ドローンの事をよく見聞きするようになってきたけど・・・なんか面白そうだな！
そうそう、ドローンは測量や設備点検、輸送など様々な分野で活用されてきたね。AmazonやGoogle など世界的な企業は、社会インフラにドローンをどう組み込むことが出来るのか、真剣に研究開発を進めているようだよ。
へぇ、ドローンってスゴイね！！僕なんか、「ドローンで遊びたい」って事しか考えていなかったけど応用範囲が広いし、将来有望なマーケットにもなり得るんだね。
もちろん遊びの世界だって大きく変わろうとしているよ！ドローンで空撮したり、その画像を操縦者が装着したゴーグルに映し、それを見ながら操縦することだってできるんだ。
そんなこともできるのっ!?それじゃ、ドローンのコックピットから操縦しているパイロットの気分だね。
確かにその通り！！ドローンはパイロット視点で大空を見渡しながら飛び回ることが出来るんだ。別の見方をすれば、鳥のように大地を俯瞰しながら自由に飛ぶって感覚だね。
なんだかとてもドローンに興味がわいてきたよ。
しかも、ドローンは自作もできるんだよ。自分で選んだパーツを組み上げ、それが飛んだ時の嬉しさといったら・・・よし、それじゃあ”ドローン自作”について教えてあげるよ！！
ドローン自作講座について
ドローン自作講座を始めるにあたり、今後どのような流れで進んでいくのかを簡単に説明しましょう。
まず、ドローンはどのようなパーツで構成されているのか。パーツそれぞれについて説明したいと思います。
次にそれらパーツを選定するときに気を付けなければならないポイントや、各パーツ同士がどのように配線されるのかといったことをご説明します。
そして、ドローンの頭脳ともいえるフライトコントローラーやモーターを制御するESCの概要と設定について説明します。特に、ベータフライトというフライトコントローラーを制御するファームウエアのチューニングについては”しっかり”と解説する予定です。
かなりボリュームのある内容となりますので複数のセクションに分けて、順を追って詳しく丁寧に進めていこうと思います。
- ドローンを構成する各種パーツ
- 各種パーツの選定ポイント
- 組み立てや配線
- フライトコントローラーやESCの設定
- ファームウエア（Betaflight） の詳細解説とチューニング
ドローンとは
DJI MINI 2
ドローンとは遠隔で操作できる無人航空機の総称です。いろいろな大きさ、形状、用途のものが存在します。荷物の配達や地形測量、設備点検、山岳救助、人が立ち入れないような危険な場所の調査など、無限ともいえる活躍の可能性を秘めています。ある意味社会インフラとしての位置づけを担う日も、近い将来訪れることでしょう。
また子供向け玩具から、大人を夢中にしてしまうレベルのものまで、遊びや趣味として熱中している人がどんどん増えています。自由自在に屋内、屋外を飛び回る事の可能なドローン。機体に付いているカメラからの動画を専用ゴーグルに映し出し、あたかもドローンに乗って操縦しているような体験が可能なFPV（First Person View）というジャンルもあります。
パーツを集め機体を組み立て、そのドローンでレースに参加している人も数多くいます。ドローンに興味はあるけど、何をどのようにしていいのか分からない。そのような方が最初の一歩を踏み出し、更にベテランの域までも到達していただければというところを目指し、このブログを連載してみたいと思います。
- 各種産業で活躍する空撮用ドローン
- 趣味の領域で楽しむレース/フリースタイル用ドローン
空撮用ドローンとは？
空撮用ドローンは上空から静止画や動画を撮影することができます。飛行機やヘリコプターに頼らざるを得なかった航空写真もドローンがあれば安価に簡単に撮影できます。また、断崖絶壁や谷底からなど、従来は困難を極めた山岳撮影も、ドローンさえあれば簡単に撮影できます。これまでは不可能だったアングルの撮影が可能になるのです。
このような空撮タイプのドローンに求められる性能は安定性です。撮影箇所を決め、飛行ルートを設定し、GPSで位置を認識させれば、ドローンが自立飛行してくれます。安定したフライトが楽しめるため、操作はそれほど難しくはありません。
- 安定した撮影を優先するためホバリング重視の飛行
- GPS によりドローンを定位置で簡単にホバリングする
- 送信機のスティックを離しても自動操縦できる製品もある
- 送信機からの電波が途絶えても、GPS により自動で元の場所へ戻ってくれる
- 機体重量がありアクロバティックな飛行には向かない
- 機体が斜めに傾くような飛行は不得意
- 完成品として販売されている製品がほとんど
- マニュアル通りの操作で簡単に飛行できる
フリースタイル/レース用ドローンとは？
操縦そのものを楽しむドローンもあります。大空を自由自在に飛行するフリースタイル、設置されたゲートをよけながら仲間とタイムを競い合うドローンレースなどのジャンルです。木々の間を右に左に旋回したり、宙返りさせたり、水面ギリギリのところを滑空するようなアクロバット飛行はドローンならではの醍醐味です。機体に搭載された小型カメラからの映像をゴーグルやモニターに映しながら操縦できるため、機敏に縦横無尽に飛び回れることが出来るのです。
- 専用ゴーグルを装着し広い空を思いのままに飛行できる
- 宙返りなどのアクロバット飛行ができる
- タイムを競い合うレースを楽しめる
ドローンを楽しむために必要なこと
このようなドローンは完成品としても売られていますが、自作する事だって可能です。最初から自作するのはたいへんということで完成品を買ったとしても、メンテナンスは必要となります。メンテナンスを怠りドローンを落下させてしまえば機体が破損してしまいましすし、何よりも人や物を傷つける可能性がありとても危険です。
- 完成品を買っても殆どの場合詳しいマニュアルは付属していない
- 完成品でもカスタマイズは必要
- 必要となるパーツ類が全てそろっているとは限らない
- パーツを集めて最初から組み立ててみたいというユーザーも多い
FPV とは？
FPV とはFirst Person View（一人称視点）の略語です。ドローンに搭載した小型カメラからの映像は専用ゴーグルやモニターへリアルタイムにストリーミングされます。電波により転送される映像を見ながらドローンを操作するため、まるでコックピットに搭乗しているかのような感覚で飛行を楽しむことができます。
もし FPV を利用せずにドローンを飛行させた場合、機体の向きによっては左右が反転してしまいます。例えば自分自身に向かってドーロンが飛んで来ることを考えると、ドローンの飛行動作と送信機スティック操作は左右逆になります。でも、FPVによる飛行では、ドローンがどのような向きで飛行しようが、パイロット視点で操作できるため、左右反転を意識した操作は不要となります。
【ドローン自作講座】順次コンテンツをアップしてゆきます
前置きはこれくらいにして、早速ドローンの自作講座を始めることにいたしましょう。
ドローンを組み立てる何よりの楽しさとは、自分が望むスペックの機体を作り上げることだと思います。
スペックとは、例えばフレームやプロペラのサイズ、モーターの回転数やトルクパワー、制御基盤の性能、FPVカメラの解像度などなどです。
そして、ドローン自作のスキルが身に付けば、例え既製品を購入したとしても、思い通りにカスタマイズできます。もちろん、機体が壊れた場合でも自分で修理することができるようになります。
それでは、これから順序だて、体系的に、わかりやすく解説していきます。ぜひぜひ「ドローン自作講座」を引き続きお楽しみください。
- 自分が望む、こだわりのスペックのドロンを作り上げることができる
- フレーム・プロペラのサイズ
- モーターの性能（回転数・トルク）
- 制御するフライトコントローラーやESC を高性能化する
- FPV カメラの性能にこだわってみる
- 既製品でも、思い通りにカスタマイズができる
- 機体がこわれてしまっても修理ができる
参考：ドローン本体やパーツ類の調達先
ドローン先進国は中国と米国です（残念ながら日本ではありません）。そのため殆どの愛好家は中国から機体や送信機、バッテリー、必要なパーツ類を調達しています。購入元はBanggoodやMakerfireです。もちろん、GetFPV.comなど米国にも良いショップはあるのですが、米国の場合取り寄せ時の税金が高額となるため、中国から購入する場合がほとんどのようです。
動画もアップしています！
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ドローン自作に関することは、「ドローン製作 ベータフライト設定 完全ガイド」でも詳しく解説しています！
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