HobbyKIngのC05M

RCGでは、SuperCPのブラシレスと言うとHobbyKingのC05Mを推薦する人がとても多いです。

理由は安いからと、適度な回転で純正コアレスに似たマイルドな飛び方をするからだそうです。

別件でHobbyKing通販をする機会があったので、ついでにぽちっと混ぜてみました。円安にはなりましたがそれでも$15は確かに安いです。

なんかシャフトがお尻に突き出てますね！

実はピニオンを叩き込むときに作業が雑だったみたいで、動作確認すらしないうちにシャフトが折れました。。。

慌てて以前みかけたつーてんさんのブログと同じように1.5mmのドリルを買ってきてどこのご家庭にでもあるグラインダーでさっくりカットして修理したのが上の姿です。

上が折れたシャフト。下側のCリング溝からぽっきり行きました。
下はドリル歯を切った代替品。

グラインダーカットを失敗することも考慮して長めに切ったのと、元々SuperCPの希望ピニオン位置からするとシャフトが長かったのでだいぶ余りました。まあ別に困らないからいいか…

Cリングはついてないのでピニオン側から軸を押すとぐいっとアウトランナーが外れます。でも長強力磁石ですから押さない限り外れるわけないし、仮に浮いてもピニオンがひっかかるので分離はしないでしょう。

機体への装着はこんな感じです、ってただ付けただけですが。。

スキッド部に乗せてあるのは元々乗ってたHP03S。薄いですねえ。重量も大きさに見合うくらいで、C05Mの方が1gくらい重いです。

サーボとのクリアランスは、8Tピニオンが無くてたまたま余ってた9Tを使ったので、ピニオン側が大きいためにSuperCP純正メインギアでぎりぎり収まりました。8Tだったら少し大きいGeniusCPメインギアが必要になるでしょう。

今までの13500kvより遅い11000kvですが、ピニオンが9Tなのであまり違いは無いです…。けっきょく全力では回さずスロットルで絞って70%くらいで回してるので、効率も上がらずフライト時間もHP03Sと大差無し。あとで8Tピニオンを注文せねば…。

1g重い以外に唯一の違いは、回転のスタートがスムーズです。BLHeliのスタートアップ設定をデフォルトに戻したら、HP03Sの時の最初のガゴガゴっが無くて、ふいーーーーんって気持ちよく回転が上がっていきます。まあHP03Sでは回って満足だったので徹底してセッティングを詰めたわけでは無いんですが…。

まあ、そんなわけで安いしパワーも十分あります。大物は送料が高いHobbyKingですが、こういう軽いものなら国内と変わらないくらいの送料です。納期もみぽりんには負けますがBanggoodと違って１週間かそこらでやってくるので、軽いパーツはお勧めですねー。

GeniusFPブレード マイクロJSTコネクタ 近況とか

すっかり更新が止まっちゃいました。

ヘリに飽きたわけでは全く無いのですが、もくもくと飛ばしてるだけなのでさっぱり話題がありません。


最近はあまり飛ばすチャンスも無いので、なるべくSuperCPだけ飛ばしています。V911はたまに対面の練習する程度。といっても対面だと安定度はがくっと下がるのでV911でもまだまだ練習になるんですけどね。

SuperCPは6畳間をいっぱいに使えば、右旋回でくるくるまわる分には墜落せずにいくらでも回れるようになってきました。左回転がまだ全然ダメですが、注意してその場ホバ回転はできるので、旋回時も90度くらいずつ回ったときにちゃん機体を見て前後修正を入れるようにすればいい気がします。

しかし怖さが減ったとは言っても破壊力はあるので、やっぱり部屋フリップとかはこの機体じゃやりたくないなー。。 これ以下となると、nanoCPXかFBL80しか無いですよね…



SuperCPといえば、先週派手にクラッシュして、ついにフェザリングシャフトが曲がりました。みぽりん（注：ヘリモンスター）で即日注文して次の日には交換完了。クラッシュ前よりも振動が減った気がするので、今までも少しは曲がってたのかもしれません。

注文のついでに何かイロモノをつけてみたくて、GeniusFPのブレードを買って装着してみました。mini/SuperCPのブレードよりネジ止め部の厚みがかなり薄かったので、薄いゴム板を挟んで無理やり装着。

こいつは湾曲と、内周ほど幅が広い＝ねじり下げ付きなので、揚力の効率が良くなるはずです。マイナスピッチができなくなりますがあと10年くらいインバートできそうもないうちのヘリであれば使用上まったく問題ありません。

揚力が増えた結果、回転が落とせて怖さが減るかなーと思ったのですが、それよりもブレードの重さが減ったことが効いて凶器度が下がった感じはします。自分に当たっても怪我しないかも？くらいの微妙な感じ。

モーター回転数に余裕があるので、背面を捨てずに攻撃力を下げるためには、もしかしたらnanoCPXなんかのちんまいブレードを付けてみてもいいかも知れませんね。

まあ、ねじり下げのせいでゼロピッチでもものすごい揚力が出ちゃうので、暴走して天井に激突しないためにはピッチカーブでゼロピッチ相当にしたい範囲を相当なマイナスピッチにしとかないといけないです。うちではマイナス30%くらいにあって、回転方向にブレードを折りたたんでの収納時はこんな感じになります。

ロップイヤー的な感じ

まあでも、いつまでも変なプロポ設定で飛ばしてるとピッチ操作の練習にはならんのでしばらく飛ばしたら次は純正ブレードにします。。




もうひとつヘリネタで。
Origin/OverSkyのブラシレスESCに付いる茶色いコネクタがあります。

BLHeliのセットアップガイドだと無情にも、このコネクタの3本足に書き込み用の配線をつなげと書いてあるとおり、こいつはプログラミング用のコネクタです。

こんな細いところに無理して半田付けしなくても、このコネクタに刺さる端子があれば最高なのに！とお思いの皆さん。ありました。

我らがJSTのSH 1mmピッチ3ピンコネクタがぴったりです。秋葉原の千石電商でユニバーサル基板とか見てるときにたまたま発見しました。値段も20円とか30円とか安かったです。

ちと最低個数が多めですが通販でも買えます。

これで、先日作ったBLHeliBox用の標準ピンヘッダへの変換コネクタを作ってー

繋いだら、さっくり認識しましたー。

写真はヘリモンのdouble ESCのメイン側に購入時から書かれていたファームです。BLHeliの10.0ですから結構あたらしめバージョンですね。

テール側は何が書かれているのかrev. errorとなってわかりませんでした。

そうそう、BLHeliBoxの電源ですが、P氏がどうせヘリに繋ぐんだしわざわざ5Vだか3.3Vだか給電せんでもリポ直結で動くやろ、というので無理やりArduino基板の電源に電池を繋いでみたら問題なく使えました。こりゃ楽ですねー。これやって以来一度もパソコンに繋がずBox運用してます。

今後の展開としては、HobbyKingにMultiWii関係をいろいろ注文してはあります。といってもTigerさんとこで話題になってるクワッドではなくて、普通のnanoWii基板です。これでシングルローターヘリを飛ばしたいなー、と。

450クラスでは既に飛ばしてる方がいますが、テールがモーターダイレクトのマイクロヘリでまだ前例がいなさそうです。

SuperCPのモーターPWM出力

ブラシレス化で不安を感じた点の一つ、スロットルホールド時のモーターの切れが悪い点を調査しました。

不安を感じているのは

• ブラシレス化＋BLHeliのガナバー（TXモード）を入れてあると、スルットルホールドを入れても1秒間同じくらいの回転数で回っちゃう。
• そもそもブラシレス化する前からなんかモーター音が消えるまでにラグがある気がしていた。

の２つです。

まあ、どう考えてもSuperCPの出力が怪しいのでまずは駆動PWM信号を見てみます。

……。下段のスロットルホールドONから、たっぷり1250msはモーターPWM信号が出ています。1.2秒ですよ！

といっても出力がじわじわ下がってる感じはあるので、1.2秒かけてモーターを止めているつもりなんでしょうけど、別に逆転したりブレーキしたりするわけではないのでもったいぶる意味はありません。すみやかに止めていただきたい。

実際にはスロットルホールドを入れた直後から駆動パワーがふわっと抜ける感じの音はするので、クラッシュ対策なりFET焼け対策としては機能してるんでしょうけど、なんかやなかんじ。

そして、ガナバーモードをONにするとこのじわじわ下がってる間も、ブラシレスはきっちり回転を維持しようとしてくれる気がします。でもこの信号の取り方じゃブラシレスにかかってる駆動トルクはぜんぜんわからんので実際はよくわからない。

当面は、ガナバーOFFで使えばちゃんとブラシモーターと同程度には、スロットルホールドをパチンした直後から回転がふわっと落ちるのでそれで使います。

一応ブラシレスの駆動コイル信号もとってみた。
でも回転がだんだん落ちてる、てこと以外はわかりませんね。

現時点の理解：

• やっぱりSuperCPの基板はモーター出力を止めるのがちと遅い。
• でも「止め始める」のはすぐ行うし、実際はローターだってぜんぜん止まらないのだからあまり害は無いと思う。
• でもなんか気分良くない。

SuperCPブラシレス XP-7A版 フィルタ定数調整

前回の記事では、Origin double ESC (ヘリモンdouble)を使い、100Ω&0.1uFのCRフィルタを入れて、HP03SモーターでSuperCPを飛ばしました。

それなりにうまく行きましたが、

1. メインのみブラシレスなのに無駄に高価なdouble基板を使っている
2. フィルタが効きすぎて弱スロットルが実現できない
3. フィルタのせいかBLHeliファームの設定か不明だけど、スロットルホールド時のモーター停止が遅い

という問題がありました。特に3番目はまともに飛ばすようになったら大きな問題です。


まずフィルタ定数の見直しから。CRフィルタではありますが、Rの部分はSuperCPの信号出力側にも含まれている可能性があるので、Rを減らしたからといってうまいことフィルタが弱くなる保証はありません。やっぱり正統派のCで調整します。

てことで10nF=0.01uFのセラコンを掘り出して交換。今度はチップ部品じゃないので見やすい。

オシロで信号を見てみると…

スロットルOFF時
1Vくらいのノイズが残ってます。うーん微妙…

実はこんくらい大丈夫かと思って組んでみたのですが、やはりこのノイズはESC様が拾ってしまうようで、そこそこ動くもののたまにぴくっぴくっとモーターが動きます。あと初期化のピーポーもノイズを拾ってスロットル最低のままなのにピーポーピーポーうるさい。

こんなでかいコンデンサをパラにするのはかんべんしてほしいので、抵抗で調整します。200, 470と試してみて、470Ωがよさげだったのでこれに決めました。

スロットルOFF
まだ少しだけノイズがあるっちゃあるんですが…

弱スロットル時
きっちり振幅でています。いいかんじ。

以前みたいにハーフスロットルのテールがなだらかになって広い幅に誤認識されることがなくなると思います。　残留ノイズは心配ですが、このくらいESC側のフィルタではじいてくれると期待して、今度はXP7Aに接続してみます。

あ、前提として、SuperCPの出力PWM信号は2kHzとわかってますんで、XP7A側はコンデンサを一箇所除去しておきます。これはBLHeliのサポートESCドキュメントに指示がありますが、写真抜粋しておきます。このRemoveと書いてある箇所です。

試運転してみると、ゼロスロットルを認識して初期化シーケンスに反応してくれます。弱スロットルにも反応して、リニア感が出ていい感触です。


機体への取り付けは相変わらず輪ゴムで…

前方ににょきっと3本出てるピンヘッダはBLHeliセッティング用の書き込み線です。そりゃむき出しは嫌だったんですが、ピンヘッダ3本は0.1g、ピンソケット3本は0.4gなので重さに負けました。まあ動力線じゃないし…

そうそう、無意味にdouble ESCだったのを、シングル用の小さいXP7Aに変えて、さぞ軽量化されたかと思いきや…

• Origin double ESC  3.8g
• XP-7A ESC          3.0g

あんま変わらん。。　見比べると、Origin doubleのほうは基板が薄くてこの部分で相当軽量化されてます。ヘリ本体のRX基板も同様に薄いです。やっぱり高級品だけのことはあるなぁ。


まとめ：

• SuperCPのブラシレス化ノイズフィルタは470Ω & 0.01uFのCRフィルタが良い。少しだけノイズが残るので心配なら1kΩでも良いかも
• 重量はあまり変わらないので、将来テールもBL化したいなら無駄にdouble ESCを買っといても良い
• メインブラシレスのみの場合でも、値段差と品質を考えると、XP7AよりもOrigin 10Aを選択するのがよさそうな気がする （Origin 10AはFETの抵抗も少ないので好評）

XP-7AにBLHeliファーム書き込み ( arduino製プログラマ利用 ) SuperCPで使えました

ヘリモンさんで買ったもう一つのESC、XP7Aの方をまだ使っていませんでした。
こいつは純正ファームではサーボ信号食べるモードなので、マイクロヘリに直結するには間違いなくBLHeliの導入が必要です。

さて、書き込みアダプタの選定ですが、純正USBアダプタは$20くらいします。互換品もいくつかあるのですが、送料もあるし国内だと http://mfc200804.ocnk.net/product/367 なんかがリーズナブルなところだと思います。

BLHeliの場合、PC接続はアップデート以外にも設定ツールをつないでぽちぽち細かい設定をするときに使えるので、(ヘリモンのdouble ESCみたいに)最初からBLHeli書き込み済みのESCを持ってる人でもプログラマは持っていて損はないと思います。



で、もうひとつの選択肢としてarduino(というかATMEGA)に書き込んで使えるowSilProgというソフトでもBLHeliの書き込み、設定が可能です。

このarduino製プログラマは、液晶シールドを手に入れれば BLHeliBoxという携帯セットアップツールの機能を追加したバージョンもあります。 （作成例。かっこいいです。 http://nob-heli.blogspot.jp/2012/10/blheliboxblheli.html ）

なので、後のことも考えて、あえてarduinoを手に入れて、そこにSilProgを書き込んで書き込み機にするという回り道を選択しました。



arduinoは USBシリアル変換+ピン配の標準化されたボード+ATMEGA+ブートローダ、があれば成立しますが、買えばとても安く配布してくださってる方がいます。海外通販なら完成品もこのくらい安いです。

私の場合は、最初の1個の書き込みに使えるFT232やFT245は元から持っているので、秋月基板150円に、ATMEGA328Pを挿してFT232のビットバングモードで書き込みする方法を取りました。
http://www.geocities.jp/arduino_diecimila/bootloader/ で紹介されてるとおりに実行して、ばっちり成功しました。(電源はUSBから取るので外部電源供給は省略しました。あとセラロックに繋ぐ22pFも無かったので省略…。無くてもたいていは動きます。）



んで、しばらくLEDブリンクスケッチとかでarduino遊びをした後、いよいよowSilProgを書き込みます。

いったいどこから書き込むのかと思いましたが、 OlliWさんの解説ページに、必要なファイル一式詰め合わせzipが置いてあります。

これを拾ってきて解凍すると、AvrBurnTool_v101.exeてのが入っていますが、これがarduinoにowSilProgのHEXファイルを書き込むツールです。BLHeliBox版を作るときもこれで書き込みます。（owSilProgやBLeliBoxを書き込んでもarduinoのブートローダは残ってますので、いつでもこの方法やarduinoのIDEで好きなプログラムを再書き込みできます）



んで、owSilProgの書き込みが成功したら、いよいよXP-7Aを繋ぎます。
接続ポイントはBLHeliの対応ESC紹介ドキュメント （BLHeli supported SiLabs ESCs.pdf） に詳しくかかれてますのでそっちを参照してください。

基本的にどのESCも、黒のGND、赤のクロック、白のデータを繋ぐだけです。
てことは実際認識させるときはESCにリポを繋いで電源供給してやる必要があります。黒のGNDは無理して細かい箇所にハンダ付けしなくても、電池のGNDと共通だと思います。

クロックとデータは、秋月arduinoでしたらICSP端子に繋ぎます。

ピン見えないですね…　本家にUNOの場合の写真 http://www.olliw.eu/uploads/owsilprog-arduino-uno-scheme-02-wp.jpg があるのでこれと同じです。



あとはリポを繋いで電源を供給して、パソコン側でBLHeliTool_v120.exeを起動します。今回のXP-7AはそもそもBLHeliが入ってないので、3番目のタブ「Flash BLHeli to BESC」に行って、それっぽものを選んでPortでarduinoのUSBシリアルのCOMポートを指定してFlashします。


で、それっぽく成功メッセージが出たら、Setupタブに戻ってreadを押すと、現在のBLHeli設定が表示されます。

めでたしめでたし。


ここで試しにSuperCPに繋いでみると、今まで使ってたdouble ESCと同じパターンで、

• 電源ONでピポパ
• スロットルちょいONでピー(低)
• スロットル0に戻すとポー(高)

と反応して、ちゃんとローターも回りました。

ただ上の設定を見てわかるようにデフォルトはガバナーモードで動いてるので、このままだとだいぶ今までとは使い方が違います。飛ばすのはちゃんと設定を理解してからにします。



というわけで確認できたことは：

• FT232RLを持っていれば、秋月arduinoだけでBLHeliの書き込みが可能です。
• XP7A(ESC)にBLHeliを導入すれば、問題なくSuperCPでHT03Sを回すことが可能です。（ただしSuperCPからの信号取り出しにCRノイズフィルタは必要です）

SuperCPブラシレス 飛ばしてみて

前回の取り付けでとりあえず飛んじゃったので、あまりいじらずメインブラシレスの感触を見ています。

パワー

少し増えました。今まで75～78gだったスラストが

上昇側103g、下降側85gまで行きました。さすがに少し怖い。パワー増やす気無かったので小さめのを買ったんですけどね…

KV値は13500と、やや低めのを選んだつもり＝トルクがあるはず、なのですが、さすがにピッチを上げると回転は落ちます。ESCのガバナーを有効にしたときにどう変わるか楽しみです。

騒音

かなりうるさくなりました。今までがV911用のコアレスで、電源OFFでローターを動かしてもまるでモーターの感触が無いという極まった静音環境だったせいもあると思いますが、低KVモーターなのでコギングも強烈だし、まわした時のぎゅいーーんというモーター音がブレード音よりも大きくなっちゃいました。ブラシレス化唯一のマイナス点かもしれません。

ただし今はまだ付属してきた8Tピニオン（0.5mmピッチ）なので、これを9Tや10Tにしたら少しは減るかなぁ。ブラシレスなのであまり負荷をあげてもよくないと思いますから、ピッチカーブとの兼ね合いでセッティングが奥深そうです。

フライトタイム

少し減りました。パワー2割以上も増えてりゃしょうがないですね。nano-techの300mAh(35C, 8.5g)で、純正モーターで6分 → ブラシレスHP03Sで5分に減りました。

ただしスロットルとピッチのカーブはまだつめてないので、ホバリング位置がかなり回転高めになっています。これを低い側に振った場合に効率が上がるのか下がるのかまだ不明です。

一緒に購入した400mAhのバッテリー (30C, 11g)、純正スキッドに積めるのはこれが最大だと思いますが、これでも6分ぴったりです。エネルギー増加分を重さで食ってしまったみたいですね。残念。

フライトタイムの限界はESCの低電圧カット（LVC）で決まっています。規定電圧に達すると警告のために数段階パワーががくっがくっと落ちるので、あわあわと地面まで近づけたところですっとパワーが切れて軟着陸します。電池切れまで飛ばしてるのに墜落せず着陸できるというのは不思議な感覚です。ESCって偉いですねえ。

直前まで元気に飛んでるので、LVCを切ればもう少し時間は延びると思います。ってことは純正モーターとの効率差はほとんど無さそうですね。

発熱

そもそもブラシレス化した理由は、連続フライトのための発熱抑制です。

そういう意味では文句なしです。フライト直後にモーターに触れてもほとんど体温と変わらないので、60度どころか40度あるかどうか、ってところです。(ただし80度を超えると消磁してモーターがぱーになるので、発熱するような負荷がかかってたら寿命以前にそもそもダメです）

てわけで、次はV911とほとんど同じサイズの純正テールモーターがボトルネックになるかもしれませんが、メインモーターほど極端に無理して回してはいないのでV911のテールと同程度と思って良いでしょう。 一応BangGoodにアップグレード用のV922テールモーターを注文はしてあります。

重量

バッテリー無しで38.5gです。ダブルESCのぶんとコネクタや配線の分かなり増えましたが、モーター自体は純正6.7g → HP03S 3.2gと軽くなってますのであまり違いが無いですね。配線の無駄をはぶいて、ESCをメイン単品のにしたら本当に重量増いっさい無しも狙えそうです。

SuperCPブラシレス化（とりあえず浮上）

で、パーツが届きました。

とりあえずOrigin doubleっぽいESCの方はバッテリーの分岐コネクタがあるのと、信号検出コネクタがメインモーターの動力端子にはまりそうなので、だめもとで挿してみました。。。
が、当然回りません（笑）

さて、まじめに調査です。

といってもhttp://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=24022417&postcount=385の投稿でCrasy666さんがすっかり調べてくれてまして、単にこれを追認しただけです。


まずメインモーター制御信号の取り出し。RX基板の裏面を見て、この写真で右上に付いてる黒い8ピンの石がたぶんツインFETでないかと思います。

てことは、FETの入力ピンでGNDじゃない方が信号線と思われるので、写真の赤い線をハンダ付けして信号を取り出しました。オシロで見るためにGNDも（バッテリーのマイナス線が付く場所から直接）青い線で取り出します。

んで、スロットルをいろいろ動かしてみると、基本は0.5ms周期でデューティ可変のPWM信号が出ているわけですが、ゼロスロットルでもスパイクノイズが3msごとに出ています。（スロットル100%側はノイズは無くてデューティ100%で上に張り付きます）

ハーフスロットル

スロットルかなり高め

ゼロスロットル
なのにパルスノイズが！

まあ、信号の周期を自動検出するようなESC様にこんなノイズを与えたらそりゃ誤動作もしますわ…
じっさい、このPWM信号線を直接ESCに食べさせてみましたが、回るときもあるんですが暴走したりギクシャクしたりで、まともに使えるとは言えないレベルでした。


んで、原因がわかっちゃえばコンデンサでノイズを取ってやれば簡単に解決できます。Crasy666さんの実験結果によれば、ローパスフィルタとして0.1uFコンデンサと100Ω抵抗でCRフィルタを組めばうまくいった、とのこです。

さっきの信号取り出し線はそのまま使って、反対側のESCに入力する部分に抵抗とコンデンサを付けてみました…が、抵抗はあったけどコンデンサが無かったので表面実装の0.1uFを汚くハンダ付け…

まあ、信号に直列に100Ωを入れて、GNDとの間に0.1uFコンデンサを挟む、てだけです。

んで、ONでプラス信号なのでESCへの入力はDの端子につっこみます。テールモーター買ってないのでABは当面未使用。

今度は抵抗の出口のESCにハンダ付けしてるポイントで信号を見るとゼロスロットルがきれいにフラットになりました。

ゼロスロットル
綺麗にぺったんこ！

ハーフスロットル
フィルタでなまりまくってるけどまあいいか…

ちーとフィルタ定数がでかすぎなので、ハーフスロットルが全開側にずれて認識される予感はありますが、まあCPヘリなので全開付近であまりスロットルは細かく変えませんから実用上問題ないと思います。10nFくらいのコンデンサ見つけたらもうちっと実験してみます。

めんどくさいので信号線ちょぉ長いまま仮組み

HP03Sの場合、純正メインギアで
サーボとのクリアランスは問題ないです

仮組みなので基板固定はこんなんで…

んで、

1. 送信機ON、スロットルゼロ
2. 電池接続(少しビープ音）
3. バインド、羽をきゅっきゅ
4. スロットルほんの少しアップ（低いビープ1回）
5. スロットルゼロに戻す（高いビープ1回）

とするとESC初期化完了です。後はスロットルを入れていくとガガガひゅるひゅるひゅるぶおぉぉぉぉおぉおおおおお！と回ります。フィルタのせいか、スロットル半分くらいでもうMAX回転と思われるくらいになるのでかなりビビリながら少し浮かしました。

スタティックで4.2Vのバッテリーが、動作中は3.8Vまで下がります。電圧降下の具合からV911モーターのときよりやや電流流れてる感じはありますが、スロットルカーブの調整もなんもしてないのでなんとも言えません。

んで、夜中のアパートなのでうるさくて途中でやめちゃいましたが、ホバリングで3分経過、動作中電圧3.5Vまでは飛びました。(降ろした後で確認したら3.9Vでした。まだいけそうです)   まあ悪くは無さそうです。

というわけで、ヘリモン販売のdouble ESCでも、ローパスフィルタさえ付ければ問題なく他のminiCPやGeniusCPと同様に動きますよっと。

今後のメニュー：XP-7Aで同様にテスト、arduino環境作成、SiLabライタ準備、BLHeliファーム書き込み、BLHelisetupツールを接続してPCから設定確認、などなど山ほどあります。

SuperCP ブラシレス化（パーツ選定）

SuperCPをメインブラシレスにするまでの経緯です。


まずパーツ選定ですが、ESC（モーターコントローラ）は当然BLHeliの対応リストから選ぶことにしました。まあ、マイクロヘリ用の定番品にはほとんど対応してる勢いですけどね。。

BLHeliファームの最新の対応リストは
https://github.com/bitdump/BLHeli/blob/master/SiLabs/BLHeli%20supported%20SiLabs%20ESCs.pdf

に書かれています。普通にESCの比較検討としても勉強になります。
1Sのマイクロ向けとしては、基本はOverSkyのXP3A/7Aで、他はこれのコンパチ品ばかりですね。
制御コンパチでOriginの10AとDoubleが、FETのON抵抗10mΩとなかなか優秀です。

で、こんなもん海外から中華ポストで取り寄せてたら何日かかるかわかりませんが、最近の円高でドル建てする意味が失われて、値段を見比べると実はヘリモンスターの販売価格とそう違いません。うちは地理的にヘリモン通販だと翌日には手に入るので納期的には最高です。


さて、ヘリモンの商品説明にも「miniCP/GeniusCP用」と明記してあるとおり、SuperCPに使えるとは一言も書いてありません。ネットでぐぐると、実際いまいちうまく動かなかったという方もいまして、実際問い合わせるとSuperCPでは動かないとのお答えだそうです。

国内でノーリスクで入手するにはSuperCP専用ファームを入れて販売してくれてるマイクロヘリ倶楽部さんで買うのが安心なようです。が、ヘリモン価格の2倍程度と、それなりに技術料もかかりますので、もちろん試行錯誤で楽しめそうなヘリモン購入コースを選びました。



モーターは、パワーアップを求めない人にはHobbyKingのC05M 11000kvがひじょーに安く定番なようですが、ポン付けだと微妙にサーボケースに当たるそうで、少し大きいGeniusCPのメインギアを利用してる人が多いです。

まあ、翌日到着の魅力でモーターもヘリモンラインナップから選びまして、HP03Sの13500KVを選択しました。まあメイン用としてはいっちばん小さくて弱いやつです。
ESCはとりあえずXP7Aと、どうせ後で欲しくなるのでOrigin品と思われるdoubleを一枚。ついでに時間制限が緩和されただろってことで400mAhリポもいっしょにポチりました。

SuperCPブラシレス検討

SuperCPにV911モーターを付けて、その後10フライト以上してますがまったく問題なく飛んでいます。（一度ちゃんと固定してなかったピニオンが抜けましたが、瞬間接着剤を少したらして簡易ネジロックして以降は問題ないです）

ライフはそう長くないと思いますが、ヘリオスモーターとかなら$3で買えるのでランニングコストはあまり気にならなくなりました。

が、ケチらずどんどん飛ばして良いとなると、今度は練習のために連続フライトしたくなります。ヘリを飛ばせる時間なんてそうあるわけじゃないので、モーターを冷ますなんてやってられない！


というわけで、皮肉にもブラシモーター問題が解決したとたん、ブラシレスが欲しくなりました。



さて、SuperCPはminiCP/GeniusCPの兄弟機みたいなもんですが（おっとSuperFPさんもいましたね…） Walkeraから純正で出ているGeniusCP用のブラシレスキットを装着しても、うまく動いてない人がたくさんいます。
恐らくメインモーターに出すPWM信号のパターンが違うか、またはパワーに関係ないノイズが大量に載っているんではないかと思います。LPFを付けるか、または動作実績のあるコントローラを使えばそれほど原理的な問題ではないと思います。この点はまた後で実際の信号を見ながら調べます。



さて、そもそもブラシレス化というと何をするかですが、元々は

   受信機CPU　--(PWM信号)-- FET --(PWM電流)-- メインモーター

となっていて、電流の実効値を変化させるためにPWMでON/OFFのデューティ比を制御して可変させています。


ブラシレス(以下BL)モーターは、連続回転に向いているステッピングモーターのようなものなので、位置センサーとフェーズ制御をする回路が要ります。これを業界用語でESCと呼んでいるようです。（正確には、安いBLモーターは位置センサすら省略して、駆動用のコイルに発生する誘導起電力を感知してスイッチを行います。まあこれもセンサといえばセンサですね。

んで、このセンサレスというのがくせ者で、停止時にはどこのコイルにも誘導起電力なんて発生してないので、回転開始がとても苦手です。
しょうがないので順番に全部の相にスイッチ入れてやると、どこかで実際のローテーター位置と合うので期待した相に誘導起電力がすこーーし来ます。こうやってスタート動作をするらしいでうが、この位置合わせ動作をどのくらい早くやれば観測できるほどの誘導起電力が観測されるのかはモーター次第なので、時定数のチューニングがやっぱり必要で、ユーザーから見ると何かしらの初期設定が必要です。

という理由で、ステッピングモーターと違って、ESCにはモーターコントローラICではなくマイコンが詰まれることが多いようです。


ほいで次に、このESCがどんな指令を受けるかですが、本来はRC用なので基本的にはサーボ制御用のPWMを受けるつもりのESCが多いようです。このサーボ制御PWMは、パルス幅1msがLOW、1.5msがMID、2msがHIになるようなパルスを20ms周期くらいで送りまくる、てやつなので、ヘリのブラシモーター制御に使ってるような電力の実効値をデューティ制御するPWMとはまったく違います。

んで、デューティ比信号のPWMからサーボ信号のPWMへ信号変換をするPIC、とかもいっぱい作られていますが、どうせESCにマイコン載ってんやから全部やればいいじゃん！ということで、マイクロヘリ用のESCではブラシモーター用の電力PWM信号を直接食べるものが多数あります。

市販ESCでは、このCPUのソフトアップデートができるものが多いので、プログラムを自作してさらに高機能にしてしまった、という人がいます。これがBLHeliファームウェアです。なんかdeviationみたいでわくわくしますね。

日本語でBLHeli情報を探すと、マイクロヘリ三昧のnobさんの情報がたくさん出てきます。す、すごい。。　一年くらい前からばんばん常用してらっしゃいます。。


というわけで、買ってきて付けるだけでブラシレス化できるパーツ情報もありますが、あえてBLHeliを自分でアップデートしていろいろ遊びたいと思います。

SuperCPにV911メインモーター流用

以前の記事で触れたように、SuperCPのモーターはV911と同サイズです。

SuperCP用の方が少し長いかとも思ったんですが勘違いで、分解してヒートシンクを外したら本当にまったく同じでした。

左がバラしたSuperCpモーター
右がV911モーター

写真右のV911モーターに コネクタとピニオンを移植、ヒートシンクにはめこむだけでさっくりSuperCPに装着できました。使い物にならずまた外す可能性が高いと思ってるので、モーター側の線は切らずに無駄に長め。

ちょっと動かしてみると、なんの問題も無く回ります。浮きます！

CPだから、ホバリングまで動いちゃえばピッチできゅっと急上昇もできるんで弱いとか反応遅いといった感じはありません。

アパート内で数秒浮かしただけなので、電池の持ちとかモーターの劣化具合まではわかりません。面白いのでこのモーターのまましばらく試してみます。

あまりに違和感ないのでスラストも計測してみました。

浮上側は75g
ピッチの最適箇所でかなり差がでるので
前回との差は誤差範囲だと思います。

背面側は68.2g
この後もう少しぐにぐにしてたら70.0も
見えたけど写真取り損ねました。

前回は浮上78g、下降73gでした。　

今回は浮上75g、下降68gくらいなので少し弱めではありますが、バッテリー状態で計測中にもけっこうすぐ数値は落ちてくるので、飛ばした感覚では差がわからないレベルです。

ちなみに音は純正モーターと同じく静かで高級感があります。電源OFFでローター動かしたときの無音な感じも同じ。

数十秒のフライト後（というかスラスト計測後）のモーター温度は、触れないほど熱いです！　これも純正モーターとまったく同じかんじ。焦げ臭くはなるけど配線が融けるまでには至らないあの感覚です。

第一印象ではまったく同じと言っていいレベルですが、後は電池の持ちとモーター寿命しだいですね。まあ今後しばらく使って結果が出たらレポートします。

といってもこのV911モーターは50フライトくらいは使い込んで山ほど墜落させているボロモーターなので、新品911モーターでもデータを取らないとフェアじゃないですね。


追記：
1リポ飛ばしてみました。ストックモーターで5分浮くバッテリーで、4分経過してまだ浮いてましたんで、ストックモーターとほぼ同じレベルで実用になると判断して下ろしました。
最後までテールずれはなく、違和感まったくありません。

あ、3Dはできないのでコメントできませんよん。

Super CP 初のモーター交換 そしてリフト計測

こないだピッチ制御に戻して5分飛んだ、と思ったSuperCPですが、また2～3分ですぐテールがくるくるするようになってきました。

だましだまし飛ばしながら、フレッシュバッテリーでリフト計測をしてみたら、インバーテッド側が44gしかなくて…これ機体重量と同じっておかしいやろ、てことでちょうど届いていた純正スペアモーターに交換してみました。

結果はやはりメインモーター寿命でした。
フライト時間も安定して6分超え。フライト中の電圧も3.5Vを切るあたりまでテールが暴れず普通に動かせるようになりました。


計測した推力　　リフト側　78.3g　　インバーテッド側  73.4g

計測は、フライトモード1に常時スロットル100%を割り当て、ピッチをいろいろ動かして最も定常推力が大きくなるところを探しました。

なので、ホバリング回転数から一気にピッチをぐわっと上げたときは瞬間的に100g近い値も表示されます。すぐ回転が落ち込んで60gを切るくらいになっちゃいますけどね。


フライト重量は44.8gなので、余裕は30～35g、一瞬なら60gくらいあるわけで、さすがCPは違います。



ダメになったモーターを分解してみたら、ブラシは破損してなかったものの汚れが大量に付着してぐんにゃりしてました。ベアリングがあるとは言え、モーターにオイルが入るような注油はしない方が寿命にや良さそうです。

それにしてもこのモーター、長いと思ったら実はヒートシンクによる上げ底で、本当にV911と同じサイズのような気がしてきた…

Super CPと他機種メインモーター

RCGroupsのSuperCPスレッドを半分くらい眺めていたら、ついにV911のメインモーターがSuper CPに付くという人が現れました。

http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=24686506&postcount=1180

「アルミのハウジングを外してみれば、GeniusとV911のモーターは同じサイズだということがわかる。一方は44gの機体を9枚ピニオンで飛ばし、もう一方は35gを6枚ピニオンで飛ばしている。GeniusやCPのモーターは触れないほどに過熱し、結果として極端に寿命が短い。」

この後「あんたほんとにV911のもーたーを装着してみたん？？」「いえーす」みたいなやり取りがありますが、Proud Infidelさんは一貫して

「これこそがブラシレス必須だという理由だ。私はブラシモーターに多くの時間を費やしたが全ては無駄だった。私は他の人が同じミスを犯すのを食い止めたい」

と言っているので、テールモーターのようにV911モーターが使い物になるという話では無さそうです。どちらかというと、SuperCPのモーターはV911レベルの代物なんだよと言いたいだけらしい。


でも、そう聞いちゃうと試したくなりますよねー。決してSuperCPのモーターが高すぎるわけじゃないんですけど。。


ちなみに、コアレスモーターは慣性モーメントを減らすために、ハイパワー化する場合は太くせずに長くします。実際にSuperCPのモーターはV911のものより長いのでそれなりにパワーがあっても不思議ではありません。

Super CP 飛行時間もどった

キャノピーがぼろぼろになるほどのハードクラッシュ以降、SuperCPがまともに飛ばなくなっていました。

キャノピー自体はなんとかセロテープ等で修理したものの、飛行時間が30秒～1分くらいになってしまって、手持ちのどのバッテリーを使っても症状が改善しませんでした。

実際には飛行時間の限界を決めるのはテールで、浮上から数十秒で、ぐぐっとメインモーターの回転が落ちて、スロットルを上げて耐えるとさらに数秒でテールが狂ったように回転して墜落・・・というパターンです。

メインモーターの寿命というやつか？とも思いましたが、実際はピッチの設定が不適切なためでした。

うちのSuperCPは、基本的にピッチはへたれ2Dで、マイナスにならないようにしています。

墜落でびびって以降は、さらに固定ピッチに近づけようと思って、ピッチを30%～100%に割り振って、スロットルの方は-100～100にしていました。結果的にはこれが諸悪の根源でした。

このように無理やり固定ピッチ的な設定をすると、飛行開始後数十秒ですこし電圧が落ちて安定するところで、ぐぐっとスロットルを上げないといけませんが、この時ピッチが上がる以上に回転が上がるので、ジャイロが勘違いしてテールに全力推進をかけてしまって墜落しちゃっていたようです。

（正直どんなアルゴリズムにひっかかって問題が出たのかよくわかっていません。逆にスロットル指示が上がって、ジャイロが予測制御でテール回転を増やしたものの、回転のわりにピッチがでかすぎるのでなかなか回転が上がらずジャイロの予測制御がオーバーシュートしてCW回転…とか？）

逆に可変ピッチらしく設定しなおそうと、まずピッチカーブは0～100までリニアにふりました。 （相変わらずマイナスは無しで…）

そしてスロットルは本当は固定にしたいところですが、まだホールドスイッチは使いこなせないので、-100からはじめます。ただしレバー25%の時点でいっきに0を超えて、そこからはリニアになるように高回転側にふってみました。これなら飛行中はほぼ+50%以上のスロットル域に保持できそうです。

こうすると、完全リニア設定のときみたいに上下にぎゅんぎゅん反応しますし、安定して浮上したまま、電圧が下がってきたらホバリング位置のレバーがじわじわ上に上がっていくだけ、という箱出し時の感触に戻りました。

バッテリーも、回転がじわじわ下がってもテールが崩壊しないので最後まで使いきれて、ストックの240mAHバッテリーで5分40秒飛びました！

固定ピッチ4chから引っ越してきた人で同じ設定ミスをする人は他にもいると思います。CP機はピッチ制御で飛ばすように覚悟をきめましょう！

super CP にV911テールモーター

super CPのモーター交換についてぐぐっていたら、RCgroupsでV911のテールモーターを付けてみた人がいました。

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1791184&page=63#post24452687

「superCPのテールモーター交換時期なんだけど、手持ちのパーツにV911のがある。誰かこれを試してみた人はいますかい？」 

「そういう投稿を見たことがある。たぶんふつーのフライトなら問題なく動くと思う」 

「ありがとう！やってみる！」 

「やってみた。ホバとサークルの範囲ではいいかんじ！　というか両者の違いは全く感じない！　あ、3Dはできないんでコメントできないよん」

ほうほう。へたっぴレベルなら問題ないらしい。これはいいことを聞いた。

Super CP到着

実家に戻ったらSuperCP+devo7eが届いていました。

ちょうどV911のサーボリンクを（飛行中ではなく、ガタを減らそうと折り曲げたりいらんことをして）折ってしまって機体が無く、ここ数日はヘリ部のみんなが楽しく飛ばすのをぽつんと眺めていました。

いや実際にはHubsanX4を借りてひゃっほーと飛ばしたりしましたが。

なので、腕は伴わないけど飛ばしてみる！てことで狭い家の中で電源ON！

おおお、振動しない！　離陸前でも左にふっとばない！　つーかローター回転ちょぉ速い！　かっこいい！

浮くまではV911よりずーーっと楽ですが、さすがに動かすと、傾いてる方向にすぱーんと飛んでいくし、破壊力があるのでビギナーにはけっこう危ない。

といってもラダーとスロットルはとても素直でV911よりよっぽど簡単なので、素人にはサイクリックがちと敏感つーだけです。

さあ、ここでdevoの出番ですよ！

DR/exponentialの設定を開く。今までDualRateって何がどうデュアルなのかわからんかったけど、実は単なる歴史的な用語にすぎなくて、単純にグラフの傾きを指すのね。。。　

ほいで、グラフの原点付近を緩く、端っこはかなり傾きをきつくするのがexponentialってことらしい。なーんだ。

というわけで、家の中でレバーフル入力なんてぜったいしないので、原点付近を甘くすればなんとかなるっしょ。ということで傾きを70%、exponentialを40%入れてみました。

おおう、いけるいける。いったん止めてしまえば機体はすーーーごく安定してるので、手放しで数秒間くらい余裕で浮かんでます。

どのくらい余裕かということを示すために、iPhoneで写真をとっちゃろうとして挑戦したのが下の写真。

でもさすがに数秒ほっとくと壁に向かって動き出してるので、プロポに手を戻してもすぐには止められない。。。うわああぶつかる！　という感じで焦ってシャッターを切った場面です。

ちなみに他所でも言われてましたが、地形効果をほとんど感じません。足が浮いた瞬間から超安定飛行して、どんな高さでもすーーーっときれいに動きます。すごいわー！　初心者だけど買ってよかったわーー！！