風が吹いている限りエネルギーを自給できる「ヨット型ドローン」の開発奮闘記です

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ヨット型ドローン開発奮闘記

頭脳が組み上がった、かな

自律式で活動するヨット型ブイロボットを作ろうとしています。
以前から構想していた制御系の初期Ver.ができました。
機能としては、
①コンパスセンサで浮体の方角を取得
②浮体に対する風向を①浮体の方角に載せて、風向を取得
③GPSで自機位置を取得
④温湿度、気圧を取得
⑤バッテリー残量を取得
ができた上で、
⑥目標とする位置を緯度経度の形式で任意のタイミングで遠隔で指示/変更
⑦目標とする位置に近付くためのセイル、ラダー角度を機体側で随時計算
⑧計算で求めたセイル、ラダー角度にサーボで調節
⑨毎秒の各取得値を都度SDカードに記録
⑩と同時に遠隔の管理者の手元PCにシリアル送信(これも毎秒)
⑪船体でも各情報をディスプレイで表示
もできるようにしました。

苦労した点としては、コンパス部分だけ取り外しができるようにしたことと、受信機側で受けたデータをPCに送り、またPCから入力したデータをブイに送信できるようにしたところです。
コンパスは起動時に初期化するためにグルグルと回してあげる必要があるのですが、メインはブイに固定してしまうし、ブイごとグルグル回すのは大変です。コンパスはI2C接続で信号線を長くできないため、Arduino pro miniを追加してシリアル通信でメインであるArduino Megaに情報を送るようにしました。
受信機側ではArduino nano互換機を使用しているのですがシリアルポートがひとつしかないため、無線通信に使用するとPCからの入力が処理できませんでした。SoftwareSerialを使うことでクリアできました。

使用したのは、
Arduino Mega(ブイロボット側メイン)
Arduino pro mini互換機(ブイロボット側サブ/コンパス動作用)
Arduino nano互換機(PC接続用)
MPU9250/6500 加速度・コンパスセンサ
ロータリーポテンショメータ
GPS受信機
温湿度・気圧センサ
16✕2 LCDキャラクタディスプレイ
と、
RCカーに使用される7.2Vのニッケル水素バッテリー
サーボ ✕2個
XBee ✕2個
Arduino ワイヤレスシールド
などです。

取得値と計算内容、およびサーボ等の動作を確認し満足できる結果が得られました。
これからブイロボットに取り付けます。

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