ラジコン機能の実装

ラジコンとして飛行させることができました。これで予定していた第一目標を達成したことになります。

一応ラジコンとして遊べるクワッドコプターができました。
IMUの情報をフィードバックして姿勢制御を行っていますが、並進移動の分だけ人力で方向を指示して操縦している状態です。ロール＆ピッチ回転角の目標値とスロットルをゲームコントローラーで指示するようにしました。#ESP32 #WROVER pic.twitter.com/43quqNA2ED

— 山口辰久 (@qzy13700) January 5, 2021

PCとロボットの間は無線LANで通信、PCにつないだゲームコントローラーの情報をロボットに送っています。

姿勢制御は仮の単純なものが入っています。詳細は後日改めて書きますが、要点としては、比例微分制御によってピッチ角・ロール角・ヨー角（以下RPY角と表記）を指令値に追従させるようなフィードバック制御で、RPY角はMPU6050のDMPが推定した姿勢情報をもとにし、角速度はジャイロの計測値をそのまま使っています。それぞれの軸に対応した操舵量に独立してフィードバックさせています。ゲインは試行錯誤で設定しました。撮影時の設定では、IC内のジャイロと加速度センサへのローパスフィルタの時定数は0.2s（これは長すぎたかもしれません）、制御周期は100Hz程度になっていました。

今後の課題：

• モーターへの負荷が大きく、航続時間が短い。ホバリングに７割ぐらいの出力が必要になっている。
• もう少し重量を軽くしたい。現状86g（Telloとほぼ同じ）。各部品の設計修正。
• 基板が気流を邪魔して効率が悪くなっている可能性を検討。覆いをつけるなどして推力測定をしてみる。
• その場でのホバリングをもう少し安定させる。現状で操縦してみると、体感的にはかなり忙しい。その理由を明らかにする。
• 姿勢制御試験装置の作成。
• フライトレコーダー機能の実装。
• 細かいトリム調整。
• 制御の残留偏差の可能性。積分項を入れてみる。