4Kカメラを搭載した200g未満のドローンを自作してみました。
まぁ自作といっても、以前つくった3インチのドローンを2.5インチのフレームに載せ替えた感じです。
以前に制作した3インチドローンはこちら↓↓
https://drone-info.net/jisaku-drone
自作ドローンキットや、パーツ類のクーポン一覧です。クーポンコードをクリックすると、コードがコピーされて、商品ページに移動。そのまま貼り付けて使用できます。
その他「ドローン、送信機、FPVゴーグル、カメラ」などのクーポンは下の記事でまとめています↓
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4Kカメラ 200g未満の自作ドローン コンセプト
以前につくったHDの3インチドローンのコンセプトは200g未満で「とりあえず気持ちよくフリースタイルとか決められる」そんな感じだったのですが、
今回の200g未満のドローンのコンセプトは「空撮機として使える」これをいちばんに考え作成しました。
- 安全性が高く、広めの室内でも飛ばせる
- 飛行時間は4分ぐらいは飛ばせる
- 綺麗な画質で撮影できる
- 200g未満
上記のことを意識してビルドした感じです。
まず安全性をあげるために、プロペラにダクトを装着。
飛行時間を4分ぐらいに想定したので650mAhのバッテリーをつめるように重量を調整。
ダクトの分重量があがることも考慮して、200g未満におさめるために3インチ→から2.5インチにサイズをダウン。
綺麗な画質で空撮できるようにするため、FPVカメラを「RunCam Hybrid 4K」に変更
「RunCam Hybrid 4K」のレビュー記事はこちら。FPVゴーグルに飛んでくる画質は悪いですが、マイクロSDに保存される空撮画像は綺麗なカメラです↓
https://drone-info.net/runcam-hybrid-4k
4K 200g未満のドローン 自作するために購入したパーツ
今回自作するにあたり購入したものは以下の３点。
自作ドローン：フレーム
フレームは3000円以上するのでちょっとお高めなんですいけど、20mm 20mmの基盤タワーを2個つくれて、DVR基盤を搭載するドローンにおすすめしたいフレームです。ただESCのサイズが大きめだと、となりのタワーにぶつかっちゃうのでFC,ESCを選ぶ際には注意が必要。
バッテリーストラップやLEDなんかもついていて、なかなか良いですよ。
自作ドローン：FPVカメラ
FPVカメラは「RunCam Hybrid 4K」。
2020年4月現在で発売されているFPVカメラの中では一番綺麗に撮影できる商品だと思います。
自作ドローン：プロペラダクト
2.5インチのサイズにあうものをチョイス。
4K 200g未満のドローン 分解と組み立て
まずは以前自作した3インチドローンを分解。
パーツをまるごとはずしていきます。
カメラは交換するのでハンダを溶かしてはずしましたが、それ以外はそのまま使用しますのでフレームからはずしただけ。
ちなみに上の画像は3インチと2.5インチのフレームを比較したところ。
アームの長さが違うくらいでその他はほぼ一緒です。
2.5インチのフレームにパーツをとりつけ
あとは2.5インチのフレームにパーツを取り付けていくだけです。
ちなみにモーターとフレームをとめるネジのサイズはダクトを入れたことにより10mmと長めのネジが必要になりました。
それなので10mmネジを持っていない人は事前に揃えておく必要があります。
ここら辺を購入しておけばいろいろなサイズが入っているのでいいかと思います↓
組み立て途中で問題発生。
ダクトをつけたことによりマイクロSDのスロットとダクトの位置が重なってしまい、マイクロSDの抜き差しができなことが判明。
FCのUSB差し込み口もダクトが邪魔して、うまく差し込めないようになってしまいました。
なのでこのようなものを使って基盤の高さを調整しました。
高さを調整したことにより、USBとマイクロSDは差し込めるようになりましたが、フレーム上部のプレートも高さをあげないとあたってしまうことに、、、、
なのでフレームも若干かさあげしておりますw
ちなみにVTXの取り付け位置は、かさ上げしたのでESCの下が開いたため、フレームにつけて動作のチェックをしてみたのですが、なんだか受信があまりよろしくないようだったので、最終的にはフレームの上部に乗せるというあまりよくない仕様になってしまいました（あとで良い設置場所探します）。
レシーバー位置は、前面のタワーDVR基盤の下に入れています。
この位置はなかなか良いと思います。
組み立て後の重量測定。
バッテリーなしで124g。
4s650mAhを搭載しても193gに収める機体が完成しました。
自作 4Kカメラ ドローン テストフライト
少し風のある日でしたが、テストフライトしてきました（上の動画）。
悪くはないんですけど、ちょっとジェロ（コンニャク現象）がでるんで、調整して出ないようにしたいですね。
まぁそれなりに綺麗な空撮ができる、ドローンには仕上がったと思います。
最後に
まだ大満足な仕上がりにはなっていませんが、そのうち調整して振動をなくしたいと思います。
追記：ESCのサイズ選びについて
このフレームに収まるちょうどよいESCを探しているとの質問があったので写真付きで回答します。
上の画像は昔の「MAMBA F405」のFCとESCのセットした画像です。
このくらい大きめのESCでも前後の基盤タワーの位置を調整すれば組めないことはないです。
ただ現在は同じ名前で下の画像のものに変更されています。
ESCのサイズは小さくなっているので、これだったらわりと普通におさまると思います。
下のリンク先のFC、ESCのセットです↓
MAMBA F405
追記日：2021年1月2日
ただ付属のコンデンサ（キャパシタ？画像の左に飛び出ているやつ）が大きすぎるのでこれをどうするかです。接続する部分の長さを調整してフレームの外に向けて少し出す感じにすれば大丈夫だと思います。
コンデンサはバッテリーケーブルの先、リポバッテリー接続の部分につける方もいますが、このサイズはもうXT60につけるようなやつなのでXT30のコネクタにつけるのはどうかと思います。
ちなみにコンデンサをつけないで使用すると問題がでるのか自分の知識ではわからなかったので、ドローンに詳しいきよっちさんに聞いてみたところ、なくても特に問題ないとのことです。
心配な方はつけた方がいいとは思いますが...
きよっちさんのドローンショップはこちら↓
https://calmzero.thebase.in
いちばん楽なのはこのフレームのBNF機に使われている下のセットを購入すればかんたんに組めると思います。
配線なしのピンでFC、ESC、VTXがついてるので、すっきりタワーが組めます。
ただピンタイプなのでVTXだけ別の開局済みのものに変更するということはできません（ピンの部分をうまく使ってできる人もいるかも）
それと戸澤さんのところにVTX系統図があるかは不明です（お願いすると作成してくれる場合もあります）↓
https://drone-info.net/tozawa-vtx
あとはESCが少し大きめでも、2つタワーを作るさいに、うまく高さを変えてタワーの基盤部分の位置を調整すればほとんどの場合なんとかなります。
ただこの4Kカメラも基盤がそこそこ大きいので、やっぱりESCは小さい方がいいです。