ドローンの作り方

ドローンとは、自分で操縦できる遠隔操作の小型飛行機である。ドローンを組み立てて操縦できる種類はたくさんあるが、初心者にはシンプルなクアッドコプターが最も組み立てやすく、操縦しやすい。シンプルなドローンは、より高価で複雑なプラットフォームにステップアップする前に、ドローンの仕組みを学び、操縦の練習を始めるのに最適な方法です。

パート1

ドローンのベースを作る

1. クアッドコプターのデザインを本やネットで探して参考にする。ドローンの自作に特化したウェブサイトや書籍はたくさんある。最も一般的な自作ドローンは、4つのローターを取り付けることができる「X」の形から始まる傾向がある（クアッドコプターと呼ばれる）。このデザインは組み立てが簡単で、ハイエンドのドローンにも使われている。

   • 設計図があると、各部品をどこに配置するのがベストかを決めやすくなる。
   • クアッドコプター型ドローンが完成したら、より多くのモーターを組み込んだ大型の設計に挑戦し、カメラなどより多くの機器を搭載することもできる。
   • "DIYドローン設計 "で検索すれば、多くのドローン設計がオンラインで無料で入手できる。
2. 金属、プラスチック、木材でドローンのフレームを作る。好きな材料を使ってフレームを作り始める。プラスチック模型、バルサ材、薄い金属（0.25インチ（0.64cm）より薄い）が最適。シンプルなクアッドコプターの場合、長さ30cmの木材、プラスチック、または軽い金属を、90度の角度を持つ "X "の形になるように重ねます。ドローンフレームの各アームは、フレームの周囲に描くことができる完全な正方形の角に向かって伸びるようにする。エンジンの取り付けをサポートするために、少なくとも1インチ（2.5cm）幅のフレーム素材を選ぶ。

   • ほとんどのホビーショップや模型店で、模型用のプラスチック、薄い金属、またはバルサ材を購入できます。また、これらの材料は、ドローン販売店やAmazonのようなウェブサイトでも見つけることができます。
   • 接着剤やガムテープを使って、フレームの2つのピースを固定します。
   • フレームのピースが固定され、使用した接着剤が乾くまで次のステップに進んではいけません。
3. モーター、プロペラ、その他の電子機器をドローン販売店で購入する。ドローンを構成する部品の中には、一から作ることができないものもあるので、それらを購入する必要がある。近くにドローン販売店がない場合は、モデルロケットやR/C飛行機を扱う多くのホビーショップで取り扱っている。

   • モーターやプロペラと一緒に、スピードコントローラー、配電盤、フライトコントローラーを購入する必要がある。なお、最近のフライトコントローラーは、配電盤と一体になっているものがほとんどです。
   • 必要な部品が見つからない場合は、Amazonのような大規模小売業者だけでなく、多くのドローン専門のオンライン小売業者がこれらの部品を扱っている。
   • ドローンのエンジンは、ドローンの重さの2倍の推力を発生する定格のものでなければなりません。クアッドコプターの重量が800グラム（28オンス）の場合、各エンジンの推力は400グラム（14オンス）であるべきで、合計推力は1,600グラム（56オンス）になります。
   • スピードコントローラーの定格電流がモーターの定格電流より大きいことを確認してください。
   • 多くの場合、これらの部品はバンドルで購入できます。
4. モーターを支えるための穴をフレームに開けます。ほとんどのモーターは、2本から4本のネジを使って取り付けます。ドローンの伸ばしたアームの先にモーターを1つ置き、穴をあける位置に印をつける。そして、ドリルを使用する際のガイドとしてその穴を使用する。

   • 木やプラスチックのフレームにセルフセッティングの木ネジを使う場合は、ネジの直径よりも小さい穴を開けて、ガイドとして使えるようにします。
   • 金属を使用する場合は、使用する取り付けボルトと同じ直径の穴を開けます。その後、ボルトの下側にナットを使って固定します。
5. ランディングギアを作るために、10cmの塩ビパイプから1.3cmのリングを4つ切り出します。パイプを横にし、カットする場所に印をつける。次に、のこぎりを使って4つの部分をすべて切り、PVCパイプでできた4つのプラスチックリングを残す。

   • この4つのリングが、ドローンの軽量ランディングギアとなる。
   • カットは、リングが頑丈になるのに十分な厚みがあれば完璧である必要はないが、カットの仕上がりが良ければ良いほど、ドローンの見栄えも良くなる。
6. ランディングギアのリングを横に立て、ダクトテープで貼り付ける。ドローンのフレームの各アームの下にリングを1つずつ横に置き、細いガムテープでリングをアームに固定する。これでドローンはテーブルの上で自立する。

   • テープの代わりに接着剤を使ってもいいが、完全に乾いてから次に進むこと。
   • モーターや他の部品の配置の邪魔にならないよう、リングはアームの真ん中に置いてください。

パート2

ドライブシステムの取り付け

1. モーターをフレームに取り付けます。それぞれのモーターをドリルで開けた穴の上に置き、ネジかボルトで固定します。次に、プロペラをモーターの上部から伸びている支柱の上にスライドさせ、モーターに付属しているキャップを支柱の上にねじ込む。

   • これでドローンフレームにはランディングギアとモーターが搭載されたが、フレームの中央部分はまだ空であるはずだ。
   • ボルトまたはネジをしっかりと締め、モーターがフレーム上で全くぐらつかないようにする。少しでも緩みがあると振動が発生し、ドローンが不安定になります。
2. ジップタイを使ってスピードコントローラーをフレームの底に固定する。モーターに接続する電子スピードコントローラーは、ドローンフレームの下側に取り付けることで、残りの部品を追加したときにトップヘビーになりすぎないようにする。ジップタイを使えば簡単に取り付けることができる。ジップタイをスピードコントローラーの取り付けループに通し（またはそれを横切る）、フレームにかけます。そしてジップタイをしっかりと引っ張り、コントローラーがしっかりと固定されるようにします。

   • 初めてドローンを組み立てるときは接着剤を使用しないでください。
   • スピードコントローラーは、ドローンのモーターの回転速度を調整する。これにより、4つのモーターがすべて同じ速度で回転するため、ドローンは水平に飛行する。
3. バッテリーをフレームに固定する。バッテリーのサイズと形状を考慮して、バッテリーを取り付ける適切な場所を探します。バッテリーが平らであれば、ドローンの中央に取り付け、その上に他の部品を取り付けることができる。そうでない場合は、ドローンの下側にスピードコントローラーと一緒にバッテリーを取り付けるとよいでしょう。

   • ほとんどの用途では、フレーム上部の中央にバッテリーを取り付けるのが最適です。
   • 後でドローンの重量配分を調整する必要がある場合、バッテリーを取り外して移動できるように、ジップタイを使ってバッテリーを固定する。
4. 配電盤を取り付ける。分電盤をドローンのフレームの中央に置き、バッテリーを置いた場合はその上にも置く。ジッパーで縛ったら、スピードコントローラーとバッテリーからのラインをボードに接続する。

   • 分電盤は、ドローンがスムーズに動作するよう、各コンポーネントに適切な量の電力を中継する。
5. フライトコントローラーをジップタイでドローンのフレームに取り付け、接続する。フライトコントローラーは、リモコンからの情報を配電盤に中継する。分電盤の上に置き、ジップタイで縛る。

   • フライトコントローラーと配電盤の説明書を参照して正しく接続してください。

パート3

コントロールの接続

1. フライトコントローラーと連動するワイヤレスリモートコントロールシステムを購入します。お近くのホビーショップやドローン販売店で、あなたのフライトコントローラーで動作するリモートコントロールシステムを選ぶように相談してください。多くの場合、バンドルでそれらを購入することができますが、そうでない場合、リモートコントロールシステムは、それが互換性のあるフライトコントローラーシステムを箱に記載されています。お使いのフライトコントローラーが記載されているものをお選びください。

   • リモートコントロールシステムには、ドローンの操縦に使用するリモコン本体が付属しています。
   • お使いのシステムが市販のバッテリーを使用するのか、充電式なのかを確認してください。フライトコントロールシステムに接続するには、電源が必要です。
2. モーターをスピードコントローラーに接続する。モーターからドローンのフレームの下側にあるそれぞれのスピードコントローラーにワイヤーを接続し、ドローンに電源を入れたらモーターに電力を送ることができるようにする。これらの接続はブランドによって異なるかもしれないが、通常、単純なオス/メス接続で、ただ押し付けるだけでよい。

   • お使いの部品に単純なコネクターがない場合は、スピードコントローラーの取扱説明書を参照して、最適な接続方法を確認してください。
   • モーター本体のポートにワイヤーを直接はんだ付けする必要があるかもしれません。その場合は、モーターの取扱説明書もチェックし、正しいポートにワイヤーをはんだ付けしていることを確認してください。
3. ドローンのバッテリーを充電する。バッテリーに付属している電源を使って、コンセントに差し込みます。バッテリーが最大充電量に達するまで（通常は4時間ですが、バッテリー付属の説明書を参照し、特定の用途について確認してください）、コンセントに接続したままにしておきます。

   • ドローンをリモートコントロールシステムに接続するには、ドローンのフライトコントローラーに電源が必要です。
   • 多くのドローンオペレーターは、複数のバッテリーを購入し充電することを選択する。
4. リモートコントロールシステムをフライトコントローラーにリンクする。リモコンシステムに付属の説明書に従い、リモコンとドローンに搭載されたフライトコントローラーとのリンクを確立する。

   • 多くのアプリケーションでは、この接続を確立するのは簡単です。リモコンとフライトコントローラーの両方の同期ボタンを押したまま互いを近づけるだけで、2つがリンクします。
5. 空中でドローン（フライトコントローラーのスイッチを使用）と無線コントロールの両方をオンにする。ドローンコントロールには通常、少なくとも2つのジョイスティックがあります：左スティックは、左右に動かすことでヨー（またはドローンが向いている方向）をコントロールし、前後に動かすことでスロットルをコントロールします。右スティックはロール（左右）とピッチ（機首を下に向けるか上に向ける）をコントロールする。

   • 左スティックでスピードと方向をコントロール。
   • 右スティックでドローンの向き（左右の傾き、上下の角度）をコントロールする。

この記事は、CC BY-NC-SAの下で公開されている「 How to Make a Drone 」を改変して作成した。特に断りのない限り、CC BY-NC-SAの下で利用可能です。