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おびやまロボット研究所　～マイコン電子工作と自作ドローン～

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クアッドコプター（Quadcopter）自作その１０、超音波センサ付けました。

(8)

テーマ：楽天写真館(359263)

カテゴリ：全般

AR.Drone借りてきて飛ばしました。この安定感には脱帽です。
闘志が湧いて来ました。

AR.Droneを操縦して、高さ方向の制御をかけた方が操縦しやすいなぁ、と思ったので、早速ですが超音波センサを取り付け。

置いた状態では地面に近すぎですが、地面から２センチ位までゆっくり上昇・下降できれば御の字です。

使った超音波センサの信号は、アナログ、パルス幅、シリアルの３通り出てますが、今回はパルス幅を読み取ることにします。比較した結果、誤差と変動がすくなく安定した距離が読めます。
マイコンの処理がだんだんと込み入ってきましたが、ArduinoのDigital 3 pinに接続して、割込み処理でパルス幅読み取りを行なってみるつもりです。

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楽天から買えるのはこれ↓　どんな信号がでてるかは不明。

超音波センサー　USTX-1（送信部）

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Last updated 2012.05.17 10:36:38
コメント(8) | コメントを書く

■コメント

制御に関する質問

地方民さん

はじめまして．
私も趣味でQuadcopterを制作していて，そちらの機体の姿勢制御に関して気になる点があったのでコメントさせていただきました．
気になる点は，姿勢安定のための制御の制御量は何か，ということです．
ジャイロを制御に使用しているというのは，過去の記事中に書いてあったのですが，加速度から計算できる機体の傾きは制御に使用していないのでしょうか？ (2012.05.18 22:36:50)

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Re:制御に関する質問(05/17)

CPU4Edu さん

使っているモータとペラのバランスが悪く、また機体の剛性、センサの固定などの問題で、浮き上がるほどパワーを上げるとかなりの振動がでてセンサに影響し、特に加速度センサはノイズの方が信号より大きい位になりました。センサはデジタル値を返すのでデジタル処理でノイズを取り除くしかなく、フィルタをかけると応答が遅れるので、高速な制御には使いにくい状態です。ですので加速度センサの値を直接使うのではなく、ジャイロのオフセットを補正するのに使おうと考えています。
振動が少なく、本体の安定もとれていれば、加速度をもっと直接的に使えるとおもいます。

地方民さん
＞はじめまして．
＞私も趣味でQuadcopterを制作していて，そちらの機体の姿勢制御に関して気になる点があったのでコメントさせていただきました．
＞気になる点は，姿勢安定のための制御の制御量は何か，ということです．
＞ジャイロを制御に使用しているというのは，過去の記事中に書いてあったのですが，加速度から計算できる機体の傾きは制御に使用していないのでしょうか？
-----
(2012.05.18 23:30:11)

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Re[1]:制御に関する質問(05/17)

地方民さん

私の思っていた以上に，かなり振動の影響があるのですね．
自分の機体制作の参考にします，ありがとうございました．

CPU4Eduさん
＞使っているモータとペラのバランスが悪く、また機体の剛性、センサの固定などの問題で、浮き上がるほどパワーを上げるとかなりの振動がでてセンサに影響し、特に加速度センサはノイズの方が信号より大きい位になりました。センサはデジタル値を返すのでデジタル処理でノイズを取り除くしかなく、フィルタをかけると応答が遅れるので、高速な制御には使いにくい状態です。ですので加速度センサの値を直接使うのではなく、ジャイロのオフセットを補正するのに使おうと考えています。
＞振動が少なく、本体の安定もとれていれば、加速度をもっと直接的に使えるとおもいます。
＞
＞地方民さん
＞＞はじめまして．
＞＞私も趣味でQuadcopterを制作していて，そちらの機体の姿勢制御に関して気になる点があったのでコメントさせていただきました．
＞＞気になる点は，姿勢安定のための制御の制御量は何か，ということです．
＞＞ジャイロを制御に使用しているというのは，過去の記事中に書いてあったのですが，加速度から計算できる機体の傾きは制御に使用していないのでしょうか？
＞-----
-----
(2012.05.18 23:49:27)

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Re:クアッドコプター（Quadcopter）自作その１０、超音波センサ付けました。(05/17)

地方民さん

すいません、あと一つお尋ねしたいのですが、制御周期はどれくらいなのでしょうか。
差し支えなければ教えていただけますか。 (2012.05.19 07:38:36)

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Re[1]:クアッドコプター（Quadcopter）自作その１０、超音波センサ付けました。(05/17)

CPU4Edu さん

ブログの記事にまとめました。

http://plaza.rakuten.co.jp/CPU4Edu/diary/201205190000/

地方民さん
＞すいません、あと一つお尋ねしたいのですが、制御周期はどれくらいなのでしょうか。
＞差し支えなければ教えていただけますか。
-----
(2012.05.19 12:28:03)

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Re[2]:クアッドコプター（Quadcopter）自作その１０、超音波センサ付けました。(05/17)

地方民さん

制御について記事に詳しく書いていただき、ありがとうございました。

CPU4Eduさん
＞ブログの記事にまとめました。
＞
＞http://plaza.rakuten.co.jp/CPU4Edu/diary/201205190000/
＞
＞地方民さん
＞＞すいません、あと一つお尋ねしたいのですが、制御周期はどれくらいなのでしょうか。
＞＞差し支えなければ教えていただけますか。
＞-----
-----
(2012.05.19 19:47:47)

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プログラムに関する質問

なたなたな2272 さん

はじめまして。
現在、学校の卒業研究でマルチコプターに関する研究をやっています。
題目は「安全を考慮したマルチコプターの自律化に関する研究」です。

今回、超音波センサーをCPU4Eduさんと同じように下向きにつけて離着陸の自律化と、地面からの高度を一定に保つようにしたいと考えています。
ですが、このようなものに関してはまったくの初心者でして、プログラムも書くどころか読むこともできないくらいです。

ネットで調べるとこのブログが出てきたのでコメントさせていただきました。

超音波センサーをArduino UNOで接続しそれ単体では距離計測はできるようになりました。Arduino UNOとCRIUSをどのように接続し、どのようなプログラムを組めば高さを維持するようにできるのか、お手数ですが教えていただけないでしょうか？

以下、仕様です。
QuadCopter
マイコン：CRIUS AIO Pro v2.0
プロポ：Futaba製　T8J
超音波センサー：HC-SR04
プログラム：MultiWii2.2
(2014.12.22 15:11:35)

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Re:プログラムに関する質問(05/17)

CPU4Edu さん

CRIUS、MultiWii2.2は使ったことがないので分かりません。
標準的に高さ制御が組み込まれてないのなら、ソースを読んでみるしかないです。スロットルの制御に関わる部分を検索して、スロットル制御に超音波センサの目標高さとの差に対して比例、微分制御を加えれば目標高さへの制御はできるはずです。

なたなたな2272さん
＞はじめまして。
＞現在、学校の卒業研究でマルチコプターに関する研究をやっています。
＞題目は「安全を考慮したマルチコプターの自律化に関する研究」です。
＞
＞今回、超音波センサーをCPU4Eduさんと同じように下向きにつけて離着陸の自律化と、地面からの高度を一定に保つようにしたいと考えています。
＞ですが、このようなものに関してはまったくの初心者でして、プログラムも書くどころか読むこともできないくらいです。
＞
＞ネットで調べるとこのブログが出てきたのでコメントさせていただきました。
＞
＞超音波センサーをArduino UNOで接続しそれ単体では距離計測はできるようになりました。Arduino UNOとCRIUSをどのように接続し、どのようなプログラムを組めば高さを維持するようにできるのか、お手数ですが教えていただけないでしょうか？
＞
＞以下、仕様です。
＞QuadCopter
＞マイコン：CRIUS AIO Pro v2.0
＞プロポ：Futaba製　T8J
＞超音波センサー：HC-SR04
＞プログラム：MultiWii2.2
＞
-----
(2014.12.23 13:30:01)

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