マイクロドローンTiny Whoopの構成要素を調べてみました
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Tiny WhoopとはアメリカのBIG WHOOPというドローンレーサーグループが超小型でおもちゃの「マイクロドローン」にカメラを取り付けて飛ばし始めたのが始まりで、名称はそのまままTiny(小さい) Whoopから来ています。
このタイニーフープ はドローンの中でも特に小さいドローンで、基本5種類のアイテム(フライトコントローラー・モーター・プロペラ・フレーム・カメラ)で構成されています。
この基本的な構造は大型のドローンなどもおなじです。カメラにはFPVと呼ばれ、映像を操縦者に送出する映像送信機(VTX)を搭載しており、電波の使用には無線の従事者免許と無線局の開局が必要なので注意しましょう※。
このFPV映像は遅延があると、高速で飛行するドローンの操縦にも操作の遅れが出てしまうため、日本では遅延の少ないアナログ方式が利用されています。

※FPV用電波で5.8GHz帯を使用する場合には、ホビーユースではアマチュア無線4級、業務ユースでは第3級陸上特殊無線技士の資格と無線局の開局が必要です。

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Tiny Whoopの構成要素は5つ

室内でも楽しめるFPVドローン:Tiny Whoopは、室内用ドローンレース機としても世界中で注目されています。この極小ドローンであるTiny Whoopを構成しているパーツを詳しく見ていきましょう。基本の構成アイテムは下の5つです

1.FC:フライトコントローラー(+RX)
2.モーター
3.プロペラ
4.フレーム
5.カメラ(+VTX)

1.FC:フライトコントローラー(+RX)

フライトコントローラーはドローンに欠かせない重要な構成パーツで、人間でいう脳にあたり、ドローン内部の各種センサーから演算を行い、機体の姿勢制御を行う基盤のことです。

一般的にFCという名称で呼ばれています。フライトコントローラーは主にマイコンとIMU (Inertial Measurement Unit)が搭載されています。

マイコンは、マイクロコントローラーの略称で、小型のコンピューターの意味でパソコンと同じように、CPUやメモリ、入出力用のポートなどで構成されています。

IMUは、ドローンが外部の情報を取得するために必要なセンサー類を指し、ジャイロセンサーや、加速度センサー、気圧センサーなどで構成されています。

FPVフライトがメインならセンサーはジャイロ、加速度計など、必要最低限を搭載した小型タイプが主流となっています。

オープンソース「Betaflight」というフライトコントローラーを動かすファームウェアでパソコンとドローンをUSBケーブルで接続してドローンの色々な設定ができます。

Tiny WhoopのFCでは操縦用受信機(RX)が一体型になっている場合が多いです。

2.モーター

1つの機体には4つのモーターがついていて。時計回り(CC)、反時計回り(WCC)がそれぞれ2つずつ対角線上に設置されています。ブラシモーター(Brushed)とブラシレスモーター(Brushless)とうパワーのあるモーターが2種類ありますが現在はブラシレスモーターの割合が増えています。

↑ブラシモーター(Brushed)安価で寿命が短い消耗品。0615というものはモーター径が6mm、長さが15mmという意味です

↑ブラシレスモーター(Brushless)『ブラシモーター』に比べパワーが強く、パワフルで長寿命です。屋外で使っても十分なパワーは魅力

モーター性能の指数はKv値: 電圧1Vでの回転数/分とPRM: 一定電圧での回転数/分がありますがなるべくKv値を目安にしましょう

3.プロペラ

プロペラの羽数には2枚、3枚、4枚とあります。羽数が増えると空気抵抗が増し、消費電力が上がります。4枚のほうが操作が細やか、2枚だとスピードは出る分、操作が難しくなります。

↑プロペラは2枚羽、3枚羽、4枚羽の羽の枚数やプラスチック樹脂の質や形状も様々。わたしは3枚のベーシックなスタイルが気に入ってます

4.フレーム

様々なパーツを載せる部品。Tiny Whoopはプロペラガードと一体となったものが多いでしょう。材質もさまざまあり選ぶ楽しさもあります。フレームは使うモータのサイズや種類と合わせる必要がありますので少し注意が必要です

↑フレームやプロペラは値段もやすく種類も多いのでカスタムしやすいパーツです

5.カメラ(+VTX)

カメラとビデオ送信機(VTX)が一体となったAIO(オールインワンの略)タイプのカメラが基本。カメラのセンサーサイズは1/3、1/4が主流。FPV用の映像は遅延(15〜40msec)をなくすためアナログ映像が採用されているまた、OSD(on screen display)機能が付いているので、FC(フライトコントローラー)と接続することでバッテリーの残量や機体の姿勢や高度などを受信機(ゴーグルなど)に表示させることができます。

ただしHDや4Kの場合はVTXとDVRは別(基板)になっている事が多いですね。

↑Tiny Whoopにのせる機材は軽量なものがベストです。FPVではオールインワンカメラが多く、カメラと映像送信機がセットになった3.5〜5gのカメラです。なんと、電源につなぐだけですぐに受信機に映像を送ることができます。この映像は5.8GHzを使用しますのでホビーユースではアマチュア無線4級、業務ユースでは第3級陸上特殊無線技士の資格と無線局の開局が必要です。

Tiny WhoopはドローンのなかでもMini Quad(ミニクアッド)と呼ばれる小さいサイズグループのものよりさらに小さいMicro(マイクロ)グループに所属していて、そのなかでも一番小さいサイズです。モーター間の距離が65mm(通称:65サイズ)のものは手のひらにおさまるくらいのサイズです。Tiny Whoopの魅力は室内でも楽しめ、室内でレースが出来ます!ちょっとした屋外でも飛行出来、森を妖精のように飛ばしたり、上空から垂直落下させたり、アクロバティック飛行も可能で本当に面白いです。何より通常のドローンに比べて安全・安定・安価・簡単です。カスタムパーツも豊富で飛ぶミニ四駆とよばれていたりします。これだけたのしいTiny Whoopですが、Tiny Whoopに搭載しているFPVカメラの映像送信には、5.8gHz帯が使われておりアマチュア無線4級と無線局の開局申請が必要なので残念ながら日本でメジャーな趣味になることは当分ないかもしれません。

 

※画像は全てイメージです。
※記載している内容は2020年8月現在のものです。
※一般的な使用方法をご紹介しています。各製品の表示・使用方法に従ってご利用ください。

 

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