【自作ドローンの製作】第1回：目標の設定と部品の検討

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はじめに
プロジェクトの成功基準
ドローンの仕様
部品の検討
今後の予定
おわりに

はじめに

今回からドローンの自作に挑戦してみたいと思います。どうせやるならカメラ載っけてFPV！みたいなこともできれば良いのですが、初めてなのでとりあえずはモータ4つで宙に浮く物体が作れればヨシ！とします。

第1回では製作にあたっての目標と現時点で使用する予定のパーツをまとめておこうと思います。

プロジェクトの成功基準

漠然と何も考えずに作ろうとすると絶対途中で飽きるので、ちゃんと目標を持ってそれに対する成功基準を設けておこうと思います。

まず、目標については単純明快で「自作ドローンを製作する」です。

それではこの目標がどうすれば達成できたと言えるのか、という成功基準を以下の3つの段階に分けて設定します。

ミニマムサクセス
フルサクセス
エクストラサクセス

これは宇宙関係の分野において使用される用語で、ミッション目標における成功基準を表すものらしいです。今回自分が設定した定義がこれにちゃんと当てはまっているかは分かりませんが、とりあえず3つに分けて考えていきたいと思います。

ミニマムサクセス

ミニマムサクセスは最低限今回のプロジェクトで達成したいことです。成績でいうと60点（可）のイメージです。

今回はミニマムサクセスを「ドローンの構成部品を部品単体で動作させる」ことにします。

最悪の場合、ドローンが飛ばなかったとしても使用したマイコンやモータ、センサ等は単体でなら動作できるようになろうということですね。

フルサクセス

フルサクセスはこれができれば予定していた全てのことを達成したということです。成績でいうと100点（優）のイメージです。

今回はフルサクセスを「ドローンをマニュアル制御で飛行させる」ことにします。

市販されているラジコンドローンのような形で飛行ができれば今回の自作ドローンの製作は成功ということですね。

エクストラサクセス

エクストラサクセスはできるか分からないけど、できれば達成させたいことです。成績でいうと100点超え（秀）のイメージです。

今回はエクストラサクセスを「ドローンを自動制御で飛行させる」ことにします。

操縦せずに搭載したセンサだけでドローンが飛んでくれれば、これはもう大成功ということですね。

ドローンの仕様

特に詳細があるわけではないのですが、小型（200g未満）にしたいと思っています。大きいとそれだけプロペラの音がうるさくなりそうなので。あとは、エクストラサクセスまで見据えた機体構成にできればと思っています。

部品の検討

フルサクセスを満たすためのドローンに必要な部品をまとめると以下のようになります。

マイコン
ESC
姿勢制御用センサ
プロペラ
モータ
バッテリー
受信機
プロポ
フレーム

さらにエクストラサクセスを満たすためには以下の部品が必要です。

位置制御用センサ

それでは今回使用予定の部品を個別に紹介していきます。

マイコン：Teensy4.0

個人的に何かとお世話になっているTeensyシリーズの最新版です。Arduino IDEで開発できて、600MHzで動作します。それでいてお値段は約3000円なので最近のマイコンは凄いです。Arduino系はライブラリも充実していてすぐに動かせるので楽。

www.switch-science.com

ESC：RCX BS-15A Pro 4-In-1 BLHeli_S ESC

ESCはElectric Speed Controllerの略でブラシレスモータの回転数を制御するのに使用します。自作ドローン用のESCは種類が多すぎてどれが良いとかはよくわからないので、とりあえず使ったことがあるやつを選んでいます。本当はブラシレスモータも自分で制御したいんですが挫折しました...いずれは自分で速度制御とかできるようになりたいです。

http://helimonster.jp/?pid=133277202helimonster.jp