Blowing in the wind – ページ 13

2023年12月15日

プロペラ四発始めて同時に廻った

遅々としてますが、ヒートシンクも付けて、micro:bitのP0/P1/P2/P8ピンをPWM制御に使って、モーターを駆動してみました。

まだ電池ケースを実装していない、両面テープで貼り付け対応、ですが電池交換する時には両面テープから剥がさないとPWMコントローラーが巨大化したのでそこにつかえてしまうので対応できません。

電池ケース以外では、micro:bitの電源どうするかですが、単三NiH電池の３本直列ぐらいの電圧を供給するのが適切なので、電池ケースの１本分から引き出す方法も考えないといけない。

ホーバークラフトの機能として一番大切な浮上に関しては、スカートを作成してやらないとだめで、隙間テープを貼り付けてその役割をさせるつもり。

admin

2023年12月12日

PWM制御ボード手作り

ヒートシンクは必要そうなので、Amazonで購入したヒートシンク貼り付け。基盤はユニバーサルで、台（３Dプリンタ）作り直さなくて済むように取り付け穴を流用するので、対称形になっていません。

ヒートシンクの熱抵抗はそれほど低くなさそう（両面テープ貼り付け）なので、これはやってみるしか解らない。

回路図は前の記事と全く同じです。

admin

2023年12月9日2023年12月9日

MOS FETに変えてみた

FET到着したので、動かしてみた。makecodeのmiicro:bitのコードはPWM制御で以下のようなもの。周期とdutyは適宜変更しますが、

回路図はこんな感じで、ゲートの入力容量(800PFぐらいあります)の突入電流抑制の抵抗とゲート解放を避けるための抵抗の追加、モーターの逆起電力を逃すためのダイオードを追加しています。

バラックで組み立て、

Duty100%だと放熱フィンが必要そうですが、前回の熱抵抗とオン抵抗の高い制御ICに比較すると大幅に改善されました。

今までの経緯を見てみると、Telloの電池が容量1,100mAhで継続時間13分ということはおよそ４C放電だから、モーターサイズはTelloとほぼ同じだから、モーター１個あたりおよそ１Aは流れる勘定。モーターの規格に書いてある0.15Aは全く根拠のない数字らしい。従って、制御系は最初の選択では全く能力不足。

P.S. ドローンの回転数上げると羽根が飛んでいくので対策（プロペラだけは売ってなさそう）考えないと。何回か抜き差しすると接合緩くなるのが原因。

admin

2023年12月7日2023年12月8日

サーマルプロテクションが掛かる

組んでみたけど、以下のリンクのレギュレーターでは電力が大きすぎて（？）制御しきれず、ICがチンチンとなってサーマルプロテクション掛かるのでまともに動かない。最初からこんなにコンパクトで、電力制御できるかという疑問はあったけれども、

https://isehara-3lv.sakura.ne.jp/blog/2023/11/23/パーツ（その２）-ホーバークラフト/

仕様からオン抵抗を抜き出すと、

ほぼ０.５Ωとかだと普通の電力用FETは10mΩ以下だから随分高い値だからロスも大きいということなんだろう。まして回転方向制御のために2個のFETが直列に入るからおよそ１Ωという大きな抵抗だからね。

回転方向の制御とかやらないから、シンプルにパワーFET一個でコントロールするやり方に変えよう。

admin

2023年12月6日2023年12月6日

3Dプリンタ（メンテナンス関連）

一夏使っていなかった3Dプリンタ、造形がうまくいかない、というかラフト作成がメチャクチャ。『校正』でみてみると、マットの距離が1mm近くずれている（校正はヘッドとマットの間でA4の紙が軽く抵抗があるぐらいに設定しますが、紙が全く動かない状態）のが原因で、校正やり直すと写真のように綺麗にラフトを作り始めた。

したがって、

① メカものなのでだんだんズレるので、３ヶ月に一度ぐらいは『校正』しましょう。

② 3Dプリンタをしばらく使わないときにはフィラメントは排出（交換の前半だけ実施）しておきましょう。吸湿してパイプの中でバラバラに分解します。吸湿したフィラメントは簡単にポキポキ折れます。

③ 使う前にフィラメント乾燥はやはり面倒なので、低湿度に管理された保管ケースは必要。

admin

2023年12月3日

ホーバークラフトの原理試作

まずはきちんと浮かせることが出来るかどうかを検証しました。

空気室はホームセンターで調達の発泡丼、そこにモーターとプロペラ固定用のアダプタを３Dプリンタで造形して嵌め込み。

外部電源で4.8V（単三のNiH電池四直を想定）を与えると、元気に浮き上がりました。元気すぎてひっくり返りますが、

空気室への取り付け方と、全体（４個の空気室）の結合方法考えて、改善したものを４個と全体保持機構（これはアイディアこれから）を作ります。

admin

2023年11月26日

nullのRustでの代替え手段(@Rust)

Rustには例外処理もnullもありませんが、これはRustの思想そのもの。例外処理やnullが無い代わりに、その機能をサポートする手段として、enumとしてのResultやOptionがあるということになります。

https://doc.rust-lang.org/std/option/

を参照すると、”Type Option represents an optional value: every Option is either Some and contains a value, or None, and does not.“であり、Rustでは標準的に使われる機能になります。

とありますが、Optionは実は、以下のようなenumになっていて要素としてはNoneとSome(T)が存在してます。

pub enum Option {
    None,
    Some(T),
}

通例では、Optionはパターンマッチングと一緒に使われて、rust-lang.orgの以下のサンプルコードを見ると、match resultでマッチング処理を行なっています。

fn main(){
   fn divide(numerator: f64, denominator: f64) -> Option {
        if denominator == 0.0 {
            None
        } else {
            Some(numerator / denominator)
        }
    }

    // The return value of the function is an option
    let result = divide(10.5, 1.5);

    // Pattern match to retrieve the value
    match result {
        // The division was valid
        Some(x) => println!("Result: {x}"),
        // The division was invalid
        None => println!("Cannot divide by 0"),
    }
}

Optionに限らずResultも類似のやり方で処理されます。

いずれにしてもRust固有の記法というように見えます。

admin

2023年11月23日