芝浦衛星チーム フライバック班(Shibaura Satellite Team Albatross)

芝浦衛星チーム
フライバック班(Shibaura Satellite Team Albatross)
1. はじめに （MS 明朝 10.5pt 太字 アンダーバー）
芝浦衛星チームは、2014 年 8 月 15-22 日に秋田県能代市で行われた能代宇宙イベントにおいて、
Cansat 競技にローバーとフライバックの 2 つの機体で出場し、ハイブリッドロケットの陸打ちも行
った。その後、2014 年 9 月 7-12 日に行われた ARLISS 2014 にローバーとフライバックの 2 つの機
体で出場した。この報告書では、Cansat 競技に参加した機体のうち、フライバック型機体について
結果を報告する。
2. 参加メンバー
指導教員
吉田 健二
代表・プロジェクトマネージャー
宮野 裕之(B2)
機体班
廣瀬 大紀(B1)
日永田 尚哉(B1)
電装班
木村 哲也(B2)
草茅 佑亮(B2)
中森 啓太(B1)
新井 幸(B1)
サポート班
大坪 航(B2)
鵜木
新一郎(B1)
3. 機体の紹介
●機体名：Albatross
(日本語でアホウドリの意)
図 1.機体概観図(能代時)
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図 2.機体概観図(ARLISS 時)
●ミッション
3 軸制御,動力付きのフライバック型機体を制作し,地上につくまでに空中で制御してゴールを目指す.
・超音波センサーとサーボにより,折り畳み翼を展開する機構の動作
ミニマムサクセス
・SD もしくはローカルファイルにデータを保存し,無事回収する
・加速度,ジャイロセンサーの値からサーボ制御し,機体を水平に保つ
・推進器と水平尾翼による機首の状態の制御
フルサクセス
・GPS,磁気コンパスのデータによってサーボを制御し,垂直尾翼を動か
し,ゴールを目指す
●機体概要
動力付き、3 軸制御を行い、ゴールを目指して飛行するフライバック型機体をコンセプトに製作した。
今までのグライダー型機体の製作も参考にしつつ、異なる特徴もいくつか有している機体となった。
まず、動力付きであることがその 1 つと言える。先端にブラシレスモーターとアンプを積んで高度に
より回転数を制御できるようにした。
次に、3 軸制御を行えるようにしたことがある。サーボモータを 5 つ操舵に使い、ヨー、ピッチ、エル
ロンの 3 軸を制御し、加速度、角速度に応じて水平を保ち、GPS と磁気コンパスに応じてゴールへ制御
できるようにした。
制御用のマイコンには、これまでは Arduino を使用していたが、mbed を搭載した。ローカルファイ
ルシステムに制御履歴を記録し、Xbee pro で無線通信を行って記録をとるようにした。
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図 3.システムダイアグラム
図 4.ミッションシークエンス
4. 工夫した点・苦労した点
●Cansat レギュレーションに収めるための折り畳み機構、展開機構
●スケジュール管理
●ブラシレスモーターとアンプの運用
●設計時のトラブルアセスメント
5. 結果
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●能代宇宙イベント
・競技日にサイズにおいてレギュレーション超過し棄権
・後日 18 日早朝にご厚意で気球実験を行わせていただいた
・履歴からサーボが動作し、モーターが回ったことを確認
・機体を回収し、ログが取れていることを確認
・衝撃で塩ビ管が破損
履歴のテキスト
●ARLISS 2014
・最終調整に時間かけ、4 日目にレギュレーション通過
・時間的に最後に近かったため、その日のロケットは打上終わってしまっていた
・翌日早朝にご厚意で準備して頂いたロケットで打上
・GPS は衛星を掴めていなかった、また 1 軸で制御するという状態になってしまった
・機体を無事回収し、データも回収
・胴体からランディング、胴体下のサーボが破損
・履歴から水平に飛行したことは確認
・モーターが作動したかは未だ不明
履歴のテキスト(一部)
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6. 今後の課題
今回のプロジェクトはお世辞にも上手く回っていたとは言えないものであった。しかし、今後の製
作に役立つ経験が数えきれないほど得られた。以下のものを始め、得られたものはしっかりと共有し、
今後よりよいものを作っていけるようにできたらいいと思う。
・レギュレーションぎりぎりでなく余裕持った設計
・スケジュール管理の徹底
・締め切りは絶対的なもの
・情報は皆で共有して抱え込まない
・コストなども全て考えて選定や実験を行う
・ミッションは欲張りすぎない
・機体と電装の連携をより密にとる
・班内のモチベーションキープが重要
(作成 宮野 裕之)
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