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小川の世界観を映せ!あめんぼボートの改造リポート~その5

小川の世界観を映し出すために開発してきたカメラ付きラジコンボート(通称「あめんぼボート」)の改造リポートをお伝えしている。

その4までに、改善点の詳細について記載してきた。これで、カメラ⇒無線LAN中継器⇒スマホという新たな経路でカメラ映像を見るためのハードウエア環境がようやく整ったことになる。

一方でソフトウエア環境の構築にいくつか作業があるので、今回は、その辺りについてリポートしたいと思う。

ソフトウエア環境の構築

GoProとスマホの接続

GoProのカメラ映像をスマホ(iPhone6)で見るには、スマホへ専用のアプリをインストールする必要がある。代表的なアプリは、GoPro標準の「GoProアプリ」だ。私もこれまでお世話になってきている。接続方法は、GoProのホームページを始め、ネット上に詳しい解説があるのでそれを参照されたい。

図1: 接続環境

図1は、自分が試した接続環境を示している。子機であるスマホは、SSIDをamenbo-1として、親機であるGoProへ接続している。(図1の①の接続)ここでSSIDとは、アクセスポイント(ざっくり言うと、ネットワークの入り口)を識別する名前だ。

この接続は、上手くいっており、GoProアプリでGoProの映像プレビューが確認できた。

無線LAN中継機とGoProの接続

無線LAN中継機をGoProと接続するには、この中継機への初期設定が必要になる。目的は、中継機が中継する親機を指定する事だ。スマホを使って行うことができる。今回使用している中継機は、WI-FI RANGE EXTENDER (WIFI+S)であり、親機のSSIDを指定すると、そのSSIDの末尾に「_plus」をつけて、別のSSIDとして中継をする。親機となるGoProのSSIDが「amenbo-1」の場合、中継機は「amenbo-1_plus」というSSIDを持つようになる。

具体的な初期設定の方法は、以下のマニュアル(英語)が付属している。

簡単に、私なりの初期設定手順も記載しておく

  1. 中継器をUSB充電器へ接続する。正常に起動すると青色LEDが点滅する。
  2. スマホのWi-Fi設定メニューを開き、”wifi+”をネットワーク一覧から選択する。
  3. ブラウザーに”usbwifi.cn”を入力する。中継器は周辺のWi-Fiネットワークのスキャンを開始する。
  4. 中継したいネットワーク(SSID)を選択する。例えば「amenbo-1」。
  5. 中継したいネットワークのパスワードを入力する。新しいSSIDは自動で作られるが(例えば「amenbo-1_plus」)、もし変更したい場合、SSIDを変更することもできる。OKをクリックする。
  6. 約1分後、LEDの状態を確認する。もし青色LEDが点滅していれば、中継成功。もし赤色LEDが点灯している場合、親機から離れすぎているので近づけて初めからやり直す。
  7. スマホのWi-Fi設定メニューを開き、5で設定した新しいSSIDを選択する。

初期設定が完了すれば、図1の②の接続が済んだことになる。

スマホと無線LAN中継機との接続

さて、今度はスマホから無線LAN中継器へ接続する。

 

先の手順7において、スマホのWi-Fi設定メニューを開き、「amenbo-1_plus」が選択されていればOKだ。

と、ここで問題が生じた。

GoProアプリを起動するも、全くGoProからのカメラ映像が表示されないのだ(図1の③の接続)。無線LAN中継器のSSIDである「amenbo-1_plus」へ接続して欲しいのだが、どうやらGoProアプリは、ペアリングの時に決めたGoProのSSIDである「amenbo-1」へ接続をしているようなのだ。関連ありそうな設定を探してみたが、GoProアプリでは、このSSIDを変更することはできないようだった。

そこで、別のアプリで試すこととした。結果、以下2つのアプリは無線LAN中継器へ接続することができた。(図1の④の接続)

 LIVE4

 Camera Controller Lite

LIVE4はGoProのカメラ映像をFacebookでライブ配信できるアプリ(App内課金)であるが、ライブプレビューだけをするなら無料だ。

録画の開始・停止などのカメラコントロール機能はない。ただ、GoProの遠隔制御の仕様を調べていたら、ブラウザのアドレスバーに次のようなコマンドを入力する事で、録画の開始と停止ができることが分かった。

録画開始:

http://10.5.5.9/gp/gpControl/command/shutter?p=1

録画停止:

http://10.5.5.9/gp/gpControl/command/shutter?p=0

これをそれぞれ、ショートカットのアイコンとして保存しておけば、一応、スマホからアイコンをタップするだけで、録画の開始と停止ができるが、やはり使いづらさは残る。

LIVE4を使ったライブプレビューの様子はこれだ。(右端の赤丸ボタンは、Facebookでのライブ配信を開始するボタン)

一方、Camera Controller LiteはGoProやその他いくつかのアクションカメラのコントロールができるアプリだ。こちらもApp内課金であるが、GoPro Hero 4 Sessionにつなぐには360円かかる。

ライブプレビューを見ながら、録画の開始・停止もできるので便利ではあるが、残念なことに、横向きにした場合、ライブプレビューの画面サイズが小さすぎる(泣)

そして、映像の遅延について。映像が遅れなくプレビューされるのが理想だが、比較するとCamera Controller Liteの方がやや遅れが大きかった

お金を払った割には、ちょっと残念な結果となってしまった。

以上、2つのアプリを試したが、以下3つの要件に合うようなアプリがあるか、今後もう少し調査したいと思う。

  • ライブプレビューの画面サイズが大きいこと
  • 映像に遅れが無いこと
  • ライブプレビューを見ながら、録画の開始・停止ができること

一番良いのは、GoProアプリが中継器からの映像を表示できるようになれば良いのだが。GoProさんに期待したい。

小川の世界観を映せ!あめんぼボートの改造リポート~その4

小川の世界観を映し出すために開発してきたカメラ付きラジコンボート(通称「あめんぼボート」)の改造リポートをお伝えしている。

その3では、改善点の詳細、No.3、 No.4について、詳細を記載した。今回のその4では、No.5について詳細を記載する。

  1. カメラの変更(GoPro HERO4 session へ)
  2. モーターの変更
  3. フロートの変更(3Dプリンタで作成)
  4. 無線LAN中継器の追加
  5. スマホマウントの作成

改善点の詳細

5. スマホマウントの作成

あめんぼボートのカメラに映る映像をスマホで表示し、その映像を見ながらあめんぼボートを操作したい。そんな思いを持ち始めたのはあめんぼボートを始めた時からだ。

ある時、スマホの自撮り棒に付いているスマホを挟む機構が利用できそうな事に気付き、何故か家に使っていない自撮り棒があったので、そのスマホ挟み機構を使うことを考えた。

それで、プロポの裏側には、ちょうど良いことに、鉄の持ち手が元々付いているので、この鉄パイプに、上手いことスマホ挟みを取り付けられれば完成する。だが、どうやったら、取り付けられるかが全く思いつかず、長いこと進まずにいた。

しかし、3Dプリンタでフロートを自作したことで、スマホを取り付けるマウントも自作すれば良いではないかという思いに至ったのだ。

一度3D CADを経験したので、比較的短時間でモデルを作成することができた。

そして3Dプリントサービスを使って作ったものがこれだ。

 

この取り付けマウントを使って、プロポへスマホ挟みを取り付けるとこのようになる。

気を使った所は、スマホを支えるので、取り付けマウントが鉄パイプをがっちり挟み込んで固定できるようにすることだ。そのために、パイプを挟み込んだ時に、上下の取り付けマウントに微妙な隙間を設けた。その間隔は0.4mm。直感で決めた割には、上手くいったように思える。

スマホを取り付けると、こんな感じになる。スマホが取り付けられた分重くなっているが、実際に手に持った感じでは、ほとんど気にならない重さだ。

以上で、カメラ⇒無線LAN中継器⇒スマホという経路でカメラ映像を見るためのハードウエア環境がようやく整ったことになる。

一方でソフトウエアの設定がいくつかあるので、その辺りは次回にリポートしたいと思う。

小川の世界観を映せ!あめんぼボートの改造リポート~その3

小川の世界観を映し出すために開発してきたカメラ付きラジコンボート(通称「あめんぼボート」)の改造リポートをお伝えしている。

その2では、改善点の詳細、No.1、 No.2について、詳細を記載した。今回のその3では、No.3、No.4について詳細を記載する。

  1. カメラの変更(GoPro HERO4 session へ)
  2. モーターの変更
  3. フロートの変更(3Dプリンタで作成)
  4. 無線LAN中継器の追加
  5. スマホマウントの作成

改善点の詳細

3. フロートの変更(3Dプリンタで作成)

モーター等を格納するためのユニットボックスも3Dプリンターで作成したものであるが、人に作ってもらったものなので、自分で設計するのは今回が初めてであった。

3D CADはフリーで使える「DesignSpark Mechanical 2.0」を使用した。初めは使い方がさっぱりわからなかったので、勤め先で3D CADを使っている人にポイントを聞いてみた。どうやら3D CADに特有の図形作成概念があるという。

例えば、円柱を1つ作ること考える。最初にある平面に円を書く。その後に円を垂直に押し出して(引っ張って)やると円柱の立体ができる。別の方法もある。最初にある平面に長方形を書く。その後、長方形の1辺を回転軸として、長方形を360度回転させてやると、やはり円柱の立体ができる。美しい考え方だ。

そして穴を空ける考えはさらに美しい。先の円柱を「うまい棒」のように穴を空けることにしよう。最初に、円の面に穴を空けたいサイズの円を書く。その後にその円を押し出してやろう。すっぽりと穴の空いたうまい棒の形ができるのだ。ちなみに私の好きなうまい棒の味は、紫色のパッケージでお馴染みの「めんたい味」である。

あとは、立体の角を丸くする考えや、立体をある面で分割するとか、複数の立体を合わせる(マージ)考えがある。

このような考え方を組み合わせて立体を作ることができるのだ。

そして、一番大事なのは慣れることで、実際のモノを見ながら、モデルを1つ作ることで、基本的な操作を身に付けることができると思う。

私私の場合、お気に入りのコーヒーカップを見ながらモデルを作ったりもした。

そして、3か月かけて少しずつ勉強し、遂に完成したモデルがこれだ。(白い部分が今回作成したモデル。緑は以前に作ってもらったモデル。)

気を使ったのは、フロート(浮き)で使用する素材厚みだ。

以前利用した3Dプリントサービス(DMM.make)では、素材を自由に選ぶことができる。当然安いものから高いものまである。一番価格の安いのはナイロンであるが、防水性は無いと謳っている。一方、防水性を謳っている素材としてABSライクというのがあるが、ナイロンよりお高めになる。

そこで、価格を抑えたい私としては、ナイロンでも実は水漏れしない程度の実力はあるのではないかという仮説を立て、ナイロンで水漏れするかの実験をすることとした。

それと同時に、フロートの厚みについても実験する必要があった。フロートは、重量を軽くするために、中を中空にして作る。厚みが薄ければ軽いが、水漏れや丈夫さの点で心配がある。とりあえず、厚さ1.5㎜と2.0mmで、水漏れや丈夫さの点で問題が発生しないかを確認することにした。

今回、直径3cm、厚みが1.5mmと2.0mmの小さいお椀をナイロン素材(*1)で作り、水漏れや丈夫さについて確認した。

*1: DMM.makeへは「ナイロン ナチュラル」で依頼した。

1日お椀を水に浮かべて、中に水が染み出してこないか観察したが問題はなかった。丈夫さの点では、手の力で潰れる事はなかった。これにより、厚み1.5mmのナイロンでも、水漏れや丈夫さで問題ないことが分かった。ナイロンは、カタログスペック的には防水性は無いと謳ってあったが、実用上使えるレベルの防水性はあるようだ。(※防水性を保証するものではないのでご注意頂きたい。)

なお、このお茶碗であるが、実験が済んだ後は、娘のママゴトで、お人形のお茶碗として再利用されている(笑)

この確認の後に、フロート及びGoProカメラをマウントするアクセサリーも同時に3Dプリンタで作成した。

これがフロートGoProカメラをマウントするアクセサリだ。GoProカメラと一発でぴたりと合うと、最高の気分になれるのは作る上での醍醐味だ。ただ、一人でニヤけることになるので、注意しよう。

4. 無線LAN中継機の追加

カメラとスマホ間でのWIFI通信距離を伸ばすために、無線LAN中継機を探した。目指す要件は、USB接続で電源が取れる事、できるだけ小型軽量である事、防水性を持つ事である。しかし、無線LAN中継機は、基本的に屋内での利用が一般的であるため、防水性を満たすものは見つけられなかった。なので、防水性は諦めた。万が一ボートが転覆した時は、その時はその時はという事で。

そして、見つけた無線LAN中継機がWI-FI RANGE EXTENDER(WIFI+S)だ。WIFIアンテナが折りたたみ式になっていて、光沢のある黒色のデザインも素敵だ。スマートさを感じる。

さて、次に考えないといけないのが電源だ。無線LAN中継器の入力電圧4.75V~5.25Vだ。なのでこの範囲の電圧を安定的に供給できる仕組みにする事が必要だ。もしなんかの影響で、電圧が揺らいでしまい、中継機の入力電圧の範囲を超えてしまったら、中継機がまともに動作しない事になる。下手したら故障する可能性だってあるだろう。

一方、あめんぼボートで使用している電源は、ニッケル水素電池を5本を直列にしているので、およそ6V〜6.5Vが電池から出力される。なので当然の事ながら、電池と中継器を直接つなぐこともできない。

そこで必要となるのが、5Vを出力するDC-DCコンバーターである。DC-DCコンバーターとは、ある直流電圧から別の直流電圧を作る装置である。例えば、車のシガープラグに接続して、スマホを充電するUSB充電器もDC-DCコンバーターの一種だ。この場合、車のシガープラグからの入力電圧は12Vであり、USB充電器の出力電圧は5Vなので、USB充電器は、12Vから5Vを作り出すDC-DCコンバーターだと言える

ネットで調べていたら、100円ショップ・ダイソーで発売されているシガーソケットUSB充電器を利用して、5Vを作っている例があったので、このアイディアを使わせてもらうことにした。

100円のシガーソケットUSB充電器(5V/1A)(写真左)

早速、ダイソーでシガーソケットUSB充電器(5V/1A)を購入した。しかし、結論から言うと、このUSB充電器では、無線LAN中継器を安定的に動作させることはできなかった

それは、なぜか?

無線LAN中継器が思った以上に電流をたくさん消費しており、電圧が下がってしまったのだ。ダイソーのUSB充電器の実力をテストした記事によると、電流が1.83A流れると、出力電圧は4.5Vまで低下するということだ。つまり、無線LAN中継器の入力電圧の範囲外となり、正常動作しなかったのだ。

無線LAN中継器の最大消費電力は、2.48Wとの記載があったので、最大電流は、2.48W÷5V=0.496Aのはずであった。なので、1Aの電流が出せるUSB充電器でいけると見立てたのだが、思いの他、電流を消費しているようだ。

私の見立てが甘かったのか、USB充電器の最大消費電力の仕様が間違っているのか、いまいち腑に落ちない状況になってしまったが、とにかく、電流がもっと流せるUSB充電器に変更する必要がでてきた。

そして、さらに悪いことに、USB充電器の基板を納めるマウントを3Dプリンタで作った後に、この失敗に気づいたので、とても痛い後戻りとなってしまった。マウントを作る前に、ちゃんと動作確認をしておくべきであった。

その後、電流がもっと流せるタイプのUSB充電器を再び購入することにした。ダイソー製 シガーソケットUSB充電器(5V/2.1A)だ。しかし、ダイソーを2店舗をはしごするも売っておらず、お店に確認したら製造中止というオチであった。仕方なく、中古ならあるかも?そんな思いでメルカリで検索したら、ほぼ未使用品という形で売っているのが見つかった。レア商品であるため、売切れたらいつ手に入るかわからないので、すぐさま購入したのであった。

シガーソケットUSB充電器(5V/2.1A)と無線LAN中継器の接続試験では、電圧が大きく下がることなく安定して動作するのを確認できた。

次回へ続く

小川の世界観を映せ!あめんぼボートの改造リポート~その2

小川の世界観を映し出すために開発してきたカメラ付きラジコンボート(通称「あめんぼボート」)の改造リポートをお伝えしている。

その1では、あめんぼボートの問題点から改善ポイントを5つ挙げてきた。今回のその2では、次の改善点の詳細を記載していく。

  1. カメラの変更(GoPro HERO4 session へ)
  2. モーターの変更
  3. フロートの変更(3Dプリンタで作成)
  4. 無線LAN中継器の追加
  5. スマホマウントの作成

改善点の詳細

1. カメラの変更(GoPro HERO4 sessionへ)

今回のカメラ選択の要件は、水の抵抗を受けにくい水中カメラである。つまり、カメラレンズ面の面積が小さいことだ。この要件に合致したのが、GoPro HERO4 sessionであった。サイズは、38.2(幅)×38.2(高さ)×36.4(奥行)で重さは74gとコンパクト。10mの防水性、WIFIとスマホの接続も可能で十分な基本性能を持っている。多数のユーザーに支持されているため、信頼性も高いことから、GoPro HERO4 sessionを選択した。(2019年現在、まだまだ現役であるが、次モデルであるHERO5 sessionが既に発売されている。手振れ補正機能などが新たに追加されていて気になってるいる。)

今思えば、カメラの選択では、随分遠回りをしてしまった気がする。今回、3台目にしてようやく素敵な子に出会えた気持ちだ。

1台目は、ELMO製QBiC MS-1というアクションカメラだ(写真右)。初めは水面ぎりぎりの映像が撮れれば良いと思っていたので、水中撮影なんてまったく頭になかった。なので軽い防水機能があれば十分。当時の私の調べて、とにかく小さいものを選択した結果だ。

しかし、その後、仲間から「水中も見たいよね」というリクエストが出たので、新たに水中カメラを購入することにしたのだ。この当時、「カメラは何使ってるの?GoPro?」という質問を数人にされていたが、GoProが注目されているということに当時は気づいていなかった。

そして2台目の水中カメラとして購入したのがものが、SONY製HDR-AS30Vだ(写真左)。このカメラの困ったところが、購入時に標準品として付属している「防水用のハウジング」で水中撮影すると、映像がぼやけて映ってしまうことだ。ネットでユーザーのコメントを調べると、オプションである平面レンズに変更すれば、ぼやけなくなるというのだ。泣く泣くその平面レンズ新たに購入をしたが、結果的に、平面レンズの面積が大きく、水の抵抗をもろに受ける結果になってしまったのだ。

いい加減もう気にしていないが、「水中カメラなのに水中映像がぼやけるなんて、なんでやねん!」そんなツッコミを入れたユーザーがきっとたくさんいたことだろう。

お買い物は、事前に評判をチェックすることも大事だね、ということを学ばせて頂いた一品であった。

2016年3月

2. モーターの変更

モーター選択での要件は、以前のモーターと置き換えができて、かつ性能もちょっと上がることだ。

寸法や重量、入力電圧等を考慮した結果、選択したのは、以前と同じメーカーのGraupner Speed 320。(以前はGraupner Speed 260)

無負荷時の回転数[rpm](rpmは1分あたりの回転数のこと)だけで比べると、12300から21000に上がるので、1.7倍になる。推進力の違いにどれ程現れるのかは不明だが、ちょっとパワーが増すことには違いないだろうと言う事でざっくり決めた。

2017年11月

実は、プロペラの直径を大きくして推進力を増やそうとも考えていた。モーターと一緒に直径40mmのプロペラも購入したのだが、残念ながら、商品説明に記載されていた仕様と異なり、使うことはできなかった。

一体、何が問題だったのか?

まず、プロペラを選択する際は、繋がるシャフトのネジ直径に合うものでなくてはいけない。シャフト側のオスネジの直径が2mmであれば、プロペラ側には直径2mmのネジ穴がないといけない。

プロペラの商品説明には、「シャフト穴 M2」という表現が記載されていたのだが、この「M2」とはネジ規格の表現なので、直径2mmのネジ(ネジ穴)を意味する事になる。だが実際は、ネジ穴ではなく、ただの穴になっていたのだ。なので、商品説明が間違っていたということになる。

せっかく購入したが残念ながら使うことができなかったのだ。

なお、購入先にこの状況を伝え、代金は返却してもらい、ホームページの商品説明もすぐに修正されていたので、とりあえず事なきを得た。

この一件で、時間は使ったが、ネジについて勉強できたので、良しとしよう!何事も前向きに捉える事は重要なので。

2017年11月 新しいモーターを取り付けた様子

次回へ続く。

小川の世界観を映せ!あめんぼボートの改造リポート~その1

小川の世界観を映し出すために2015年から開発してきたのが、カメラ付きラジコンボートである通称「あめんぼボート」だ。2015年の10月にVer.2.0として運用を続けながら、2018年までに新たな改造を施してきた。今回はその点についてリポートしたいと思う。

まず、それまで作り込んだものは、以下のリンクから過去を振り返ることができる。

あめんぼの目線で小川をみてみよう!あめんぼカメラ制作の道のり~その8

 

見えてきた問題点

2015年の10月に完成したVer.2.0では2年以上の運用に耐え、いくつもの小川の水上映像と水中映像を映し出してきた。

しかし、運用している間に、次の問題点が見えてきた。

  1. 流れが早いと遡上が遅い。
  2. 直進性が悪い。舵を操作していないのに、少しづつ曲がってしまう。
  3. フロート(浮き)部分が手作りなので、カッコ悪い。
  4. カメラ映像をスマホで見られる距離が短い。一般的にアクションカメラでは、見通し距離で10m程離れて、wifiの信号を受け、スマホでカメラ映像を見られる。だが、水中の映像をスマホで見ようとした場合に、水中ではwifi信号が著しく弱くなってしまうので、カメラを水面下数センチに置いたとしても、1〜2m離れると、カメラ映像が途切れてしまう。
  5. プロポにスマホを取り付けられない。

改善点の検討

まず、1について。これはボートが受ける水の抵抗が大きいことが一番の原因と推測される。特にカメラの平面レンズの面積が比較的大きいため、水の抵抗を受けているようだった。そこで、これまでソニーのアクションカメラ(HDR-AS30V)を使用していたが、水の抵抗を受ける面積の小さい、GoPro HERO4 sessionへ変更することとした。この新しいカメラを取り付けるマウントも新たに作ることとした。

また、推進力を増すことも解決策の一つだ。ただし、現在の船体構造を変更せずにいきたいので、モーターの基本仕様は保ちつつ、モーターのパワーアップを図ることとした。。

次に2について。直進性については、手作りのフロートに問題があると推測した。手作りが故に、フロートは対称的になっておらず、フロートが受ける水の抵抗が異なっているのではないかと推測した。そこで、手作りのフロートをやめて、新たに3Dプリンタでフロートを作ることとした。

続いて3についてであるが、2で3Dプリンタのフロートを作ることで、同時に解決とする。

そして、4について。世の中には既に、無線LAN中継器という機器があり、WIFIルーターの電波を中継・増幅し、電波を受ける範囲を広げることができる。あめんぼボートにこの無線LAN中継器を取り付ければ、WIFIルーターとなるカメラのWIFI電波がより遠くへ届くようになるはずだ。この無線LAN中継器を取り付けるためのマウントも新たに作ることとする。

最後に、5について。プロポにスマホが取り付けられれば、あめんぼボートに乗っている視点で、プロポからあめんぼボートを操作することができる。臨場感あふれる体験ができるのだ。ドローンの業界では、FPVと呼ばれていて、専用のゴーグルやヘッドマウントディスプレイ(HMD)が使用されることも多いようだ。FPVは「First Person View」つまり一人称視点のことを意味する。FPV体験を可能にするため、スマホをプロポに取り付けるマウントを新たに作ることとする。

以上、まとめると、改善ポイントは次のようになる。

  1. カメラの変更(GoPro HERO4 session へ)
  2. モーターの変更
  3. フロートの変更(3Dプリンタで作成)
  4. 無線LAN中継器の追加
  5. スマホマウントの作成

次回へ続く。

あめんぼの目線で小川をみてみよう!あめんぼカメラ制作の道のり~その8

こんばんは。

「あめんぼカメラ制作の道のり」7回目の今回は、川での走行実験の様子です。

IMG_5502

まず、流れのない水面として、自宅の風呂で実験しました。水中カメラと水上カメラを装備した状態でも特に問題なく操作できました。

課題であった、

  1. 後進がうまくできない。
  2. 水漏れが少しあった。

はクリアできたようです。

ただし、高速で走航すると、船首が水中に潜ってしまう現象が見られました。

この現象は実際の川でも見られました。流れに逆らって進もうとすると船首が水中に潜ってしまう現象が顕著にみられました。

今までは、小川を下りながら、小川の映像を撮影していましたので、流れに逆らって船を走らせることは想定していませんでしたが、この問題は乗り越える必要があると決意しました。

木造フレームは、単純な板ではなく、流線形に変更することにしました。

イメージしたのは双胴船です。カヌーを2つ並べて固定するイメージとしました。

しかし、木でカヌーのような形状を作るにはなかなか大変なので、発砲ポリエチレンをカッターで加工して作りました。発砲ポリエチレンっていわゆる水泳のビート板ですね。浮力もあるので一石二鳥です。

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そして発砲ポリエチレンによるカヌー型の浮力2つを木造フレームに結束バンドで固定したものがこれです。

そして再度川で実験し、流れの強さにもよりますが、なんとか遡航できました^^
船はやっぱり船の形をしていないとちゃんと走らないということを改めて学びました。

【落合川での遡航実験の様子はこちらです。】
https://youtu.be/UGIplKqzSz0

CIMG2567

これからは新しいあめんぼカメラで小川の映像を皆様にお届けしていきます!

今後ともよろしくお願いします。

あめんぼの目線で小川をみてみよう!あめんぼカメラ制作の道のり~その7

こんばんは。

「あめんぼカメラ制作の道のり」7回目の今回は、3Dプリンターで作成したユニットボックの組み立てです。

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まずはモーター、プロペラ・シャフト、ラダーの組み込みです。

ユニットボックスはこれらの部品に合うように設計されています。部品はばっちり納まりました。

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そして、シャフトとやラダーのユニットボックスへの固定は、プラスチックパテを使用しました。すぐに固まるタイプのパテを使用しましたが、2つのパテをよく混ぜてから3分以内に使用しないといけないので1箇所を固めるのに必要な分量だけ練るのがコツです。私は最初2箇所分練りましたが、1箇所作業している際に案の定、残りのパテはカチカチになり使えなくなりました(≧∇≦)

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中層にはアルミプレートを固定しています。これはサーボ固定用のアルミプレートになります。そして電池ボックス、スピードコントローラー、受信機を搭載するとこんな状態になります

IMG_5502

最後にカバーがつきます。ユニットボックスとカバーには隙間があるので隙間をゴムパッキンなどで埋めてあげると水漏れを防ぐことができます。ゴムパッキンを付けるまでの間は、応急処置としてラップを巻いて輪ゴムで止めて内部への水漏れを防ぐことにしました。

【今回使用した部品】
モーター:Graupner SPEED 260
プロペラ・シャフト:Robbe 1-1452(シャフト/スタンチューブ/スクリューセット)
ラダー:Robbe 1-1591(小型ラダーセット)
スピードコントローラ:Mtroniks Micro Viper Marine15
サーボ:S3003
受信機:Turnigy XR500 (5チャンネル)
送信機:Turnigy 4X 2.4Ghz FHSS (4チャンネル)

次回は川での走行実験の様子をお送りします。

あめんぼの目線で小川をみてみよう!あめんぼカメラ制作の道のり~その6

こんにちは。

「あめんぼカメラ制作の道のり」として全5回シリーズでレポートしましたが、その後、これまでに挙がった以下の課題について改善を図っていますので現状をレポートします。

【課題】

  1. 後進がうまくできない。
  2. 水漏れが少しあった。

今回もこの課題解決に向けてご協力頂いたのは、

ANOTHER PRODUCTの関口氏

です。(関口さんいつもありがとうございます!)

後進がうまくできなかったのは、プロペラが逆回転することによる水流がユニットによって阻害されていたためでした。

また、水漏れに関しては、板が水を吸い込むことにより、板が膨張し、板の結合部にその膨張による力がかかり、結合部に隙間ができてしまったためでした。

これら原因を取り除く方法として、3Dプリンターによってユニットボックス(ラジコン部品を納める部分)を作る方針を決めました。

前回は予算の関係で3Dプリンターによる制作を諦めたのですが、水漏れを防止するには結合部が無い状態が望ましいので3Dプリンターによる制作に踏み切りました。

ただ、前回の設計だと、後進の問題が解決できないかもしれないので、後進の問題が解決できるようにユニットボックスの形状を見直し、プロペラの水流がうまく流れるようにユニットボックスの形状をできるだけ流線型になるように設計してもらいました。

unit_assy2

これがユニットボックスの外観図です。

3Dデータは、3D CADソフトでユニットボックスの本体と上カバーの2つを設計してもらいました。

このデータを、3Dプリンターのサービスを提供しているところで制作してもらいました。DMM.makeを使用しました。

依頼から4日後にはモノが届きました。

IMG_5481 IMG_5482

3Dプリンターで初めて作ったものというのもありますが、めっちゃテンションあがりました!

よ~し、次は組み立て~、ですがまた次回とさせて頂きます。

お楽しみに!

あめんぼの目線で小川をみてみよう!あめんぼカメラ制作の道のり~その5

おはようございます。

第5回目を迎えます、「あめんぼカメラ制作の道のり」ですが、いよいよ最終回は、小川での試験走行についてです。

試験走行の場所として選んだのはかねてから決めていた、東京都東久留米を流れる黒目川です。

黒目川は小平霊園内の「さいかち窪」が起点となっていて、湧水を集め新河岸川へ合流します。

2015年5月吉日、ANOTHER PRODUCTの関口氏とともに黒目川にきました。

黒目川の川岸近くに行くと、水が綺麗なので小魚が泳ぐ姿がたくさん見られます。

黒目川試験走行前

いざ、出陣です。

IMG_4698

沈むことなく、ちゃんと浮かび、そして前進や左右へのターンもできました。

まずは大成功です!関口氏に感謝します。

で、そのあめんぼカメラ映像はこちらになります。

水中のコイやアブラハヤが泳ぐようす撮れてとっても満足です。人がカメラを持って川に入り水中を撮る場合は、お魚は逃げてしまうので、このような映像はきっと撮れないでしょう。ここにあめんぼカメラの意味があると信じています^^

一方で、試験走行で問題点も見えてきました。やっぱり、物事はやってみて初めて見えてくるものですね。

  • 後進がうまくできない。
  • 全速力で前進すると、水中カメラの抵抗で船の舳先が沈み込んでしまう。
  • 水草やゴミがプロペラに絡まるとプロペラが回らなくなってしまう。
  • ラジコンのコントロールがうまく効かないときがある。
  • 水中カメラのケースに乾燥剤を入れないと結露する。
  • 水漏れが少しあった。

試験走行ができたからこそ、たくさんの課題が発見できました。今後はこの課題を解決すべく、改善バージョンの開発に取り組んでいきたいと思います。

さて、今回でひとまず最後となります「あめんぼカメラ制作の道のり」ですが、改善をしていく中で、またレポートをしたいと思います。

最後まで読んで頂きありがとうございました。

あめんぼの目線で小川をみてみよう!あめんぼカメラ制作の道のり~その4

おはようございます。

第4回目を迎えます、「あめんぼカメラ制作の道のり」ですがラジコンの部品を納める箱(ユニットボックス)の設計、製作、組み立てについてです。

この設計にご協力頂いたのが同じ起業塾でお世話になっている

ANOTHER PRODUCTの関口氏です。

関口氏は「組織の中で押しとどめてきたものづくりの価値観を開放し、あなただけのワクワクものづくりをサポート」してくれる専門家です。

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何を作りたいかの打ち合わせを最初にしたときに、話をしながら手書きで絵をどんどん描いてくれるんですね。だからイメージの共有がやりやすく、良い意見交換ができました。

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大きな方針としては、ラジコン部品を納めるユニットボックスと浮力を得るための、また、水上・水中カメラを固定するための木造フレームの2つの構成としました。

木造フレーム部分は、板をホームセンターで購入し手作りとしましたが、ユニットボックスは水が漏れないようにするため、板金か3Dプリンタで作ろうとなり、CADソフトで図面を書いてもらい見積もりを取ってもらいました。

見積もり結果ですが、板金の方は1品ものということで、

ユニットボックス:24,500円
カバー:14,000円

3Dプリンターの方も、材料により変わりますが、まだまだ一般向けに浸透していないので材料がお高いということで、

ユニットボックス:ナイロン製=10,351円/ABS製=21,552円
カバー:ナイロン製=6,968円/ABS製=13,550円
※ABSは防水性あり。

って、結構な値段でした。

3Dプリンターで作って、もし箸にも棒にもならなかったらと考えるとまずは、ラジコン化してちゃんと動くことを試すのが先かと思い、ユニットボックスを木製の板で作ることにしました。

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木製で簡単に作るアイディアとして、板を切って組み立てる方法を関口氏が考案してくれました。なんとCADソフトで切り方の図面を作ると、レーザーカッターでとっても綺麗にカットができてしまうんです。レーザーカッターが時間貸しで使用できる場所があるそうです。世の中ほんと便利です。

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そしてこれを組み立てるとこんな感じになります。

これに、水がもれないように、内側から接合部に木工パテをたっぷり塗って、外側はニスを5回くらい厚塗りしました。乾いては塗りを繰り返すのでこれが結構時間かかりました。

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ラジコン部品も組み込んで、木製フレームと合わせれば、完成です。

さあ、次回は小川に行って試験走行ですよ~