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ドローンの種類

ドローンには必ず動作制御等をつかさどるFC(フライトコントローラー)が入っています。

FCはマイコンで、マイコンのOSにあたるファムウェアによって動いています。

ファムウェアはいくつか種類がありますが、大きく分けると3つあります。

ではそれぞれ紹介していきましょう。

それぞれの系が同じであれば、ファムウェアの書き換えで使える可能性が高くなります。

Naza系(ナザ)

ドローン】業界人気No.1「ファントム4」を解説|次世代機の噂も | Talk Video
NAZA-M V2 - コンパクト設計のマルチローターオートパイロットシステム | DJI

(公式: https://www.dji.com/jp )

NAZAはDJIが開発・使用しているファムウェアで、DJI製品に使われています。

製品ドローンの世界シェアNo.1の企業で、ファムウェアベースで見て最も使われているのだと思います。

DJI製ドローンはクローズドな開発であり、OSでいうAppleのような存在です。

なので、DJIのは後からファムウェア変更をするのが難しく、改造しやすさは低いです。

調べてないですが、DJI製ドローンにもBetaflight系やArduPilot系のファムウェアがあります。それらであればファムウェアの書き換えで改造できるかも。

プログラミングでいうと、DJI専用SDK(Software Development Kit)がありSDKを使って自動操縦経路や操作画面など(?)プログラミングで作成できます。

( https://enterprise.dji.com/jp/sdk )

ArduPilot系(アルドゥパイロット)

Trademark — Dev documentation

(公式: https://ardupilot.org/dev/docs/trademark.html )

3Dロボティクス社などが中心になったArduPilotプロジェクトによって体系化された、乗り物全般の操作用のファムウェアになります。

ドローンのフルスタックファムウェアといえるでしょう。

母体団体の分裂や統合によって種々のバージョンがあり、そのためかネット上で代名詞的に使われる呼び名がいろいろあります。(ArduPilot、Pixhawk、APM、PX4など)

オープンソースによる開発のため、コミュニティがもっとも大きくフォーラムなどで盛んに情報交換されています。公式のリファレンスも情報量も多いです。

ですが、検索などしても日本語ソースになるとあまり情報がない印象です。

書籍でも、ArduPilotによる機体自作の専門書籍はいまだに見つけられていません(21年5月現在)。

Pixhawk

PX4

BetaFlight系(ベタフライト)

(公式: https://betaflight.com/ )

BetaFlight系のファムウェアは、比較的軽重量なFCに使われています。5インチやそれ以下のペラサイズの小型ドローン向けです。

マニュアル操作でRC(Radio Control)ドローンを動かしたい、FPV(First Peson View)でゴーグルを使いたいなどの用途に適しています。

軽量化のためか用途ごとにいろいろながあります。

パソコンとの接続にはブラウザ(Chrome)を使います。

(拡張機能「Betaflight-Configurator」:https://chrome.google.com/webstore/detail/betaflight-configurator/kdaghagfopacdngbohiknlhcocjccjao?hl=ja

カンパニーコンピュータは不要で、プロポ受信機とFCなどで機体になります。

BetaFlight

より早く、より精密に飛行させるにはBetaFlightが最適なファムウェアでしょう。

FPV機やFPVゴーグルでのドローンレースなど向けに開発されています。FPV用途で最も人気のあるファムウェアです。ドローンでよく使われますが、飛行機(プレーン)用にも利用できます。

CleanFlight(クリーンフライト)

BetaFlightの派生で、プログラミングしやすいようにされているそうです。

BetaFlightに移植されつつある様子。

iNav(アイナブ?)

https://github.com/iNavFlight/inav/wiki

iNavは、BetaFlightからのフォーク(Gitで引用開発)されたBetaFlight派生ファムウェアです。自動飛行機能の拡充がはかられれています。目的地への飛行や自動帰還ができます。

その他のファムウェア開発

BaseFlight系

BaseFlightは8ビットのVultiWiiを32ビットにした初のFPVフライトコントローラー。

後発のBetaFlightへと発展?

OpenPilot系

ドローン開発黎明期を支えたプロジェクトの1つ

LibrePilot(リブレパイロット)

OpenPilotからフォークされたのがLibrePilotになります。GCPもあり、見やすい画面で機能も充実していますがArduPilotより機能が少ないです。

Libreはヘリ・ドローン両方で使えます。

フリーのOfficeソフトLibreとの関係は分かりません。

dRobin

OpenPilotからの派生。FPV利用のために開発された。

TauLabs

自動飛行用にOpenPilotより派生。

Kiss

クローズドな開発。FlyDuinoのKISS機で使われている。

MustiWii

MultiWiiは、ドローンを制御するためのオープンなソフトウェア。もともと、Nintendo Wiiのリモコンにあるセンサー類とArduinoを掛け合わせて作られたフライトコントローラー。

現在レーシング/FPV向けフライトコントローラで有名なCleanflightやBetaflightの派生元となっている。

※AruduinoのマイコンATmega328Pは8bitであり、レーシング/FPV向けでは性能が足りなかったみたいで、BaseflightやCleanflightは8bitのMultiWiiのコードを32bit版に置き換えたところから始まったようだ。

Paparazzi(パパラッチ)

オープンソースによる開発ですが、対応するハードウェアが少ないです。

まだ開発が行われております。

参考資料(21年5月)

  1. Complete List of Flight Controller Firmware Projects
    https://blog.dronetrest.com/flight-controller-firmware/
  2. Create it Myself
    https://create-it-myself.com/research/inactive-flight-controller-firmware-2019/

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