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自作ドローンに必要なフライトコントローラーの種類と選び方 v2.0

2016/08/24

ドローンの自作において必ず必要になるのがフライトコントローラーです。
複数のモーターの回転速度を調節して機体の傾きや回転を制御する非常に重要なパーツで、機体の操作難度や機能に大きく影響します。

機種によって異なりますが、傾き・加速度・地磁気等のセンサーが搭載されているので機体が傾いても自動で姿勢を補正する事ができ、さらにGPSアンテナを接続して空中で静止したようにホバリングできるものもあります。

このページでは自作機向けの比較的メジャーな機種をピックアップしています。

DJI NAZA

ナザ ライト

初心者が最も飛ばしやすいのはコレです。
DJIのPHANTOMシリーズに搭載されているもので、FCSのみでも販売されています。
一部の機能が制限されたエントリー向けの「NAZA-M Lite」(赤)と、そこそこ高性能な「NAZA-M V2」(黄)があります。
業務用には高性能な「DJI A2」(100000円前後)もありますが小さな機体には不向きです。

飛ばして遊ぶ程度なら「NAZA-M Lite」で充分な性能です。
LiteとV2の主な違いはホバリングの精度と上昇・下降の操作で、Liteはスロットルレバーとモーターの出力が比例しますが、V2では中央で高度を固定して上下すると高度も上下します。
V2を選ぶのであればスロットルレバーが指を離した時にセンターに戻るフルスプリング仕様のプロポが使いやすいかもしれませんが、Liteを選ぶのならスロットルレバーが下向きで止まらないと危険なので注意して下さい。

下はホバリング性能の比較動画です。


以前までは入手しづらかったのですが、最近は価格も下がりAmazonでも手に入るようになってきました。

 

※当サイトで使用している「NAZA-M Lite + 互換GPSアンテナ」はAliexpressで入手しました。

DJI Naza M Lite Multicopter Flight Controller

 

KK2・KK mini

KK2 フライトコントローラー

パソコン要らずで扱いやすい「KK2.15」です。
読み方は「ケーケーツー」です。
一般的なモーターの配置パターンがすべてプリインストールされており、液晶画面で簡単に設定することが出来ます。
書き換えも可能ですが大抵の場合は不要です。
最大8個のモーターに対応しています。

写真左はKK2の小型版の「KK Mini」です。
基本的な機能はそのままに小型化されているので使い方は同じです。
こちらも最大8個のモーターを制御できます。

スペースや重量に制約のある小型機などに適していますが、入力端子のスペースが縮小されている分、受信機からの接続が少々特殊です。

 

CC3D

CC3Dでドローンを自作

レース機でも使用されているメジャーなFCSです。
読み方は「シーシースリーディー」です。
OpenPilotというオープンソースのアプリケーションで設定を行えます。
下のNAZE32と多くの点で似ており、どちらを選ぶかは好みで別れますが、使いやすいのはこちらです。

 

 

NAZE32

NAZE32でドローンを自作

NAZE32はCC3Dと同様にレース機でよく使われています。
読み方はナゼ、ナーズ、ネーズ…正確なものはわかりません。
販売形態によってハンダ付けが必要な場合があります。

スペックの見方として「リビジョン」と「バージョン」があり、最新版(Rev 6)はFutabaのS-BUSに対応しています。
バージョンを表にすると以下のようになり、順に値段も高くなります。

6 DOF ACRO 10 DOF FULL
気圧高度計 × ◎(高精度)
加速度計
コンパス × × ◎(高精度)

FPVレース用ならACROが最適です。
空撮などで安定性を重視する場合はFULLが最適です。

設定にはCleanFlight(通称 CF)というChromeアプリがおすすめですが下のようなニュースもあって若干先行きが怪しいです…。
Google、Chromeブラウザー向けの「Chromeアプリ」の提供を2018年までに終了

 

 

HobbyKing Multi-Rotor Control Board V3.0

HobbyKing Multi-Roter Control Board

ホビーキングで売られています。
名前が長いので「HKボード」「ホビキンのコントロールボード」などと呼ばれています。
KK系とは異なり取り付け向きが左上(基板の矢印の方向)なので一部のフレームには付けられません。

制御できるモーターは6個までです。
こちらは液晶画面がなくファームウェアにはマルチコプターの「+」のパターンがインストールされています。
ファームウェアを書き換えることで他のパターンが使えるので、書き換え前提ならかなり自由に使うことが出来ます。
書き換えパターンは専用ソフトで選ぶことが出来、かなりアクロバティックな設定もあります。
ゲイン調節がアナログなのでドライバーで簡単に調節できます。
精度はそこまで高くありません。

 

 

APM2.6 APM2.8

APMは高性能なFCSで、自由度の高いオートパイロットの設定も可能です。
少し大きめなので小型機やレース機には不向きですが、技術的なものを研究していくという用途なら面白そうです。

説明書の日本語訳は↓で公開されています。
APM2.5 User Guide

 

 

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