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Beta75XのFC/ESC/Motorを載せるためのフレームを3Dプリンターで出力すべく設計してみました。

目的は、3Dプリンターで出力したフレームで実際に飛行が可能であることの検証とBeta75XのYaw Washout問題がダクトの無い機体では発生しないことの確認です。

目的は概ね達成しました。ちゃんと飛びましたしYaw Washoutらしき挙動もまったくありません。ただし、FC/ESCが不調になったため検証のための飛行時間がだいぶ短いです。あと、細かな振動が発生して画像が揺れています。これも解決したかったのですが、FC/ESCの不調によりかないませんでした。

せっかくデザインしたフレームなのでThingiverseにて公開しました。

一般的には送信機をUSBでパソコンに接続してシュミレーターを動かします。それでも問題はありませんが、ケーブル無しで操縦できる方が取り扱いが楽なのは間違いありません。

USBドングルの形になった専用品も販売されていますが(下のアマゾンリンク参照)、手元にある使っていないFCと受信機でもシュミレーターに接続することが出来ます。手順は簡単ですが、いくつかヒントを書いておきます。

[ F4が必要 ]
F3では動きません。F4以上のプロセッサーが搭載されたFCが必要です。

[ 受信機がUSB給電で稼働すると便利 ]
使用する時はFCをパソコンに接続します。FC自体はUSB給電で動きますので受信機も同時に稼働できると便利です。FCにオンボードで受信機が載っている場合は問題ありません。べっと受信機を接続する場合3.3Vで稼働できるものですとUSB給電で動きます。5Vで動く受信機の場合はLiPoバッテリーを接続する必要があります。

左は受信機がSPI接続でオンボード搭載。右は3.3Vで動くDSMX受信機をFCに接続したもの。

[ 設定 ]
受信機をバインドし、普通に飛べるような設定をしておきます。あとはCLIで、

set usb_hid_cdc = on
save

を投入するだけです。

このために専用のFCを用意することなく実際に飛行するドローンをこの目的で使用することも当然できます。LiPo電池を接続する場合はVTXのオーバーヒートに注意してください。

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FPVシュミレーターで主に使用するT8SG Plusで少し問題がありました。Windowsでは出荷された状態で使えるのですがMacBookにつなぐとスティックに反応はするもののマウスポインターが暴れ回って使い物になりません。これはDeviationそのものに問題があり、新しいバージョンでは解決しているらしいことが分かりました。

ファームウェアの更新は難しくはありません。問題はどのファームウェアを導入したら良いかということです。というのもDeviationの正式リリース版は5.0.0しかなく、これは何年も前のものです。新しい機能や修正されたもの、また新しい機種用のファームウェアはNightly Buildsというところから適当にダウンロードしなければなりません。Nightly Buildsというのは日々更新されるファームウェアが置いてある場所で、本当に正しく機能するかどうかは試してみないことには分かりません。

今回、手順を検証するにあたり2019-01-29版のT8SG V2 Plus用ファームウェアを導入してみましたが、構成画面でEXITキーが効かない問題がありました。仕方なく、もともと使用していた2018-07-10版に戻しました。時々Deviation Forumに動くバージョンが張り付けてあったりもしますが、なかなか正しいバージョンを見つけるのに苦労しますので、なるべくならアップデートしたくないものです。

そんなわけでリスクはありますが、簡単にアップデートの手順を書いておきます。正式な方法は各機種のDeviationマニュアルに書かれています。

今回はDeviation Uploader 0.9.0というJavaで書かれたツールを使用しました。MacOSで試しましたがWindowsでも動くはずです。DFUモードのドライバーの導入が別途必要となりますがFPVドローンをやっている方はすでに導入されているものと思います。

1. DedviationUpload-0.9.0.jarを起動する(Java Runtimeが必要となります)。
2. T8SG PlusをDFUモードで起動する。左の下(Exit)ボタンを押しながら電源ボタンを押します。この時、電源ボタンは短く押すのがコツです。
3. UploaderからDFUモードのT8SG Plusが認識されると上の方のName Start Addressと書かれた場所に何やら文字列と16進数が表示されます。
4. UploaderでDFUボタンを押します。
5. ダウンロードしたファームウェアファイルはZIPファイルです。これは展開しておきます。
6. Uploaderのファイル選択画面で解凍したファームウェアファイルに入っている拡張子.dfuファイルを選択します。
7. UploaderのSendボタンを押して終了するのを待ちます。

以上でファームウェアの更新は完了です。

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なかなか練習出来ない5インチ機をうまくなるべくシュミレーターに取り組んでいます。使用しているのはFreeriderとLiftoffでMacBookとWindowsデスクトップの両方で稼働しています。ちゃんとした練習のためには本物の送信機(プロポ)を使用することが必須です。送信機とパソコンの接続は難しくはないのですが、Windows版のFreeriderだけが接続は出来てもうまくコントロール出来ません。それを解決する方法について覚え書き的に書いておきます。

ネットを探すとOpenTX用の設定ガイドはすぐに見つかります。またDeviationの入ったDEVO用の出来合いのモデル・ファイルもあります。私がシュミレーターで主に使うT8SG PLUSではDEVO用のモデルを入れると微妙な状況になりますし、簡単ですので自分で作成するのが無難です。

行うべきことは単純です。OpenTXもDeviationも規定値ではスティックの振れ幅は-100から100になっています。これを全てのスティックについて0から100に変更するだけです。

[ Deviation – T8SG PLUS ]
新規モデルを作成しMIXERにてTHR,AIL,ELE,RUDのそれぞれの編集画面でScaleとOffsetを50にします。各チャネルのNORMAL, REVERSEについては必要に応じて設定します。NORMAL/REVERSEはシュミレーター側でも対応できるはずです。

USB接続の場合は、Model SetupのプロトコルをUSBHIDにしておきます。

と書きましたが私のT8SG Plusではファームウェアの更新を行わないとUSB接続(HID)によるシュミレーターの操作は出来ませんでした。これについては改めて手順を書きます。

[ OpenTX – QX7S ]
新規モデルを作成しMIXERにてCH1,CH2,CH3,CH4をそれぞれWeightとOffsetを50に設定します。OpenTXではUSBを接続すると自動的にHID接続になります。

[ Windows版Freerider ]
Calibrate画面の指示に従い各スティックを設定します。各舵の振れ幅を以下の画面で確認、調整を行います。スロットルは必ず調整が必要になるようです。結局のところ、TrimとScaleのスライダーが中央付近で正しい設定になるようです。

[ 互換性 ]
Liftoffの設定にはかなり柔軟性があるのでMac版、Windows版問わず、このモデル設定のまま使用できます。ところがMac版のFreeriderでは、一見うまく設定できているように見えて動きませんでした。MacとWindows両刀使いの方は別々のモデルを用意する必要があります。

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私が使用している1080P 60FPSで録画出来るRuncam split mini2のBeta75X用のカメラマウントは上海でのFPVフライトの師匠である水田さんの設計によるものですが、その3Dプリンター出力用ファイルを水田さんのご厚意により公開することになりました。リンクは下に貼ってあります。

My Beta75X has HD camera recorder Runcam split mini2 with 3D printed mount. This mount was designed by my FPV flight guru Mr. Mizuta. He kindly allows me to attach STL file here. Please refer link below.

Runcam Beta75x_mount_v6.4-Small.stlの商用利用はご遠慮ください。

Please do not use “Runcam Beta75x_mount_v6.4-Small.stl” for commercial purpose.

Runcam Beta75x_mount_v6.4-Small.stl

Use metal studs come with Runcam split mini2.

Wiring sample for original Beta75X VTX.

Fatshark Dominator V3の受信機を感度の良さそうなFurious True-D V3に交換しました。その後、時々Fatsharkの画面が消えたりDVRが動かない現象が発生。最初はてっきりFatsharkの故障かと思いましたが、考えてみるとTrue-Dを入れてから問題が発生していました。そこで情報を探してみると海外の掲示板で同じ現象と対策が見つかりました。以下のリンクがその情報です。このスレッド自体は他のTrue-D自体の問題について多くの書き込みがあります。私のTrue-Dは、その問題については既に対策が施されていました。

https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?2839452-Furious-True-D-V3-Diversity-Receiver-System-Kills-Fat-Shark-HD-Dominators/page5

https://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=37251788&postcount=221

問題はTrue-Dが電力を食い過ぎているということで、対策は独立した5Vのレギュレーターを組み込んでTrue-Dに直接給電するというものです。

用意したのはD-SUMと書かれた5V 3Aを供給出来るDC-DCコンバーターです。入力は7V-28Vです。念のため出力波形を簡単なスコープで見てみました。ノイズもなく綺麗な波形なのでコンデンサーとか付けなくても大丈夫そうです。

Fastsharkを分解してバッテリーのコネクターから入力電圧を取ります。ファンModを行っているので電源コネクターからは二組のリード線が出ている。

筐体の上の方に隙間があるので、そこにレギュレーターをおさめます。

+5Vの出力をFastsharkの中を通して受信機ベイまで引っ張ります。GNDは入力側で接続されているので引っ張らなくても大丈夫です。

True-Dの一番下のピンを曲げて、そこに+5Vの線を接続します。コネクターを分解して得たピンで接続しています。

ピンを曲げているので、他のピンがちゃんと入るかどうか心配でしたが問題なく収まったようです。

綺麗に元に戻せば完成です。しばらく室内飛行でテストしましたが問題なく動きます。屋外飛行に持ち出しても大丈夫そうです。

BetaFPV Beta65XのカメラをCaddx Turbo EOS1(1200VTL)に換装しました。

EOS1とEOS2の違いが今ひとつ分かりません。マウントのためのネジ穴があるのがEOS2だという説がありますが、わたしのはEOS1と書かれていますがネジ穴がありました。

カメラマウントは以下のサイトからもらったデータを使用して3Dプリンターで出力しました。

https://www.thingiverse.com/thing:3113231

キャノピーは元々付いていたもののカメラ穴を広げ、またカメラマウントの足部分も当たるので少し切り取りなんとか付けました。

オリジナルのカメラでも十分に飛ばせますが、より解像度が上がり、暗い部分も良く見えているので、いざという時に役に立つはずです。

やや燃費が悪い(75Xと同じ容量の電池を使っても飛行時間がだいぶ短い)ながら家の中でも外でも軽快に飛ばせるBeta65Xですが、最近不調になり飛ばし始めてすぐにバッテリー電圧低下の警告が出るようになりました。原因の目星はだいたい付いていてESCポードとFCボードの間でうまく電圧が伝わっていないと想像出来ました。

対策として半田付けでジャンパーケーブルを組み込むことにしました。

ついでなのでXT30コネクターへの変更も行いました。

一体化した2Sバッテリーを使用するためにフレームに3Dプリントしたバッテリーホルダーの取り付けを行います。

バッテリーホルダーを設計した人は、バッテリーホルダーに切り込みを入れてフレームにはめ込むように考えていますが、3Dプリントで使用した材料がPLAという固いものなので、この方法は使用せず。フレーム側を大胆に切り取りはめ込んで接着しました。

なんだかXT30コネクターが筐体の大きさに対して不釣り合いな気もします。またもとのPH2.0コネクターに戻すかも知れません。

Beta75XもBeta65Xも快適に飛行出来て気に入っていますが、いろいろと問題もありました。

[ Prop Washout ]
75Xで激しい動き、顕著なのはダイブからの引き起こしでYawがぶれる現象があります。完全には直りませんがBeta75X Washout Tuningを施すことでだいぶ良くなります。根本的にはプロペラを囲んでいるダクトが良くないという話しもあり、ダクトを削るという手法もあるそうです。これはまだ試していません。

65Xも似たような挙動がありますが、今のところ何もいじってはいません。

[ 75Xでモーターが止まる]
ある時から時々ひとつのモーターが動かなくなりました。何か弄ると復活しますが、しばらくすると全く動かなくなります。色々とテストして最終的に判明したのはFCとESCボードの間のコネクターの接触不良が原因でした。仕方がないのでFCとESCボードの間をワイヤーでつなぎました。同じ現象の人がFacebookにいたので

[ 65XのFCボードのピンが半田付け不良 ]
FCとESCのポードを外したら、その間にあるコネクターのうち電源側のピンの長さが不ぞろいなのに気が付きました。単純に半田付け不良でぐらぐらしていました。半田付けして事なきを得ました。

[ 65XのSBUSポートが動かない ]
完全に初期不良なので返品しようかとも思いましたがRX1にDSMX受信機を接続して動いたので、そのまま使っています。

[ 65Xのプロペラが外れる ] (追記)
65Xのプロペラが緩くてすぐに飛んでいきます。仕方がないのでLOCTITE 222という低強度の金属ネジ用緩み止めを少しだけモーターシャフトに塗りました。

今のところ、こんな感じです。

BetaFPV Beta75X 2Sはとても力強くポテンシャルの高いブラシレスなマイクロドローンです。これにRunCam Split Mini 2を搭載してHD画質(1080P 60FPS)での録画が出来るようにしました。

マウントは3Dプリントしたもので上海のFPVドローン師匠の設計です。写真のものはバージョン1で、ただいま進化中です。

カメラもボードもむき出しです。そのためクラッシュでボード上のスイッチがもげてしまいました。この部分は改良の余地ありです。

重量は17gほど増えて450mAhのバッテリーを使用した場合の総重量は88.7gになりました。またRunCam Split Mini 2の消費電力が650mAx5Vもあるのが少し心配です。

実際に飛ばしてみると、オリジナルに比べると重さを感じます。それでもロールくらいは軽くこなせるほどにパワーの余裕はあります。飛行時間は450mAhのバッテリーではオリジナルに比べると2分ほど飛行時間が短くなり、2分半を経過したら何時でも降ろせる状態にしなければなりません。マイクロドローンとしては標準的な飛行時間とも言えます。

PS. ひとつ書き忘れ。Beta65XでもRunCam Split mini2を試してみましたが、今一つでした。飛ぶことは出来ますが燃費が悪すぎます。飛行時間が1分あるかないかくらいになってしまいます。実用的とは言い難いです。