理系的な戯れ

理工学系とくにロボットやドローンに関する計算・プログラミング等の話題を扱って、そのようなことに興味がある人たちのお役に立てればと思っております。

Raspberry Pi Picoで制御するドローン「PicoCopter」の製作ガイド

はじめに 昨今話題のドローンの一種であるマルチコプタは制御しなければ絶対に浮いてられないため制御する対象としては大変面白く、マルチコプタを用いた制御工学の学びは学習のモチベーションの維持に最適だと思います。 ところが制御工学学習用に適したマ…

地磁気センサ校正のための楕円体の方程式について

はじめに マルチコプターの方向を推定する。加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサのうち、 特に地磁気センサを使用するためには校正が必要なため、校正をするソフトを構築する際の 楕円体に関する知識と、校正のための知識を整理したいと思います。 は…

マルチコプターの拡張カルマンフィルタによる9DOFセンサを用いたジャイロバイアス推定と姿勢推定

マルチコプターの飛行制御プログラムを何もないところから構築することを目指しています。その中で、ジャイロ、加速度計、地磁気センサが全部入っている9DOFセンサのLSM9DS1を用いてジャイロのバイアス推定とマルチコプターの姿勢(方向)推定を拡張カルマン…

カメラを注視点に向ける

はじめに マルチコプタのシミュレーションをしたいと考えた際に、計算結果を3次元CGで可視化したいと 思い始めると、動き回るマルチコプタを画面に収めるため、あたかもカメラがマルチコプタを 追い続けるような事を考えなければなりません。 前に、物体の…

ドローンをガメラの様に飛行させる

はじめに ドローンにガメラ飛びをさせたい・・・ 唐突なお話しですが、最近ではすっかりドローンと呼ばれるようになったマルチコプタをガメラの様に回転しながら飛行させるにはどうしたら良いのかと言うのが本記事の内容です。 これは私の私的興味によるもの…

マイクロマウスの横滑り運動

はじめに マイクロマウスの運動についてタイヤの力学を含めて考えてみたいと思います。 マイクロマウスを完全な6自由度の運動をすると思うと、考察がかなり厳しくなるので、今回は平面内での3自由度に限定して考えていきたいと思います。 その中で横滑りの…

3体問題アポロ8号のキセキ

はじめに こんにちは、こうへいです。 いつの間にか記事数が50記事になりました! COVID-19に関する情報が気になりブログ更新をサボっていて申し訳ないのですが 今日は前回に引き続き、3体問題について見ていきます。 取り扱う話題のベースはアポロ8号で…

2体問題のシミュレーション

はじめに 前回ウイルス感染のパンデミックのシミュレーションをしてみたのですが、 粒子のクラスを一般的な移動のシミュレーションに使えそうなので すこし、改良して使ってみようかなと思いました。 数値計算を考えるときに2体問題は解析的に解けるけど3…

ミサイルの誘導法対決

はじめに こんにちは、こうへいです。 今日はミサイルの誘導法について取り組みたいと思います。 ミサイルを誘導する方法として主なものに「単純追尾航法」と「比例航法」があります、本記事ではそれらを対決させてみたいと思います。 ゲームとかでミサイル…

S.BUSプロトコル

ドローンを含めロボットを遠隔操作に広く普及しているS.BUS通信ですが、S.BUS信号のデコードやエンコードの必要が出るためS.BUSプロトコルについてまとめました.

名刺は後転しながら前に落ちていく

はじめに こんにちは、こうへいです。 昨日、Twitterに投稿してみたんですが、誰でも見たことありそうなのですが、そう言われると、確かめてみたくなるネタではないかと個人的に思っています。 名刺や葉書を前に放ると必ず後ろ周りしながら落ちていきます。…

基盤起こしに挑戦!ドローンフライトコントローラ用S.BUSセレクタ編

はじめに こんにちは、こうへいです。 今日は平日なので、趣味の活動もショートですが、以前からやりたかった、 ドローン用フライトコントローラーのためのS.BUS信号セレクターの基板起こしをはじめました。 ドローンの自律化のために 夏に飛行ロボコンに学…

3次元における回転座標変換行列

はじめに 飛行機、ミサイル、ドローン、潜水艦、それに2次元平面上を動く場合もピッチやロールの自由度がある場合など おおよそ3次元に動き回れるものの運動をモデル化するには回転運動をどう扱うかと言う話から避けては通れないと思います。 今回は、その…

剛体の運動

目的 動機付け 検討の前提 マインクラフトな世界を想定 外力は働かない 回転運動 目的 無重力で回るペンチやTハンドルの運動が不思議です。力学的に少しづつ紐解いて、運動をシミュレーションできるようにしてみたいと思います。pythonでのシミュレーション…