ドローンの姿勢制御について

今日ふと携帯の日付を見るとまだ2月だったので、LINEで知人に愚痴った。

souzn「まだ2月かよ」

知人 「まぁ8月32日みたいなもんや。」

souzn「それなんかのゲームのバグじゃなかったっけ?」

知人 「バグなんて言うなや!」

souzn「ん?どうして?」

知人 

「マトリックスが見てる(キリッ!)」



souzn「映画の見すぎやろ・・・」

・・・

・・



そんな知人だが、先日話していた時にドローンはどうやって前後左右に移動するのかと聞かれた。ちなみにこの知人はドローンについてはほとんど知らない。

知人のクワッドコプターの認識は4つのプロペラが全部同じ方向にまわっているのを訂正するところからスタートしなければならなかった。

その時した説明は4つのプロペラが全て同じ方向にまわっているのではなく、2つのプロペラは反対方向にまわっておりさらに隣どうしのプロペラは反対にまわっているところから説明した。

次に前に進む時は後ろの2つのプロペラの回転を増やして~と説明したが言葉で説明するのも限界がある。続きはWEBで・・・じゃなくてブログで解説すると言った。


そうは言ったものの分かりやすく説明するのが一番難しい。手持ちの資料でなんかないかなと思ってたら昨年購入したRC MODEL PLANES(2015年10月号)にドローンの姿勢制御の記事があった。(P.118)

DSC_0334.jpg

そのまま紹介するのもアレなので、自作した3Dモデルを使って解説してみることにする。

前後左右の動き


機体を前後に傾ける、この傾きをピッチという。
pitch.jpg

次に機体を左右に傾ける、この傾きをロールという。
roll.jpg

回転の動き


機体を上から見て左右に回転させる動きをヨーという。
yaw.jpg

飛行方向を決める推力分担


ここからが本題で上下・前後・左右は下記の式であらわされる。

ホバリング     A+B+C+D=G
上昇(下降は逆)  A+B+C+D>G
前進(バックは逆) A+B<C+D
左移動(右移動は逆)A+D>B+C

A.jpg

またヨー軸の制御は反トルクで行われる。ちなみに最初下図を見た時なんとなく分かるような分からないようなかんじだったのでプロペラをつけたモータを手にもってON/OFFをしたところ反トルクを身をもって体験した。

B.jpg

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