自作ドローンの作り方

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
今まで3インチや5インチのドローンは自作してきましたが、手のひらサイズのダクト付きのマイクロドローンは自作したことがなかったので、パーツを選んで組み立ててみることにしました。

今回は75サイズの自作ドローンを作り方を紹介します。
まぁ作り方の紹介というか、自分が作った記録的な、、、

マイクロドローンを自作してみたい!って人の参考になるところが、ちょっとでもあれば幸いです。

3インチのドローンを作った時の記事はこちら↓

【自作ドローンの作り方】3インチドローンを組み立ててみた! 今回は自作でドローンを作ってみたい方のために、実際に自分が3インチ機を組み立てた例をあげて紹介していきます。 この...

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自作マイクロドローン 工具等

まず初めに今回自作のマイクロドローンを作るにあたり、使った工具や道具的なものを紹介します。

白光 FX600A はんだこて

はんだこてはこちらを使用しました。
温度が上がるのが早く、電源を入れればすぐに使えます。
そして使いやすいし、なかなか壊れない!
少し値段は高いですがおすすめです。

白光(HAKKO)
¥3,980
(2020/05/30 17:10:53時点 Amazon調べ-詳細)

安いものをお探しの方はこちらのセットもなかなかおすすめ。いろいろ必要なものがついてきて安い。
ちなみにハンダは20回くらい使用したら壊れましたw

ヒートガン

収縮チューブを温める時に使いました。

熱収縮チューブ透明タイプ

レシーバーの保護のために使いました。
レシーバーを包んだ後、ヒートガンで温めれば収縮してぴったり包み込むことができます。

ワイヤーストリッパー

ブザーの配線やレシーバーの配線の皮を剥くのに使いました。
かなり綺麗に剥けます。
なくても指でちぎったり、ニッパーなどを使っても大丈夫。
あると便利な工具です。

ベッセル(VESSEL)
¥1,560
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あった方がいい道具

精密基盤固定ツール
かなり使いやすくておすすめ。

ブザーなどを取り付ける配線。

ブザー。

自作マイクロドローン パーツ選び

ここからが本題です。まずはパーツを選んだ基準についてかんたんに紹介。

とりあえず「どんなマイクロドローンを作りたいか」を考え、

・HD画質で空撮できる
・広めの公園で飛ばせる(イメージ)

以上、2点が今回マイクロドローンを作るにあたり考えたところです(かなり浅い考え)。
別に上の2点をみたすマイクロドローンなんてたくさんあるので、完成品(BNF)を買っちゃえば、事足りるのですが、、、、、

とりあえず自作ドローンの作り方のお勉強ですw

なんとなくマイクロドローンで良いイメージがあるメーカーというと自分は「BetaFPV」だったので、パーツはカメラとレシーバーいがいBetaFPVで揃えました。

ベースは完成版の「Beta75HD」を基本にパーツを揃えています。

自作マイクロドローン:フレーム

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
フレームは75サイズのブラックを購入。
価格は「$4.99」

自作マイクロドローン:FC ESC

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
FC,ESCは「F4 2-4S AIO Brushless Flight Controller 12A V2 (BLHeli_S)」を購入。
価格は「$39.99」

FCにモーターを簡単に取り付けられるコネクタ付き、バッテリー電源ケーブルもついているので、ハンダつけをする回数が少なくてすむFCです。初心者の方でも楽々。

自作マイクロドローン:モーター

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
モーターは「1103 Brushless Motors 8000kv値 3s対応」のものを購入。
4個セットで「$39.99」

モーターの配線にコネクタ付きですので、ハンダなしでFCにかんたんに取り付けすることが可能です。

自作マイクロドローン:VTX

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
VTXは「A01 25-200mW 5.8G VTX」を購入。
価格は「$14.99」

VTXの系統図は戸澤さんのところにあります↓↓

【ドローンの開局申請】VTXの系統図は戸澤さんのところで入手できます ドローンの開局申請にはVTXの系統図が必要になります。 日本のショップで購入する場合はVTXの系統図が付いてくる場合もありますが、...

自作マイクロドローン:キャノピー

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
キャノピーは75サイズに合うものを購入。
「V3 Black」
価格は「$6.99」

たぶん完成版のBeta75HDのキャノピーは「V2」がついているのだと思います。

V3は「TWIG XL」「 X-Knight 4」「Beta95X」など。に使われてるキャノピーっぽいです。
なんでV3にしたかというと、黒のキャノピーにしたかったから。
ただそれだけの理由です。
少し形状が違うようですが、特にもんだいありませんでした。
BetaFPVのVTXA01ならサイズがぴったり簡単に取り付け可能!

自作マイクロドローン:カメラ


カメラは家にあった「RunCam Split 3 Nano whoop」にしました。
ネジの位置がwoop用で少し広いため、黒のV3キャノピーのネジ位置とぴったりフィットしました。
ちなみにカメラの幅は14mmと狭いのですが、カメラについてくる付属のマウントを利用すれば19mmに変更できるため黒のV3キャノピーでもぴったり合います。

Hole Distance of Installation: 25.5*25.5mm
Dimensions: PCB 29*29mm / Lens Module 14*14mm

自作マイクロドローン:レシーバー


レシーバーは「Frsky XM+」にしました。
選んだ理由は家にあったからw

本来なら最近FUTABAのプロポを使いはじめているため、レシーバーはR2000SBMあたりにしたかったのですが、価格が高いためわざわざ購入するのはやめておきました。

「Frsky XM+」ならFUTABAの「R2000SBM」の半額以下で購入できます。

自作マイクロドローン 組み立て


それでは上のFCの回路図をもとにパーツを組み立てていきます。


まずはVTXの配線とカメラを取り付け、カメラに映った映像がVTXをつかってモニター映るかチェックを行いました。


黄色の配線は「回路図→VTX」
黒の配線はアースですので「回路図→GNB」
赤の配線は電源ですので「回路図→5V」
白の配線はスマートオーディオですので「回路図→T2」

で取り付けています。


ちなみにデフォルトのポートの設定では「UART1」がスマートオーディオ。
「UART2」がレシーバーでシリアル受信がONに設定されていました。

うまく、レシーバーが機能しなかった為、「UART2」 をスマートオーディオ。
「UART1」をレシーバーでシリアル受信がONに変更しています。

この変更により、白の配線をT2に接続しています。
もしかすると普通にデフォルトの設定でもうまく動作するのかもしれません。


カメラ側に接続する配線は上の画像の矢印の部分からとりました。

黄色の配線カメラの映像で「回路図→CAM」
黒の配線はアースで「回路図→GNB」
赤の配線は電源で「回路図→5V」


ちょっとわかりにくいですがこんな感じです。

カメラの基盤側には基盤に「5v」「GNB」「cam」などの記載があるのでそれとハンダで接続すればOKです。

そのあとFCとベータフライトを接続して、日本で使ってもいい周波数「E1」に変更。


FCにバッテリーをつなぎ、カメラの映像がモニターに飛ぶかチェック。
ちゃんと映像が飛ぶなら次の工程に進みます。

人によって作業順序が違うと思います。この記事にかいてある順序はあくまで自己流です。


次にレシーバーの配線をとりつけます。
SBUS受信のレシーバーなら回路図どおりにとりつければOKなのでそこまで迷うことはないと思います。


こんな感じの状態で、バッテリーをつなぎレシーバーと送信機のバインドを行いました。
バインドが終わったら、FCとパソコンを接続してベータフライトコンフィグレーターを起動して、送信機からの動作がちゃんと動くか受信機タブで確認します。

ここまで終わればあとは組み立てていけばOKです。

マイクロドローン組み立て

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
まずはVTXをキャノピーに取り付けます。
このキャノピーは、使うのがはじめてだったのですが作りがよくできていますね。

まぁ当たり前なのかもしれませんが、BetaFPVのVTXとサイズがぴったりだし、カメラの取り付けやカメラのDVR基盤の取り付けもやりやすいです。


ちなみにこのキャノピーのカメラ取り付け位置の長さは19mmですので、この記事で使用しているカメラを取り付ける場合19mmに幅を変更するマウントをつけてから取り付けます。

VTXを取り付ける前にカメラだけ固定した方がやりやすいかもしれません。

順序としては「カメラを固定」→「VTXを固定」→「カメラのDVR基盤を固定」です。

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
FCは付属のゴムを角部分にとりつけて、フレームに差し込むだけです。
自分はとりあえずネジの固定などはしていません。

AKIRA
AKIRA
BNF(完成品)のBeta75HDを内部まではいじったことがない為、本来の姿がよくわからない(笑)

ちなみに後になって気づいたのですがレシーバーはFCの下に入れてあげるとよさそうです。

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
いちどここまで組み上げてから、レシーバーどこにしよう??って迷っていたら、


FCの下にスペースがあることに気づきました。
たぶんBNF機もレシーバーは下に設置されているのかもしれません。

それとモーターに関してはFCやキャノピーを組んだ後でも取り付け可能です。
まぁキャノピーを組む前に取り付けて、

・モーターが動くか
・モーターの回転方向があっているか

確認しておくといいと思います。

自作マイクロドローン:ベータフライトの設定

ポート


「UART1」をレシーバーでシリアル受信がONに変更。
「UART2」をVTXのスマートオーディオに割り当てています。


スマートオーディオを使えるようにするには「映像伝送用送信機」タブからVTXテーブルを読み込んあげる必要があります。

VTXテーブルは以下のページよりダウンロードすることができます。
https://github.com/betaflight/betaflight/wiki/VTX-tables


ページをしたの方にスクロールしていって、
「TBS (used on most VTX that support SmartAudio)SmartAudio 2.0 (USA)」
の部分にカーソルを合わせ、


「リンク先のファイルをダウンロード」してあげます。

その後、ベータフライトコンフィグレーターの「映像伝送用送信機」タブからVTXテーブルを読み込んあげればOKです。

詳しくは下の記事でも紹介しています↓↓

5インチドローン iFlight Nazgul5 6S レビュー 少し前くらいから5インチ機を飛ばす準備をしていて、やっと飛ばせるところまで来ました! 今回は「5インチドローン iFlight N...

モーターの設定


今回のFCの場合デフォルトの設定でモーターの回転方向は逆回転になっています。
上の画像の回転向きと実際に回る回転の向きが違う場合、設定で変更する必要があります。

モーターの回転方向をチェックする方法は、実際に機体と送信機をバインドさせスロットルを入れる方法と、ベータフライトを使って回転させる方法の2種類あります。
回転方向をチェックするときはプロペラを外した状態の方がいいです。

おそらくほとんどの方が自作ドローンを作るときは、ベーターフライトコンフィグレーターからモーターを回転させてチェックしていると思います。

ベータフライトコンフィグレーターでモーターの回転方向をチェックするやり方は、モータータブに合わせて、

「リスクを理解して、、、、、」のチェックを入れて、モーター1〜4まで1個ずつゲージを上げてモーターの回転方向が、画面に出ている回転方向と一致しているか確認します。
バッテリーはつないでいないと、モーターは回らないのでドローンとバッテリーをつないだ状態でチェックします。

モーターの回転方向を変える方法


モーターの回転方向を変えるには「BLHELI」というアプリを使用します。
BLHELIはドローンにバッテリーをつないだ状態で使用します。

アプリを起動したら「connect」を選択して「read setup」→

今回は2番と3番のモーターの回転方向が逆回転だったので、「blheli configurator」で「reverse」をかけてあげました。
最後に「wrlte setup」をクリックしてあげればモーターの回転が逆になります。

自作マイクロドローン 完成

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】 200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
最終的にはこのような形になりました。
レシーバーはFCの下に入れて、ブザーも取り付けて、後方で簡単にタイラップでとめています。

まだ室内フライトしかしていませんが、そこそこいい感じで飛びそう!(たぶん)

ただこのドローンにちょうど良さそうな3s450mAhのバッテリーを1個も持っていなことに組み立てが終わってから気づきました(笑)。
とりあえず、3s300mAhと3s600mAhは持っているのでそれで飛ばしてみようと思います。

GNB 3s600mAhでテストフライトしてきました


GNB 3s600mAhでテストフライトしてきました(ほんとうは3s450mAhで飛ばしたい)。
風速は3mくらい。
安定感のない感じのフライトになってしまいました。
機体の重量に対してバッテリーが重すぎるせいなのか?
それとも他に原因があるのか?

また風のない日にでも飛ばしてみたいと思います。

最後に

200g未満のマイクロドローンを作ってみました【自作ドローンの作り方】
かなり雑な解説で「マイクロドローンの作り方」を紹介してきましたが、初心者の方の参考に少しでもなれば幸いです。
自作ドローンの作り方の基本は、ドローンのサイズには関係なく一緒なので、他の記事も参考にしてみください。

自作ドローンの作り方の記事一覧は下のページで確認できます↓↓

自作ドローンの作り方の記事一覧はこちら

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