでいく
組むと案外重い
- 左はiPhone 5s、右はiPad mini 2
- 計算した重量で収まってるかは疑問…秤が無い。
プロペラが巨大だが干渉はなかった。
- 手のひらサイズ（半径が）

プロペラテスト 2016/12/08, 09

Navio2サンプルコードにて回転させる。
固定不足でペラが飛んだり、機体がひっくりかえったりしたものの（また怪我した）、1つのペラだけで一応浮いた。

この部分で、モーターをarming(アーム)する。この操作を行って初めて、モーターを起動できる。
何をしているかというと、送信機（トランスミッター、ラジコン用語的にはプロポ）でスロットル最小値から最大値まで素早く動かし、また最小値に戻すという操作とみなせる。ESCによってアーミングのプロシージャは異なるが、今回はこうやってアームできる。

        for (double i=SERVO_MIN; i<SERVO_MAX; i+=0.001) {
          pwm.set_duty_cycle(PWM_OUTPUT, i);
          usleep(800);
        }
        printf("max/2\n");
        for (double i=SERVO_MAX; i>SERVO_MIN; i-=0.001) {
          pwm.set_duty_cycle(PWM_OUTPUT, i);
          usleep(800);
        }

その次に、最小値から中間値までなだらかに加速させる。

        for (double i=SERVO_MIN; i<SERVO_MID; i+=0.001) {
          pwm.set_duty_cycle(PWM_OUTPUT, i);
          usleep(30000);
        }

全貌はこちら。

# include <unistd.h>
# include <stdio.h>
# include "Navio/PWM.h"
# include "Navio/Util.h"

# define PWM_OUTPUT 2
# define SERVO_MIN 1.000 /*mS*/
# define SERVO_MAX 1.750 /*mS*/
# define SERVO_MID SERVO_MIN+(SERVO_MAX - SERVO_MIN) / 5.0 /*mS*/

int main()
{
    PWM pwm;

    if (check_apm()) {
        return 1;
    }

    if (!pwm.init(PWM_OUTPUT)) {
        fprintf(stderr, "Output Enable not set. Are you root?\n");
        return 0;
    }

    pwm.enable(PWM_OUTPUT);
    pwm.set_period(PWM_OUTPUT, 50);
//    while (true) {
        pwm.set_duty_cycle(PWM_OUTPUT, SERVO_MIN);
        sleep(1);
        for (double i=SERVO_MIN; i<SERVO_MAX; i+=0.001) {
          pwm.set_duty_cycle(PWM_OUTPUT, i);
          usleep(800);
        }
        printf("max/2\n");
        for (double i=SERVO_MAX; i>SERVO_MIN; i-=0.001) {
          pwm.set_duty_cycle(PWM_OUTPUT, i);
          usleep(800);
        }
        sleep(1);
        printf("\nmin\n");
        for (double i=SERVO_MIN; i<SERVO_MID; i+=0.001) {
          pwm.set_duty_cycle(PWM_OUTPUT, i);
          usleep(30000);
        }
        sleep(1);

//    }

    return 0;
}

次回(日程未定)予定

パワーソースを分電して4つのESCに分配
- 分電盤か分電ケーブル？を購入。
わけがわからないPWMの制御を抽象化したい。
- パーセンテージでスロットルコントロールしたいのと、ステートレスにしたい。
センサーをいじる!