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「みんなのラズパイコンテスト2016」全受賞作品

ドローンをラズパイで安価に開発、軽量化の結果、気になる飛行時間は?

[ラズベリーパイ財団賞] 受賞者:青木 勇樹さん(高校生)

大橋 源一郎=日経Linux 2017/01/13 日経Linux
出典:ラズパイマガジン 2017年2月号p.71
(記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります)
目次一覧

 2~3年前から、ドローン(マルチコプター)が人気です。Raspberry Piでドローンを制御するためのボード(Emlid社の「NAVIO+」など)も販売されています。しかし、これらの製品は3万円以上して、非常に高価です。そこで、直接制御できるドローンをRaspberry Piで安価に作ってみることにしました。名付けて「Fly Pi」です。

 機体のベースにはRaspberry Pi 1 Model Bを使いました。これにヘリコプター用のモーターとプロペラを取り付けます。ほかに、姿勢制御用の3軸加速度センサーとバッテリー、受信用のWi-Fiアダプターなどの部品を装着します。機体のパーツをすべて合わせても1万数千円で済みました。

 姿勢制御のプログラムはNode.jsのWiringPiライブラリで作りました。加速度センサーで機体の傾きを調べ、それに応じて四つのプロペラ用モーターの出力を変えるというものです。

 操縦はWeb上のユーザーインタフェースで行います(図1)。簡単に操作できる「Easy」モードと、機体を傾けて操作することもできる「Advanced」のモードを用意しています。ボタンを押すと、無線LANで機体に命令が送られます。

図1●制御用のWeb UIの画面
[画像のクリックで拡大表示]

 苦労したのは軽量化です。できるだけ重量を軽くしようと、Raspberry PiのLAN端子、ヘッドホン端子、映像出力端子、コンデンサーを取り外しました。これで、42.9gだった重量が33.2gにまでなりました。手に入るなら、Raspberry Pi Zeroを使った方がよいと思います。

 実は、このFly Piは今、動きません。機体がほぼ完成したときテスト飛行したところ、勢い余って壁に激突したためです。4枚のプロペラのうち3枚が割れてしまいました。飛行時間は3秒くらいだったでしょうか(図2)。ただ、個々のモーターの制御とWebアプリはうまく動作していたので、プロペラさえ壊れなければうまくいったはずです。

図2●テスト飛行で壊れた「Fly Pi」
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