電装

電装班

電気系統の製作を行っています。

  • 操舵部
  • 配線
  • 回路
  • 制御

気づけばサーバー管理なんかもしてます。

  • ジョイスティック

以下交流会資料より(2018春)


システムの構成

鳥人間コンテスト2018に参加申し込みした機体は、前回出場(棄権)した機体より様々な変更を加えています。そのあたりの違いを踏まえながらシステム構成を見ていきたいと思います。
以下にシステム構成図と使用機材を示します。

図1 システム構成図

表1 使用機材

ユニット 詳細 使用機器
制御  スポイラ・エレボン Arduino Due
回転数計 Arduino Uno
入力  翼のハンドル ジョイスティック
回転数計 リードスイッチ
駆動  スポイラ KRS-2552RHV ICS(1×2個)
エレボン KRS-2552RHV ICS(2×4個)
出力 回転数計 7セグ

ハードウェア

1. 電源

電源はリポバッテリ1台(Turnigy 3000mah 6S(22.2V))を使用。サーボモータの定格出力で30分飛行可能な容量です。
リポバッテリを安全に運用するため、ヒューズ、着水ブレーカ(任意で操作可能)を装備しています。
リポバッテリはコックピットに配置し、マイコン電源用の5V、サーボモータ用の12Vに降圧して使用します。
2015年機体からの変更点は以下のようになっています。

2.伝達方式

伝達方式についてはワイヤで引っ張る方式からギヤを使用する方式に変更しています。このことにより、なめらかに動翼を動かすことが可能になりました。ギヤには3Dプリンタを用いて製造しています。モジュールや幅を大きくすることで実用に耐えうることが判明したため使用しています。
2015年機体からの変更点は以下のようになっています。

3. 入力装置

入力装置にはジョイスティックを採用しコックピットの両脇に1 つずつ計2つのジョイスティックで制御できるようにしています。

4. センサー

回転数計はギヤボックスにリードスイッチと磁石を配置し、非接触で回転数を計測しています。

ソフトウェア

1. Arduino へのプログラミング

Arduinoを選定した理由としては、後輩への継承が容易であるからです。他にも理由はありますが、一番はそれです。

2.サーボとの通信

2015年の時は諸事情でPWMを用いて制御を行っていましたが、ICS通信を行い安定性を向上させました。
2015年機体からの変更点は以下のようになっています。

3. 駆動部のオブジェクト

スポイラーとエレボンの制御についてはオブジェクト化し共通部分の抽出、コードを最適化しています。再利用性が高まったことにより後々の開発効率が期待できるでしょう。
しかし、現在の最適化は不十分なのでコード設計を見直してコードを書き直す予定です。

4. ジョイスティスティックの操作

右左で分けてスポイラとエレボンの操作を行うように設計していますが、実際に運用してみなければ操作のしやすさやスティックの感度、スポイラとエレボンの動きの速さなど最適かどうかがわからないので飛行試験時に検証する必要があります。