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実機のセットアップ

実機の作成

Setup Assistant で設定したとおりに実機を作成します．

f450_1 f450_2

Note

フライトコントローラを機体に取り付ける際，必ず最低限の振動対策を施すようにしてください． 固定が硬すぎるとモータやプロペラからの振動により加速度が荒れ姿勢推定の精度が下がる恐れがありますが， 逆に柔らかすぎるとジャイロの取得が遅れることにより角速度制御に振動が生じる恐れがあります． 簡単に使えるものとしては Holybro Foam Padsや 京商 Z8006Bがおすすめです．

プロポの設定

S.BUS の信号は 8 チャンネル以上を想定しています． Tobas では，RC 入力の各チャンネルの役割は以下のようになっています:

チャンネル 役割 インターフェース
CH1 ロール レバー
CH2 ピッチ レバー
CH3 スロットル レバー
CH4 ヨー レバー
CH5 飛行モード 3 段階スイッチ
CH6 サブ飛行モード 2 段階スイッチ
CH7 有効/無効 2 段階スイッチ
CH8 Kill 2 段階スイッチ
CH9-16 GPSw 2 段階スイッチ


サブ飛行モードは特定の飛行モードにおける更に細かい飛行モード変更のためのスイッチです． 5 軸以上を同時に制御可能な機体のモード変更など，基本の 4 レバーではコマンドの自由度が不足する場合に使用されます． GPSw (General Purpose Switch) はユーザが自由に使えるスイッチです． 使用する送受信機や目的に合わせて，Setup Assistant でその個数を設定することができます．

Futaba T10J の場合はチャンネル 1 からチャンネル 4 までは上の表で固定されており， チャンネル 5 以降に対応するスイッチを自由に割り当てることができます． プロポの+ボタンを長押しでメニュー画面に入り，AUXチャンネルを選択してください． 今回は次のように設定しました．

チャンネル スイッチ
CH5 SwE
CH6 SwG
CH7 SwA
CH8 SwC
CH9 NULL
CH10 NULL


また，Futaba のプロポを用いる場合はスロットルレバーをリバースに設定する必要があります． プロポの+ボタンを長押しでメニュー画面に入り，リバースを選択してください． スロットルレバー (THR) のみをリバース (REV) に設定してください．

Tobas プロジェクトの読み込みと書き込み

地上局用の PC を FC と同じネットワークに接続します． Boot Device Configurationで複数のネットワークを設定した場合は， 利用可能な最も優先度の高いネットワークが選択されていることに注意してください．

アプリケーションメニューからTobasGCSを起動するか，もしくはターミナルで以下を実行します．

$ ros2 launch tobas_gcs gcs.launch.py

Load Projectをクリックし，Setup Assistant で作成したtobas_f450.TBSをダブルクリックして読み込みます． Write Projectをクリックすると，プロジェクトが FC に送信された後にビルドされます．これには数分かかります．

load_and_write

Sensor Calibration

各センサのキャリブレーションを行います． 画面上部のツールボタンの中にあるSensor Calibをクリックしてください．

Accelerometer Calibration

加速度センサのキャリブレーションを行います． 機体を水平面上に置き，Startをクリックしてください． 数秒でキャリブレーションが完了し，しばらくするとタブが赤色から緑色に変化します．

accel_calibration

Magnetometer Calibration

地磁気センサのキャリブレーションを行います． 地磁気センサは周囲の環境の影響を強く受けるため，FC を機体に取り付けた状態で実行してください． また，周囲に鉄筋などの磁性体が存在しない環境で実行することが望ましいです．

  1. Startをクリックすると，地磁気の値が白色の点群として表示され始めます．
  2. FC の 6 つの面それぞれについて，面を上に向けた状態で機体を鉛直軸周りにゆっくりと回転させてください． 進捗バーが 100%に到達したら完了です．
  3. 完了したらFinishをクリックしてください．推定された楕円体が青色，歪み補正後の点群が緑色で表示されます． 青色の楕円体が白色の点群に重なっており，緑色の点群が原点周りに球を描いていれば成功です．

mag_calibration_1 mag_calibration_2

Radio Calibration

ラジオ入力 (S.BUS) のキャリブレーションを行います．

  1. Startをクリックすると，S.BUS の各チャンネルの値が表示され始めます．
  2. それぞれのチャンネルについて，操作可能な範囲全体をカバーするようにレバーまたはスイッチを操作してください． レバーと GUI のバーの動作が反対方向の場合は，プロポ側の設定を適切に変更してください．
  3. 完了したらFinishをクリックしてください．

radio_calibration

Actuator Test

各アクチュエータの動作テストを行います． 画面上部のツールボタンの中にあるActuator Testをクリックしてください．

Rotor Test

警告: この操作ではモータが回転します．プロペラを取り付けて実行する場合は十分に注意してください．

rotor_test

  1. Startをクリックすると，全てのモータが回転できる状態になります．
  2. それぞれのモータについて，レバーを動かして回転数を指令し，接続と回転方向が正しいことを確認してください．
  3. それぞれのモータの制御ゲインを調整します． 目標回転数を操作して振動が発生しないことを確認しながら，1 つずつゲインを大きくしてください． ここでは全て 17 に設定しました．
  4. Saveをクリックすると，制御ゲインがPC内のプロジェクトに保存されます．
  5. Stopをクリックすると，テストが終了します．
  6. Write Projectをクリックすると，保存された制御ゲインがFCにフラッシュされます．

Note

モータが回転しない場合は，FC上面のERRランプが点灯していないか確認してください． 点灯している場合は，一度電源を切ってから再び給電してみてください．

Joint Test

機体がチルトロータや固定翼機の操舵面のような PWM 駆動関節を持つ場合は，それぞれの関節の位置指令テストを行うことができます． 今回の機体はプロペラ以外の可動関節をもたないためスキップします．

FC の電源を切る

  1. 画面右上にある赤色の電源ボタンを押すと FC をシャットダウンされます．
  2. ラズパイの電源ボタンが緑色から赤色に変化したことを確認して電源を抜いてください．

power_off

次の手順へ

これで作業は完了です． 次のステップではいよいよ機体を飛ばしてみます．