Arduino(アルディーノ)基板と ArduCopter(アルドコプター)

HobbyKingのクアッドコプター、Quanum Nova(カンナム・ノヴァ)に採用されているフライトコントローラ(FC)は 3D ロボティックス社の APM 2.5.2で、ファームウェアはArduCopter(アルドコプター) V3.1.2です。ともにオープンソースのハードウェアArduinoと、オープンソースのソフトウェアArduCopterです。

3D ロボティックス(3D Robotics)社の最高経営責任者(CEO)は、あの有名なクリス・アンダーソン(Chris Anderson)氏です。つぎのワイヤード(WIRED)の記事は、ぜひお読み下さい。

クリス・アンダーソンのメイカー企業「3D Robotics」訪問記-WIRED
http://wired.jp/2013/03/25/3d-robotics-interview/


ついでに、上記に登場するクリス・アンダーソン氏の世界的ベストセラー3冊をご紹介します。Turnigy 9XR送信機や Quanum Novaクアッドが登場してきた背景を理解するためには、最適のテキストだと思います。(^^)








さて、Arduino(アルディーノ)基板と ArduCopter(アルドコプター)の現状(と言っても、今からちょうど2年前)を、手っ取り早く知るのに最適のビデオがあります。16分ほどです。日本語字幕がついていますが、文字が小さいので、画面を大きくしてご覧下さい。


(ビデオ) How Arduino is open-sourcing imagination
(TED日本語 - マッシモ・バンジ: 想像力をオープンソース化するArdurino)
http://digitalcast.jp/v/14108/

6分40秒くらいから、ArduCopter(アルドコプター)が登場します。
2年前のArduCopterと、今のQuanum Novaをぜひ見較べて下さい。(笑)
福島第1原発事故のお話もでてきます。

文章でじっくり読みたい方は以下からどうぞ。

TED日本語訳
http://www.ted.com/talks/massimo_banzi_how_arduino_is_open_sourcing_imagination/transcript?lang=ja


なお、当然ですが、クリス・アンダーソン氏の趣味は「空ものラジコン」です。
以下は彼が主催する、あまりにも有名なウェブサイトです。(^^)

DIY DRONES
http://diydrones.com/





X-Plane 10 フライトシムを使って、APM のリアルタイム・シミュレーション

X-Plane 10(Xプレイン10)と言えば、現在のところ最もリアルなフライトシミュレータとして有名です。現役のパイロットが、自宅での飛行訓練に使っているとか言われています。

フライトシミュレータ X プレイン 10 日本語版 日本公式サイト
http://x-plane.zoo.co.jp/


ところで、APMについてネット検索していて、こんなビデオを見つけました。

(ビデオ) APM 2.5 "Hardware in the Loop" Setup Using ArduPlane Firmware and X-Plane Flight Simulator
(ArduPlaneファームウェアと X-Plane 10フライトシムを使って、APM 2.5 "Hardware in the Loop"シミュレーションを設定)
https://www.youtube.com/watch?v=7xVJwTVUuXY


ビデオを見ると、どうやらMission Planner(ミッション・プランナー)のシミュレーション機能を使って、X-Plane 10フライトシムで、APM 2.5の動作をテストしているようです。X-Plane 10は買えば1万円ほどしますが、ここでは無料のデモ版を使うこともできます。
シミュレータ好きのTiger22としては、けっこうグッときました。(笑)


"Hardware in the Loop"の意味がわからず、これまた検索しました。結果は、たとえばこれ。

Simulation Hardware-in-the-Loop
https://www.ccur.co.jp/solutions_businessneed_simulationhardware.aspx

なるほど・・・。
たとえば、APM 2.5のパラメータを色々変えてクアッドを実際に飛ばしてテストすると、設定ミスにより墜落するかもしれません。
テスト飛行の前に、X-Plane 10フライトシム上でテストすれば、何度墜落してもダメージはありません。これは便利そうですね。


ArduCopterに説明ページもありました。
ここでは自律飛行のテストの様子が出ています。

https://code.google.com/p/ardupilotdev/wiki/ArduCopter


(ビデオ) ArduCopter in action: Testing the QuadCopter (HIL mode) on X-Plane v9
http://vimeo.com/34364994


そのうち、試してみましょう。






Quanum Nova は、APM:コプターです。

Cheerson CX20 / Quanum Novaおよび Walkera QR X350 PRO等は、オープンソースの APM:COPTERです。情報は以下のサイトに公開されていますが、残念ながら英語です。日本語の情報は少ないです。


最初のページをちょっとだけ翻訳してみました。
これらのクアッドを購入される方は、このサイトの英文を直接読む必要が出てくると思います。(^^ゞ

APM:COPTER HOMEページ
http://copter.ardupilot.com/


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APM:COPTER(APM:コプター)

APM:COPTERは、"Sparkfun 2013 Autonomous Vehicle Competition"で勝利(上位5位までを独占)したマルチコプターのUAV(無人航空機)コントローラです。世界中から集まった開発者のチームは、APM:COPTERの性能と機能を絶えず改善し続けています。

プログラミングとミッションの操作は、エレガントかつ上手に作られたソフトウェア・インターフェースを介して行われます。パッケージ全体が初心者にも簡単に理解できるようデザインされている一方で、アプリケーションのカスタマイズや教育、研究目的に自由に活用されています。


【管理人注】 "Sparkfun 2013 Autonomous Vehicle Competition"とは、スパークファン主催の2013年自律航行機械(ロボット)の競技会です。
自動走行車両と自動航行航空機の競技会で、この時が第5回目でした。スパークファン社は電子部品の設計・製造・販売の会社です。クリス・アンダーソンとスパークファン社の関係は、次の記事を読むとわかります。

オープンハードウェアの時代:FirefoxやAndroid革命がものづくりにもやってくる!
http://wired.jp/2012/11/06/openhardware/




System components(システムコンポーネント)

・ PixhawkまたはAPMオートパイロットには、APM:COPTERファームウェアの最新バージョンが搭載されています。

・ Mission Plannerソフトウェアは、簡単な操作で設定/コンフィグができ、フル機能の地上局インターフェースを提供します。

・ APM:Copter Wikiでは、あなたがマルチコプターやヘリコプターを設定し操縦するためのすべての情報を提供しています。

・ マルチコプターやヘリコプターに、あなたのミッションを実行させることができます。

・ その他の便利な機能として、たとえば、テレメトリーや機体とコンピュータ間のコントロールのためのデータ送受信があります。

・ Copter Forumでは、あなたの質問や疑問に開発者などのメンバーが回答します。

(以下省略)

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APM:COPTERの勉強をしなくても、Quanum NovaのRTFを買って、付属の送信機で飛ばすことはできます。しかし、この送信機は電波法違反ですし、安物なのでいろいろと問題があります。

合法品のちゃんとした送受信機に変更しようとすると、APM:COPTERの最少限の知識が必要になりますので、このウェブページを読む必要が出てくるでしょう。


クリス・アンダーソンの下の本をみなさんに推薦するのは、これで3回目くらいでしょうか。




私は2度読み返して、これらから3回目に入ります。
上のamazonリンクはクリックしないで下さい。アフィリエイトが目的ではなく、自分で読んだり使ったりして良いと思ったものをご紹介するのに便利だから、これを張っているだけですから。(^^ゞ





APM:Copterの安全性 - 飛ばす前にお読み下さい。

以下は、"APM:Copter Safety - Read Before Flying"(APM:Copterの安全性 - 飛ばす前にお読み下さい)の翻訳です。
http://copter.ardupilot.com/wiki/safety-multicopter/

マルチコプターを飛ばしている方、これから飛ばそうと思っている方には、ぜひ読んで欲しいと思います。


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Your first priority must be the safety of people !
(まず第一に、人々の安全を確保して下さい!)



1. クラッシュ(墜落・衝突)は、パイロットのミスや、ハードウェアあるいはソフトウェアの誤作動が原因で、突然に起きるものです。

2. 他人の近くでコプターを飛ばすということは、あなたがそれらの人々を危険に晒していることを意味します!
 A. あなた自身および観客とコプターの間に、常に安全な距離を保つように気をつけて下さい。
 B. 他人および他人の財産からの「安全距離」とは何か。それはあなたが飛ばす場所の条件により、あなた自身で決める必要があります。
 C. コプターは少なくともあなたから3mは離し、かつ10m以上離してはいけません。最低限これだけは守ってください。
 D. 他人や他人の財産、障害物から十分離れた場所で、コプターを飛ばして下さい。
 E. あなたとあなたのコプターの間には、誰も他の人を入れてはいけません。
  F. 見物人にはパイロットの後方にいてもらい、常に安全な距離を保つようにして下さい。
 G. あなたが決めた安全ラインを越えて、他の人が危険エリアに入ってきたときは、すぐにコプターを着陸させ、危険エリアに誰もいなくなってから再び飛ばして下さい。
 H. 平均サイズのマルチコプターは、フルパワーで時速32Km以上のスピードが出ます。また、バッテリーが切れるまでに100m以上上昇し、数Km以上の距離を簡単に飛ぶことができます。

3. あまりにも高空や飛行場の近くで飛ばすと、有人航空機にニアミスして他人を危険に晒す可能性があります!
 A. 最寄りの空港がどこにあるかを調べ、その近くで飛ばさないようにして下さい。

4. 飛ばす準備が整うまでは、絶対にバッテリーをコプターに接続しないで下さい。
 A. 常に送信機の電源を入れてから、バッテリーを接続するようにし、スロットルスティックは1番下の位置にあることを確認して下さい。
 B. 着陸後にまず最初にやるべきことは、バッテリーを外すことです。
 C. バッテリーを外すまでは、送信機のスイッチを切ってはいけません。
 D. モーターのテスト中は、常にプロペラを外しておいて下さい。そうしないと、手や腕や顔や他人を傷つける危険性があります。
 E. バッテリーが接続されている時は、常にモーターがアームしていると思って下さい。スロットルをちょっと動かして、それをチェックすることができます。
 F. コプターと送信機を同時に持ち上げないで下さい。うっかりスロットルを動かす危険性があります。
 G. バッテリーの安全容量を越えるほど長時間、飛ばしてはいけません。バッテリーのために非常に悪いですし、コプターが墜落する可能性があります。

5. 私たちが使用する APMと PX4フライトコントローラには、モーターをアームする時の安全機能が組み込まれています。
 A. バッテリーを接続した後、コプターを飛ばす直前にモーターをアームするために、送信機のスロットルスティックを1番下まで下げてから右に動かして、数秒間そのまま保つ必要があります。
  B. 着陸したら真っ先にやるべきことは、送信機のスロットルスティックを1番下まで下げてから左に動かし数秒間そのまま保ち、モーターをディスアームすることです。ディスアームしたかどうかは、スロットルスティックを上げてみればわかります。もしモーターが回転しなければ、ディスアームしています。
 C. ディスアームしている時でも、スロットルスティックは常に1番下まで下げておいて下さい。

6. 他のいろいろなフライトモードから、いつでもスタビライズ・モード(Stabilize mode)に戻せるように練習しておいて下さい。
 A. これがシンプルかつ最重要なリカバリー技術です。練習して下さい。
 B. スタビライズ・モード(Stabilize mode)にシンプル・モード(Simple mode)を付け加えてさらに易しくすることができますが、その場合でも、次にStabilize modeで十分に練習して下さい。
  C. コプターの飛行にかなり習熟するまでは、「Stabilize」または「Stabilize + Simple」以外のフライトモードで、コプターをスタートさせないで下さい。

7. バッテリーに十分な余剰電力があることが、非常に重要です。
 A. バッテリーの電力が不足すると、自動制御に必要な電力を供給できなくなり、コプターが不安定になります。
 B. 理想的には、約50%のスロットル(中央)でホバリングできるようにするべきです。

8. コプターを学習しているうちは、特に、カーボンファイバー(高価で、硬くて、シャープ)のプロペラを使わないようにして下さい。
 A. 安価で、柔らかく、壊れやすい、プラスチックのプロペラを使って下さい。
 B. スーパー・カーボンファイバーのプロペラはGinsuナイフよりもよく切れます。プロペラは壊れることはないですが、あなたの身体の方が先に切り刻まれることになります。

9. クラッシュ(衝突・墜落)や不適切な着陸、あるいはフライトコントローラにトラブルが起きた時は、次のように対応しましょう。
 A. 最初に、コプターのプロペラの上にタオルを投げかけて下さい(プロペラが突然、回転することがあります)。
 B. 次に、急いでバッテリーを外します。
 C. 救急用品としては、消火器や救急箱よりも、大きなタオルこそが最も大切です。
 D. まず最初にタオルを使って下さい。

10. ウェイポイント・ナビゲーションのテストや、飛行を行う時は:
 A. アームして離陸する前に、GPSがロックされていることを確認して下さい。
 B. Mission Plannerのホームポジションが実際に正しい位置であることを確認して下さい。
 C. GPSがホームポジションを正確に特定できない場合、再起動して、8つ以上の衛星電波を補足(3Dロックでは不十分です)するまで待ち、再度ホームポジションを確認して下さい。

11. 常に法律を守って下さい。
 A. マルチコプター(一般的なモデル)の個人的な利用に関しては、ドローンとプライバシーの侵害を恐れる人々からいつも攻撃され続けています。もしあなたが法律を破ったり、他人のプライバシーを侵害したり、傷つけたりすると、あなたが我々の模型マルチコプターの将来を脅かすことになります。どうか、法律と他人の権利を理解して下さい。法律に従って飛ばしましょう。
 B. ほとんどの国には、有名な模型航空機の組織があります。米国ではAMA(Academy of Model Aeronautics)がそれです。AMAの安全規則を確認して下さい。FAA(連邦航空局)や他の政府機関と協力して、AMAはUAVとFPV飛行に関する規則を作っています。米国にお住いの方は、これらの文書を読んで下さい! AMAは我々の権利を守るためのロビー活動を行っています。
あなたの国の模型航空機組織を巻き込み、サポートしてあげて下さい。それこそが、我々が空を飛ばす権利を守ることにつながります。



最も重要なこと: それは、コプターと人間との間に安全な距離を保つことです!

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tiger22 は自分自身のために、APM:Copter(http://copter.ardupilot.com/wiki/introduction/)の翻訳を少しづつ行っています。APM:Copterでは上記の注意事項を繰り返し読むことが推奨されています。
それゆえ、DJI、APM、その他のマルチコプターを飛ばしている皆さんには、ぜひ知っておいて欲しいと思いました。

長くこの趣味を続けるために、お互い安全には格別の配慮をしたいものです。(^_^)





APM コプターは、以外と風に強い。

次のビデオをご覧下さい。

時速60キロ~90キロの風が吹く中で、450サイズのフレームに APM 3.1 rc4(FC)を搭載した小さなクアッドコプターを飛ばしています。時々、突風が吹いてコプターは上下左右に激しく煽られています。約15分のビデオです。(^^ゞ

(ビデオ) Extreme Arducoptering 2013
http://www.youtube.com/watch?v=f8nAF6s-dwY


パイロットのRobert Lefebvreさんは、いくつかのフライトモードを切り替えています。
ビデオに登場するAPMコプターの基本的なフライトモードを、簡単に説明しましょう。

Stabilize Mode(スタビライズモード):
APMコプターで、もっとも頻繁に使われる基本的な飛行モードです。GPSやコンパスによる自動制御を行わないので、マニュアルモードとも呼ばれています。
 マイクロヘリの経験者には「6軸モード」といえばわかりやすいかもしれません。最近のフライバーレス固定ピッチヘリコプターの操縦感覚に近いようです。もっと言えば、たとえばHubsan X4(童友社スパイダー等)の操縦感覚です。ですから、APMコプターをこれから始める方は、まずHubsan X4で練習して下さい。スパイダーが飛ばせないうちは、APMクアッドに手を出してはいけません。
当然、「3軸モード」ヘリコプター(3軸ジャイロだけを使い加速度センサーは使わない、旧タイプあるいは3D飛行用のヘリ)よりも操縦は易しくなりますので、一部の人たちは「これはマニュアルモードではない」と断言しています。私もそう思います。(^_^)


Loiter Mode(ロイターモード):
 Loiter Mode(ロイターモード)では、コプターは位置(location)と機首の向き(heading)と高度(altitude)を自動的に維持し続けます。


Altitude Hold Mode(高度維持モード ):
コプターのロール、ピッチおよびヨーの操縦はパイロットが行います。高度は自動的に一定に保たれます。高度を自動的に維持するために気圧センサーが使われますが、気圧が瞬間的に変動すれば、当然高度が上下することになります。
ソナー(音波センサー)を併用すれば高度維持の正確性は増しますが、現在のAPMには残念ながら標準装備されていません。



さて、基本的フライトモードをご理解いただいた上で、もう一度ビデオを見直して下さい。このような気候の場合、気圧変動が起こりますので、Loiter ModeやAltitude Hold Modeで、機体が上下するのはやむを得ません。

自動モードで、風の影響を受けないのはおそらくGPSとコンパスです。機体は突風に煽られてドリフトしますので、さらにジャイロ・加速度センサー・気圧センサーからの入力を加えてAPMフライトコントローラが瞬間的に演算処理をして、ESCとモーターに位置修正命令を出すことになります。

もう一つの見所は、Robert Lefebvreさんのマニュアル操縦(Stabilize Mode)との比較でしょうか。

私はこのAPMコプターは小さいくせに、結構がんばっていると思いますが、みなさんはいかがでしょうか。






ArduCopter-3.2 rc4,5,6 を使ってはいけない(MOMOKOさん)

MOMOKOさんからコメントで、重要情報をいただきましたので、こちらにも転載させていただきます。MOMOKOさん、ありがとうございました。

正直言って、APM学習中の身では、DiyDrones.comの情報にまで目が届かないので、大助かりです。(^_^)

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ArduCopter-3.2 rc4,5,6を使ってはいけない

開発者Randy氏より「ArduCopter-3.2 rc4,5,6を使っている方はrc7にアップグレードせよ」とのアナウンスが出ています。

着陸を誤検出して墜落した例があるそうです。

http://diydrones.com/forum/topics/arducopter-3-2-beta-testing


2014-09-14 00:31 MOMOKO

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【tiger22の補足】
APMファームウェアの現在の安定版は、ArduCopter-3.1.5です。
3.2はまだ開発中のソフトウェアですから、使われる方は人柱覚悟でやる必要があります。






APM2.5で、Turnigy 9X と FrSky でフェイルセーフ設定


フェイルセーフとは(ウィキペディア(Wikipedia)より引用):
「フェイルセーフ(フェールセーフ、フェイルセイフ、fail safe)はなんらかの装置・システムにおいて、誤操作・誤動作による障害が発生した場合、常に安全側に制御すること。またはそうなるような設計手法で信頼性設計のひとつ。これは装置やシステムは必ず故障するということを前提にしたものである。」



私はこれまで送受信機のフェイルセーフを使ったことがありませんし、設定をやったこともありません。マイクロヘリを4年もやっているのに、その実態は、いまだにラジコン・ビギナーです。(^^ゞ

マイクロヘリやマイクロクアッドで遊んでいる程度なら、本格的なラジコン知識が必要とされないからです。ところが、ヘリやクアッドの設定をやろうとすると、一気に必要とされる知識の幅と量が増えてきます。
特に、安全に関する知識の中では、このフェイルセーフが最も重要なものの1つだと思います。

ということで、この問題について先にtarkoさんに教えていただきましたが、どうもよく理解できません。それでさらにネットを検索して調べてみました。

以下は、DIYDRONESのDiscussionsからのヘタな翻訳です。自分でも理解できないところがありますが、だいたいの雰囲気は掴めました。(^_^)

Failsafe apm 2.5 with frsky and turnigy 9x
http://diydrones.com/forum/topics/failsafe-apm-2-5-with-frsky-and-turnigy-9x


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March 28, 2013 at 4:58am
Patrick Helsemansさん:

私は、このやり方で良いのか確信が持てません。

私はAPM2.5を、FrSkyモジュールとTurnigy 9X送信機で飛ばしています。
FrSkyのフェイルセーフ設定方法は、Mark Harrison氏のYouTubeビデオで見ました。それをマネして設定したところ、うまく動作しています!

(ビデオ) Setting Ardupilot Failsafe for Turnigy 9x / FrSky module
http://www.youtube.com/watch?v=r7B0Sfyb6Uo

APM2.5のマニュアルでは、これとは別のフェイルセーフ設定方法が書かれています。

https://code.google.com/p/arducopter/wiki/AC2_Failsafe?wl=en

すでにMark Harrison氏の方法で設定してしまった場合でも、上のマニュアルのやり方で設定する必要がありますか?



March 28, 2013 at 6:28am
Bill Bonneyさん:

あなたはMark Harrison氏の方法でやって良いです。FrSkyはPWM値を全チャンネルに設定できます。送信機のスティックを中立(真ん中)にして、フライトモードをLANDかRTLにしてフェイルセーフを設定する方法は、まさにあなたがやっていることと同じです。

スロットルだけにフェイルセーフを設定する受信機もあります。これは、ミッションプランナーを使ってPWM値を設定する時に利用できます。たとえばFutabaはスロットルだけに設定します。

APMでフェイルセーフを発動するため、スロットル(のPWM値)を975未満にセットしてFrSkyのフェイルセーフを使う場合、その利点は無線信号が回復した時にAPMがその時点のスティック位置に戻らないことです。フライトモードの変更を行うまでは、LANDかRTLのままです。

フェイルセーフでRTLを使う場合、あなたは離陸前にGPSが確実にロックされていることを確認しなければなりません。そうしないと、コプターは現在位置がわからないし、帰るべき正しい場所もわからないことになります。



March 28, 2013 at 7:28am
Patrick Helsemansさん:

あなたがMark氏の方法でフェイルセーフ設定をするとしたら、50%スロットルにしてRTLモードにするんですね。やったぁ!

フェイルセーフ・モードになって(送信機の)スロットルが50%になる時、APMの975未満のフェイルセーフはどのように使われるのですか?



March 28, 2013 at 8:15am
Bill Bonneyさん:

>フェィルセーフ・モードでスロットルが50%になる時、APMの975未満のフェイルセーフはどのように使われるのですか?

950でPWMパルスを放出するようにあなたの3チャンネルのリミット(エンドポイント)を一時的に設定する必要があります。あなたはミッションプランナーの画面上の緑色のバーでこれらを確認することができます。次に、Mark氏がやった(受信機のFSボタンを押す)ようにして、フェイルセーフをセットします。
これでAPMのスロットル・フェイルセーフ・パラメータが有効になります。受信機を切ると、950のPWMが送信され(本質的にスロットルではない)、APMはこれをフェイルセーフと理解して、RTLモードに切り替えます。
無線信号が回復しても、あなたがフライトモードを変更するまで、すなわちスタビライズの位置から切り替えて再び元に戻るまで、フェイルセーフはキャンセルされません。


>あなたがMark氏の方法でフェイルセーフ設定をするとしたら、50%スロットルにしてRTLモードにするんですね。やったぁ!

はい、それが簡単です。しかし、電波の届く範囲に戻ってきてFrSky受信機が無線信号を受信するや否や、それはあなたが前に使っていたフライトモード、すなわち、スタビライズモードに、モードを戻します。基本的にあなたのレンジのリミットで停止します。あなたはコントロールを取り戻してホームポジションへ飛ばすことができますが、それは完全にRTLではありません。(私は、あなたがこれから変更するべきだとは言いません。あなたが各オプションの意味を理解して、これまたはAPMモードがあなたのニーズに合っているかどうかを、あなたが決めて下さい。)



March 28, 2013 at 8:37am
Patrick Helsemansさん:

なぜあなたは、一時的と言うのですか?



March 28, 2013 at 9:07am
Patrick Helsemansさん:

あなたがリミット(エンドポイント)を950にセットする場合、あなたは特別なモードを使わなければいけないのですか?
それはスタビライズですか?



March 28, 2013 at 10:04am
Bill Bonneyさん:

あなたは通常の操作でそれをしたくないでしょうから、スロットルの最低値は通常は1000PWMでなければいけません。あなたが信号をロストする時だけ、受信機から950の信号が出され、それがフェイルセーフを起動します。



March 28, 2013 at 12:29pm
John Arne Birkelandさん:

Billさんが言ったことを簡単に言うと、こういうことです。(^^)

受信機の全チャンネルにフェイルセーフを設定する場合。
- スロットルのフェイルセーフ位置は50%にセットする。
- フェイルセーフのフライトモードは、RTLにセットする。

受信機のスロットルにだけフェイルセーフを設定する場合。
- スロットルのエンドポイントを最低可能値に調整します(975未満)。
- スロットルの最低位置をフェイルセーフ位置として登録します。
- 飛行中にフェイルセーフが誤って発動しないようにするため、スロットルのエンドポイントを通常使用のためにデフォルトに戻します。



March 28, 2013 at 1:23pm
Patrick Helsemansさん:

私はAPMを使いたいし、私はスロットルだけのフェイルセーフに関心があります。

非常に低い数値(984)にするために、私は送信機のトリムを使います。

私はフェイルセーフ位置を受信機にセットします。

私は通常の位置(1100)までトリムを上げます。

送信機キャリブレーション画面を見ながら送信機の電源を切ると、値は983と984の間になりますが、RTLが発動しません。

私はいったいどこで間違ったのでしょうか?



March 28, 2013 at 1:40pm
Bill Bonneyさん:

起動するためのデフォルトは975より小さく、たとえば970にしなければなりません。あなたが983より小さくできない場合は、FS_THR_VALUEをたとえば990にセットすると動作するでしょう(983<990)。FS_THR_VALUEはミッションプランナーの ConfigurationのAdvanced Parameters sectionで設定することができます。



March 28, 2013 at 2:25pm
John Arne Birkelandさん:

トリムを触ってはいけません。あなたはチャンネルのエンドポイントを変更したい。エンドポイントはサーボの全動作範囲です。たとえばFutabaではデフォルトは±100%で、最大で±140%まで変更できます。エンドポイントは送信機が違えば名前とスキームが違ってきますが、結果は同じです。ですから、スロットルのエンドポイントをまず最大幅にセットして、さらに必要な場合にだけトリムを使って下さい。



March 29, 2013 at 12:59am
Patrick Helsemansさん:

うまく行きました! ありがとう!

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しかし、この後を続けて読むと、いろいろと問題があることもわかってきました。






APM:Copterの安全性 - 飛ばす前にお読み下さい。_2

過去記事「APM:Copterの安全性 - 飛ばす前にお読み下さい。」の続きです。

http://copter.ardupilot.com/wiki/safety-multicopter/


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These tips can also help protect your multicopter from damage.
(あなたのマルチコプターをダメージから守るためのヒント)



1. 送信機のコントロールスティックを、急激に、そして大きく動かさないで下さい。
 A. コントロールスティックは、ちょっとずつ動かして下さい。急な操作はダメです。
 B. コプターが正しくキャリブレーションされバランスが取れていれば、わずかなスティック入力で、高度と方向と速度がコントロールできます。

2. あなたのコプターは何も操作しなくても、水平でほぼ安定していなければいけません。
  A. もし安定していない場合は、どこかがおかしいので、着陸させて修理・調整して下さい。ハードウェアの調整か、ソフトウェアのキャリブレーションが必要です。

3. スロットルの大きな操作には特に気をつけて下さい。コプターの高度が急激に変化しますから。

4. マルチコプターは前後左右対象の形をしていますので、機体の方向を簡単に見失ってしまいます。
 A. マニュアルモードで飛ばす場合、飛行中の機体の方向(機首方向)を見失わないことがもっとも大切です。
 B. 特に操縦の練習中は、あなたのすぐそばでコプターを飛ばすようにして下さい。
  C. 一般的には、あなたから3m以上離し、かつ10m以内の範囲で飛ばして下さい。
  G. コプターが30m以上離れると、機首の方向を見分けるのが困難になり、簡単に墜落させてしまうことになります。
 E. Stabilize modeで飛行中にヨーの方向(進路)を見失った時は、まっすぐ飛ばして、自動車のハンドルのように操作してみて下さい。
 F, 機体の方向をコントロールしようとするよりは、高度を下げてコプターを着陸させる方がはるかに安全です。たとえクラッシュしたとしても、フライアウェイになるよりはマシです。
 G. パイロットがコプターを自分のところに戻そうとして旋回させた時に、機体の方向を見失うと、しばしばフライアウェイします。
 H. その結果、コプターはパイロットからどんどん離れて行き、墜落するか見失うことになります。

5. フライトモードスイッチの1つには、常にStabilize modeを割り当てておきましょう。

6. 予想外の強い風や突風は、コプターの飛行をかなり難しくします。
  A. 強い向かい風はコプターの前方飛行を妨げ、コプターは回転してあなたが操縦で混乱を起こす原因となります。
 B. 飛行高度が高ければ高いほど、強い風が問題になります。
 C. あなたの操縦技術の限界に達する前に、Stabilize modeに切り替えて着陸させることが、コプターを事故から守ることにつながります。
 D. manualとautomatic modesの両方で普通に飛ばせるようになるまで、高速飛行と高高度での飛行はやめて下さい。
 E. 樹木や建物の周りで飛ばすと、簡単に機首方向がわからなくなり、ついには完全にコプターを見失ってしまいます。
 F. 建物や木の周りには突風が吹いていますので、さらに問題が悪化します。
 G. 無線信号のロス(ノーコン)も発生します。
 H. あなたのコプターがこれらの構造物に接近した場合、すぐにstabilize modeに切り替えて着陸させるか、ホームポジションに戻して下さい。

7. ArduPilot(FC)の特別な安全モード(safety modes)には、RTLとFailSafeとGeoFenceがあります。
  A. もしコプターがあなたから遠ざかって行きそうになったら、RTLが安全に離陸地点に戻し(Return To Launch)てくれます。
 B. 送信機でフェールセーフを設定して下さい。RTLで失敗したり反応が低下した時に、コプターを救い危険を回避してくれます。
 C. ジオフェンス(GeoFence)機能は、飛行可能エリアを設定してくれます。それはあなたのコプターを安全領域内にとどめてくれます。
 D. しかし、これらの安全モードだけに頼るのはやめて下さい。いつでもstabilizeモードに切り替えられるようにしておき、まずコプターを着陸させて下さい。
 E. 特に、飛行や練習を行う時は、上記の安全モードに頼ってはいけません。かえって危険です。
 F. これらの安全モードは、安全対策そのものてはありません。安全を補完するものに過ぎません。

8. 調整またはハードウェアの設定後の、最初の離陸について:
 A. stabilize modeで、コプターがホバリングするまで、非常にゆっくりとスロットルを上げます。
 B. コプターがひっくり返りそうになった場合、着陸させて問題を解決して下さい。
 C. 1つのモーターの回転方向が間違っている可能性があります。
  D. あるいは、間違った回転方向のプロペラが取り付けられているのかもしれません。
  E. もしそれがその場で回転したり、どちらかの方に飛んで行こうとする場合は、
 F. 送信機か、あるいはMission Plannerでの設定が間違っている可能性があります。
 G. モーターやESCの1つが正しく動作しないこともあります。
  H. 間違ったプロペラが、間違ったモーターに取り付けられていることもあります。
  I. これらすべての問題が解決した時は、コプターは地上から1~2フィート上空で実に簡単ホバリングするはずです。
 J. コプターが地上から1~2フィート上空で安定したホバリングをしない場合は、着陸させて問題を解決して下さい。

9. FPV“First Person View”で飛ばす時は、フライトモードをSTABILIZEとSIMPLEとRTLの3つのフライトモードにセットして下さい。
 A. FPVで飛ばす前に、RTLが正しく動作することを確認して下さい。
 B. FPVで飛ばす時は、Stabilize modeを使って下さい。
 C. FPVの画像が見えなくなった場合、SimpleかRTLに切り替えて、コプターを戻して下さい。

10. バッテリーが空中で抜け落ちないことを確認して下さい。
 A. バッテリーの固定にはベルクロテープ(Velcro Strap)を使って下さい。
 B. バッテリーに接着剤付きベルクロテープを使うこともできます。


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APM:Copter のご紹介

以下は、"ArduCopter - Introduction: Introducing APM:Copter"の翻訳です。

http://copter.ardupilot.com/wiki/introduction/


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Introducing APM:Copter(APM:Copterのご紹介)


APM:Copterは、個人のマルチコプターに高度なオートパイロット技術を搭載して、誰もが使える自律飛行航空機(autonomous aircraft)を提供します。APM:Copterは、オープンソースコミュニティのボランティアグループによって開発され、維持されています。DIYDrones.com(http://diydrones.com/)で、彼らの継続的努力に従い、新しいプロジェクトの開発について読んで下さい。


このマニュアルは、設定とコンフィグからあなたの初飛行に至るまで、ご案内致します。

1. What is a Multicopter and How Does it Work(マルチコプターとは):
マルチコプターは初めてですか? このページではマルチコプターの概要を説明し、始めるに当たっての基礎知識を提供致します。

2. What You Need(必要なもの):
自律飛行マルチコプター(autonomous multicopter)に必要なすべての部品、さらにセンサーと付属品について解説します。

3. Safety Information(安全について):
APM:Copterは強力な空飛ぶロボットですから、安全上の問題に意識的に注意する必要があります。この重要なセクションを読み飛ばさないで下さい!

4. Choosing a frame(フレームの選択):
多くの選択枝(トライ、クアッド、Y6、X8、従来型ヘリコプター、RTF、自作)があります。あなたが何をやりたいのか、どれだけの時間を割けるのか、そして予算について、時間をかけて考えて下さい。

5.Choosing a controller(送信機の選択):
ArduCopterで使用できる、いろいろな送信機の選択方法を示します。

6. Quick Start Guide(クイックスタートガイド):
3D RoboticsからReady-to-FlyのAPM:Copterを買いましたか? このガイドは、あなたが「無人航空機」と言えるようになるよりも早く、あなたをコプターのパイロットに仕立て上げることができます。

7. First Time Setup(最初の設定):
APM:Copterコプターを自作している人のために、部品を集めて、APM:Copterの設定を始める準備をしました。

141019_1 Introducing APMCopter


APM:Copterは、簡単に設定できて簡単に飛ばすことができる、マルチローターとヘリコプターのためのプラットホームです。その機能は、今日のマニュアル操縦のRCマルチコプターをはるかに超えています。ラジコンだけのマルチコプターとは違って、APM:Copterは完全なUAV(無人航空機)です。リモートコントロールと自律飛行の両方を提供します。それは、ウェイポイント、ミッション計画と、パワフルな地上局でのテレメトリ画像を含みます。

APM:Copterは飛行ロボット(aerial robotics)の最先端であり、高度な最先端技術と新しい飛行スタイルを試したいと思っている人たちをその対象にしています。



Features include(APM:Copterの機能):

・ 高品質な自動水平(autolevel)と自動高度(auto altitude)コントロールで、水平にまっすぐ飛びます。また、素晴らしい「シンプルフライト」(“simple flight”)モードを使えば、APM:Copterをたやすく飛ばすことができます。マルチコプターの機首方向を気にする必要はありません、それはコンピュータがやってくれます! コプターを飛ばしたい方向にスティックを倒すだけで、コプターの機首がどちらを向いていていようとも、フライトコントローラが磁気センサーを使ってあなたの動かしたい方向に飛ばしてくれます。機体の「前」や「後」を気にする必要はありません。ただ飛ばすだけです!

・ 自分でプログラムする必要はありません。簡単操作のデスクトップユーティリティを使ってワンクリックでソフトウェアをロードし、パソコンの画面でAPM:Copterを設定します。ミッションプランナー(mission planner)を使えば、あなたのパソコンが完全な地上局として機能します。

・ 自由に数百のGPSウェイポイントが設定できます(設定できるウェイポイントの数は、あなたが使っているフライトコントローラのメモリー容量で決定されます。APMでは127のウェイポイントをサポートしますが、PX4ではその何倍にもなります。)。ミッションプランナーでクリックするだけでウェイポイントが設定できます。APM:Copterはウェイポイントを順番に自動で飛行します。飛行距離の制限はありません! あなたはカメラのコントロールを含めて、完全な全体のミッションを作ることができます。

・ どこでも“Loiter”(ロイター、徘徊)モードにできます。フライトモードスイッチを切り替えるだけで、あなたのコプターはGPSと高度センサーを使ってその場にとどまります。

・ リターン・トゥ・ローンチ(Return to launch)。スイッチを入れるだけで、 APM:Copterは自動的に離陸地点に戻ってきます。

・ オプションのテレメトリ(two-way wireless connection)を使って、すべてのミッションを作成できます。コプターが飛行中であっても、ウェイポイントとモードの変更およびすべての設定パラメータの変更が、あなたのラップトップコンピュータからできます。

・ 自動離陸と自動着陸。あなたはスイッチを入れて、APM:Copterが全自動でミッションを実行するのを見ているだけです。ミッションが終了すると、コプターはあなたの目の前まで戻って来て、自動的に着陸します。


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APMが極めて多機能で、かつ完全自律飛行可能な性能を持つために、その学習曲線が多少威圧的に感じられるかもしれません。しかし幸いなことに、APMはわかりやすく作られていますので、学習を達成することは可能です。

どうか大急ぎで飛行に突入することなく、ステップ・バイ・ステップで学習して下さい。APMはロボット工学と航空工学が合体したものです。この2つはそれ自体が非常に複雑です。辛抱強くステップ・バイ・ステップで進めて下さい。そうすれば、あなたは航空ロボットを安全に飛ばすことができます。

自律型ロボット、飛行機械、高エネルギーのパワーシステム、そして回転するブレード・・・あなたはこのように潜在的に危険なものを飛ばそうとしているのです。常に最高の安全対策を行い、安全確保に細心の注意を払って下さい。

(以下、一部省略)


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マルチコプターの原理

以下は、"Introduction - How Multicopters Work"の翻訳です。

http://copter.ardupilot.com/wiki/what-is-a-multicopter-and-how-does-it-work/


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What is a MultiCopter and How Does it Work
(マルチコプターとは)


141022_1 クアッドの写真


マルチコプターは図のような形をした、最もシンプルな動力航空機の1つです。複数のモーター/プロペラで地面に向かって風を送り、浮き上がります。

マルチコプターは空力学的には完全に不安定なので、安定した飛行をするためにはコンピュータによる制御が不可欠です。その結果、マルチコプターは完全な「フライ・バイ・ワイヤ」システムとなり、コンピュータが故障したら飛ぶことはできません。フライトコントローラはオンボードの小さなデバイスであるジャイロ、加速度センサーからのデータを総合して正確な進路と位置の計算を行います。

上図のクアッドコプターは、マルチコプターの中の最も単純な形のもので、2台1組のモーター/プロペラを2組使用し、2組のモーター/プロペラは互いに反対方向に回転します。

クアッドコプターは、片側の2つのモーターのスピードを上げ、反対側のモーターのスピードを落とすことにより、ロールとピッチをコントロールします。たとえば、左にロールするには、フレームの右側のモーターのスピードを上げ、左側の2つのモーターのスピードを落とします。同様に、前方にロールする場合は後ろの2つのモーターのスピードを上げ、前の2つのスピードを落とします。

コプターは、対角線上の2つのモーターのスピードを上げ、別の対角線上の2つのモーターのスピードを落とすことにより、左右にターン(ヨー回転)します。

水平方向への移動は、いくつかのモーターのスピードを一時的に増減することにより行います。コプターは進行方向に向かって傾斜し、その方向にすべてのモーターの推力を集中します。一般的に、コプターの傾斜角度が大きければ大きいほど、飛行速度は上がります。

高度を上げたり下げたりするには、すべてのモーターの回転を同時に上げたり下げたりして行います。



What is the difference between a MultiCopter and a UAV/Drone?
(マルチコプターと、UAV/ドローンの違い)


マルチコプターの中で、自律飛行が可能なものが UAVまたはドローンと呼ばれます。通常、これには加速度センサー、ジャイロ、気圧高度センサー、GPSが使われます。フライトコントローラはこれらの情報を使って、コプターの飛行方向と位置を把握します。



MultiCopter Demo illustrating Manual and Automatic Control
(マルチコプターのデモ、マニュアルと自動制御の説明)


(ビデオ) ArduCopter Release V3 - The "expensive multirotor flight system" killer!
http://www.youtube.com/watch?v=GyPqHeg2v0Y


デモはスタビライズモード(Stabilize Mode)で始まります。これは、マニュアル(手動)操縦ができ、慣性による安定化を可能にします。
ロイターモード(Loiter Mode)では、コプターは自動的に位置と高度を維持しますが、マニュアル(手動)操縦もできます。
シンプルモード(Simple Mode)では、コプターの向きを気にせず飛ばすことができます(パイロットの向きが、方向です)。
オートランド(Auto Land)にすると、コプターは下降し、着陸するとモーターをディスアームします。



High wind demonstration(強風下の飛行デモ)

(ビデオ) Extreme Arducoptering 2013
http://www.youtube.com/watch?v=f8nAF6s-dwY

ビデオの中で、Robert Lefebvre氏は時速60~90kmの突風の中でも我々のファームウェアがマルチコプターを制御できることを示しています。このビデオはコプターの物理的限界に近い条件下で飛ばしていますので、けっしてマネをしないで下さい。


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