Full_Scratch_Drone · BoardRepo

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Full_Scratch_Drone

概要

キットを購入するのではなく

KiCADで設計し表面実装したESP32搭載制御基板
3DCADで設計し3Dプリンタで造形したフレーム
AmazonやRCヘリドローン専門ショップで購入したモータ・プロペラ・LiPoバッテリ

を用いてフルスクラッチのドローンを製作しました。

制御基板

構成 → MCU(マイコン)＋IMU(9軸慣性センサ)＋ESC(MOSFET×4個)＋コネクタなどを1枚の基板に搭載しました。
部品 → ESP32-MINI-1-N4(MCU)、ICM-20948(IMU)、AO3400A(Nch MOSFET)などなど。
購入 → 秋月電子通商　様やcorestaff　様で購入しました。一部のパーツはAmazonで購入しました。
基板 → SnapMagicなどでパーツのデータを収集し、KiCADで回路図及びPCB基板を設計後、JLCPCBに発注しました。
実装 → ホットプレートやペーストはんだを用いて表面実装しました。

詳細はcontrol-boardフォルダをご覧ください。

フレーム

設計 → Fusionで設計しました。
製造 → 3Dプリンタ(RAISE3D E2　ノズル径0.4mm　フィラメントPLA黒色)で造形しました。

詳細はframeフォルダをご覧ください。
機体の外観写真もframeフォルダ→docsフォルダ内にあります。

モータ

部品 → 直径8.5mm　長さ20mm　3~5V
購入 → Amazonで購入しました。

プロペラ

部品 → マイクロクワッド用55mm Blade Propeller Prop 4pcs
購入 → 若狭小浜ドローン協会(WDA) 様の公式オンラインショップで購入しました。

LiPoバッテリ

部品 → GNB POWER LIPO 550mAh 1s 3.8V 100C コネクタ種：A30
購入 → ヘリモンスター　様で購入しました。

制御コード(フライトコントローラ：ドローン側)

VSCodeでコーディングし、VSCodeの拡張機能であるPlatformIOでコンパイルとビルドを行いました。
「単ループ角度PID制御」と「二重ループ角度角速度PID制御（カスケード制御）」を切り替え可能です。
ゲイン定数の値について、「デフォルト」と「アプリと連動してリアルタイムで変更できるチューニング」を切り替え可能です。

詳細はfirmwareフォルダをご覧ください。

制御コード(プロポーショナルコントロール送信機：スマホアプリ側)

MIT App Inventorというブラウザタイプのアプリ開発ツールを用いてスマホをドローンのプロポにしました。

詳細は別のリポジトリをご覧ください。

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