フライトシムのモーションシミュレータ化~8~

モーションシミュレータとして大体のところは動作したので使い勝手を良くしていきます。

省スペース化

まずは少しでも省スペース化するためヨーク、モニター取付け部分を折り畳み式にしました。

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折りたたんだところ。

支えの部分。折りたたむ時は真ん中のボルトを残して後は抜きます。

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使用中

 

リニアアクチュエータ接続ボルト切断。

リニアアクチュエータとキャスターの接続部分はいままで長ボルトを挿しただけでした。このままだといつか踏んづけて怪我しそうなのでボルトを短くします。

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リニアアクチュエータとキャスターのリンク。長ボルトを突っ込んでビニールテープで止めただけでした。

まずボルトを真っ二つに切ります。

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ボルトを切って・・・

そしてねじ切りをしますが、ダイスがなかなかボルトに食いつきません。こういう安価なセットだからいけないんでしょうか?

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これまた見たらわかる、安っすいやつやん。

一時間ぐらい格闘したけどねじは切れませんでした。結局ホームセンターでマトモなダイスを購入。安物セットの値段は忘れましたが、たぶん今回買ったダイスの方がセット全体よりもうんと高額です。

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ダイス購入。

さすが、このダイスだとガッチリ食いつきます。

またボルトとダイスの角度を維持するのが大変なので木材で冶具を作ってボルトを固定しました。

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冶具1号。2本目のねじ切りでボルトが回ってダメになりました。

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冶具2号。これも2本切るとボルトが回って終わりました。

ダイスの方は水準器を置いて水平を維持しました。これでボルトが垂直に固定できていればねじが斜めになることはないはずです。

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ダイスの上に水準器を置いてねじ切り。

結局木材冶具は二つとも壊れましたが何とか4本のねじ切りができました。
取付けるとこんな感じ。

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長すぎたボルトが丁度どよい長さになりました。

動力用電源のスイッチ取付け

モーターを回す為の12V電源ラインにスイッチを取付けました。このスイッチも先日ポンさんに頂いたものです。ありがたい限りです。

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動力用電源スイッチ取付け。

以上でモーション・フライトシミュレータは、ほぼ完成ですかね。いつも私の工作は完成したのかどうか決まらず終わっていくので今回は一旦完了宣言をしたいと思います(といいつつ、まだ何か続きそうですが)。

フライトシムのモーションシミュレータ化~7~

やっとフライトヨークとモニターを取付けました。

木組みでちょっと複雑な形に・・・

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合板多用です。パッチン止めは乗り降りする時に外します。

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モーション・フライトシミュレータ全景

早速テストフライトするため PCを棚から引っ張り出して座席の横に置きます。こうしないと諸々のケーブルが届かないのです。

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PCを引っ張り出してケーブル類を接続。

ではテストフライトの動画です。

ロール方向の動きが少ない様にも見えますが、ラダーを使って横滑りが無ければ横Gも加わらないので多分正しいのだと思います。

以上で一通りの動作はしたのですが・・・置き場所に困るのでこの後は簡単に分解/組み立てができる様にしていきたいと思います。

フライトシムのモーションシミュレータ化~6~

先週末も台風が来ましたが日曜の午後には晴れてきたので室外での作業ができます。
まずは溶接から・・・

Motionsim7-1

溶接機。
見たらわかる。いちばん安っいヤツやん。

 

建築用の金具をつなぎ合わせてこんな形にします。

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座席のフレーム

比較的綺麗に溶接できた部分。

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一番マシな部分ですが、ここは座版に当たるところなので出っ張りをなくすためグラインダーで削ってしまいます。

そして合板を切って組み立てていきます。

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ラダーペダルの置き場所完成。

座版と背板にゴムスポンジを貼りました。そしてラダーペダルを乗せてみます。
ペダルの位置が高くて膝が窮屈なので、いずれペダルを低く作り直すつもりです。

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ラダーペダル仮止め

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上から見たところ

これでペダルを操作しながらフライトできる様になりましたが、ジョイスティックを手で持っての操作です。
早くヨークと画面を固定する必要があります。

しかしだんだんと大きくなって置き場所に困る様になってきました。
最初から判ってた事ですが・・・どうしましょう。

フライトシムのモーションシミュレータ化~4~

前回FlightSimulatorXからデータを取出して座席の傾きを計算しArduinoに送るところまで来ました。引き続きArduino側でのスケッチを書いていきます。

PCからArduinoに送るデータフォーマット

PCからArduinoへはシンプルに下のフォーマットでデータを送ります。

ピッチ,バンク\n

第一フィールドが座席のピッチ、第二フィールドがバンク角で、それぞれ’度’単位の角度を10倍した整数で表します。10倍しているのは小数以下一桁までを整数で表し、少しでもArduino側の計算負荷を減らす目的です。

Arduino内での処理

Arduinoのスケッチではシリアルポートを定期的にチェックし、1行分のデータが来たらピッチとバンク角を取出します。そしてこの値を元にリニアアクチュエータの目標とする長さを左右それぞれ算出します。

また加速度センサーの値も定期的にチェックします。加速度センサーは座席裏側に取付けてあるので座席の傾きを示しており、この値から現在のリニアアクチュエータの長さを推定します。

あとはモータードライバーに対し、目標長と現在長の差が無くなる方向に動かす信号を送ればアクチュエータが動作して座席が目標角度になるという算段です。

実際にはアクチュエータが停止状態から動き出す時はPWMで徐々に加速し、目標に近づくと徐々に減速する事でなるべくスムーズな動作を目指しています。

なお当初、加速度センサーは座席の背板付近に取付けていました。しかしこれでは重力加速度による傾き検出以外に本当の加減速も検出してしまいます(軸から遠いので特に上下には大きく動く)。今回は傾きの情報だけ欲しいのでなるべく軸の近い場所に移動しました。

動かしてみる。

まだモニターもペダルもコントローラーも取り付けていませんが、とりあえず動作させてみます。
PC側でFSXを起動し、DOS窓から先日作ったデータ抽出プログラムを起動し、リダイレクトで仮想COMポートに送ります。

動画で・・・

最低限のところが動いた感じですが、なかなか楽しいです。
ペダルやコントローラを取付けていきます。

フライトヨークにミクスチャー、プロップレバーを付けてみる。-3-

今回フライトヨークに追加したレバーのノブを塗ってみました。
「ABS 塗装」で検索するとプラモデル系サイトが多くヒットし、そこではABSに塗装すると割れるとか脆くなるとか、あまりよろしくない事が書かれています。ちょっと躊躇しましたが今回のはプラモの様な細かい部品ではないし、もし壊れてももう一度プリントすれば良いので取り敢えずそのままタミヤカラーを塗ってみました。今のところ大丈夫そうです。

YOKEレバー塗り

青色が濃すぎたかも

 

フライトヨークにミクスチャー、プロップレバーを付けてみる。-2-

「フライトヨークにミクスチャー、プロップレバーを付けてみる。」のつづきです。
数年前に作成したフライトヨークですが、先日からまたイジり始めています。

レバー3本をベースに固定しました。止めねじの位置をボリューム直下にしてしまったので順番を間違えると取付けられない構造になってしまいました。

FlightYokeRev2

レバーとボリュームが付いていると止めねじを回せない。台座固定後にボリュームを取付ける順序で固定します。。

3本とも付きました。ノブにはまだ塗装をしていません。
スロットルに対しミクスチャーとプロップのレバーが大きすぎるので、いずれ改善したいと思います。

FlightYokeRev2_1

レバー3本取付け。

 

今回制御基板も変更します。
以前はこんな基板でしたが・・・

FlightYokeRev2_2

以前の制御基板。

配線をスッキリさせる為、OpenStick基板キット作成時の試作版(≒失敗作)プリント基板に変更します。
ボリューム、スイッチへは配電盤経由で接続しました(結局あまりスッキリした感じがしませんね)。

FlightYokeRev2_3

制御基板/配電盤

 

これでハードウェアは一応完成です。次にOpenStickConfigでコンフィグデータを作成します。
’HID Usage Tables’にはスロットルは定義されていますがプロップやミクスチャーが見当たらなかったので、プロップレバーを’Rx’、ミクスチャーを’Ry’として設定しました。

ヨークRev2のOpenStick設定

ヨークRev2のOpenStick設定

これをPIC18F2550に書き込んでWindowsのプロパティで動作を確認。
ちゃんと’X回転’、’Y回転’が増えています。

FlightYokeRev2_4

Windowsのプロパティで動作を確認。

 

早速Microsoft FlightSimulatorXでフライトしてみます。

FlightYokeRev2_5

Mooney Bravoで熊本上空を飛行。

スロットル、プロップ、ミクスチャー共、レバーに連動して画面上のレバーも前後に動くので正常動作している事が判ります。
機体はプロップレバーも試せる’MooneyBravo’です。
しかし・・・なんか違いが判りません。
プロップレバーはMicrosoftFlightSimulatorXのMooneyBravoの操縦方法のページに書かれた通り、巡行なら吸気圧34インチ/回転数2400RPMに調整しています。これはスロットルとプロップレバーで調整できています。しかしミクスチャーはTITの温度がピークになる様に調整するとの事ですが、変化させてもTITが殆ど変わりません(ところでTITはタービン温度との事ですがMooneyBravoはレシプロエンジンですし、どこのタービンなのでしょう?ターボチャージャーのタービンでしょうか?)。

レバーを追加してはみたものの、もっと勉強が必要な様です。

フライトヨークにミクスチャー、プロップレバーを付けてみる。

久々にフライトヨークをいじります。

スロットルレバーは今までこんな感じの一本だけでした。

スロットルレバー1

スロットルレバー

スロットルレバー2

適度な摩擦感を出すためフェルトを貼っています。

本物には混合気を調整するミクスチャーレバーや、機種によってはプロペラのピッチをコントロールするプロップレバー等があるそうです。
http://www.cfijapan.com/study/html/to199/html-to199/189-5-1-CSP_Operate.htm

これらのレバー搭載は製作当初から予定していたのですがそのままになっていました。それを何故か今思い立って再開です。

まずレーザーでレバーの側板を切りだします。
今まではレバーの片側だけを支えていましたが時々緩んでレバーが下がってくる事があったので今度は両側から挟み込む様に変更します。なので4枚作成です。

YOKEレバー側板1

レバーの側板切りだし。

と思ったのですが、やっぱりスロットルレバーの側板も更新する事にしたので6枚作りました。

スロットルレバー側板2

6枚切りだし完了。

次にレバーを作ります。2mm厚ステンレス版(これも以前ハンズマンのガラクタ市でかった素材)からレバーを切りだします。そしてこれまたハンズマンのドリルストッパー6mmを溶接します。

レバー

レバー。今までのと新しいの二つ。
溶接が上達しません。

ドリルストッパーには六角レンチで回す3mmのイモネジが付いていますが、溶接の際に穴を潰してしまったので開け直して3mmナベネジに変更しました。

そして台座を作ります。
今までスロットルレバーで使っていたのと同じ金具が見つからなかったのでアルミアングルを切って3つ共作り直しました。

スロットル台座

スロットル台座

仮組みして並べてみます。

レバー仮組み

レバー仮組み

スロットルレバーのノブはまだ3Dプリンターを持っていなかった時代だったので「自由樹脂」というお湯で温めて成型する樹脂で作ってあります。
新しいレバーのノブはプリントパーツにしようと思いますが、色付けをどうしましょうかね。ミクスチャーは赤、プロップレバーは青と決まっている様なのでこれに従いたいのですが、普段使っているフィラメントはABSの白です。PLAなら赤と青のフィラメントを持っているのですが樹脂変更はノズルが詰まりやすくなるという話もあるのでやっぱりABSでプリントして塗装しようと思います(ABSの塗装が難しいという話も聞きますが)。

・・・つづく