Dji Phantom1,2 改造 ペイロード5kg


This report is Japanese version only.
 
今回は PAUI Oasis の回転球体フレームのみを購入する方向けに、ドローン本体を自作する方法を紹介したいと思います。
 
具体的には DJI Phantom1、2、Vision+ のペイロード(ここでは安定飛行可能な総重量の意味)を約5000gにアップする方法を取り上げます。
 
したがって本記事は、元々約1300gしかない Phantom1、2、Vision+ のペイロードを単に大幅アップしたい方向けにもなります。
 

1. 前提

(1) DJI Phantom1、2、Vision+ はカメラを下に搭載します。橋梁点検用ドローンのようにカメラをドローンの上に搭載して真上などを撮影することはできません。
 
(2) DJI Phantom3 はESC(アンプ)が基盤と一体化しているため、ESCを交換することは(怖くて)できません。このため現時点では対象外です。将来的に基盤を分解して(壊して)ESCを変えても他に全く影響しないことを検証できたときのみ方法を公開する予定です。
 

2. Phantom1、2、Vision+ のペイロードを約5000gにアップする方法

(1) DJI E800 ESC(アンプ)、モーター、プロペラ等動力一式を機体に搭載します。要するに1000ccの車に5000cc用のエンジンを取り付けるような感じです。

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(2) これにより奨励離陸重量3200g、最大推力8400g(13インチプロペラの場合)となり、余裕でペイロード(安定飛行可能な総重量)5000gを達成できます。
 
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3. 具体的な方法と注意点

(1) 対角モーター軸幅330mmから450mmへ

ドローンの揚力はモーターのパワーとプロペラの長さで決まります。Phantom 純正の8~10インチのプロペラは短すぎて安定飛行できません。安定飛行するためには12インチ=30.48cm以上のプロペラが必須です。そこで以下のモーター軸幅拡張マウントが必要となります(でないとプロペラどうしがぶつかります)。
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(2) プロペラは12インチ=30.48cm

上記モーター軸幅拡張マウントをつける場合、プロペラは12インチ=30.48cmに決定されます。なぜなら13インチでは長すぎて横どおしのプロペラがぶつかるからです(他方11インチでは安定飛行できません)。そこでE800より下クラスのDJI E600用のセルフタイトニングプロペラ1242を使います。このプロペラはE800でも使うことができます。詳細はE800 ユーザーマニュアル v1.0のP3 Optional Package およびP6 Self-tightening propellers(Optional)をご参照ください。
 
(3) バッテリーは基本的に6Sリポバッテリー

PAUI Oasisの回転球体フレームを付ける場合はバッテリーを6Sリポバッテリーにしなければなりません。3Sや4Sではパワー不足で飛び上がりません。つまり Phantom2、Vision+ 専用バッテリーは使えません。ただし単にPhantomのペイロードをアップしたいだけの方は、Phantom2、Vision+ 専用バッテリーのままでも飛ぶかもしれません(この点私は試していないので自己責任でお願いします)。つまりペイロード5kgまでいかなくてもよい、4kgぐらいでよいという方は一度専用バッテリーを使って飛ぶかどうかを確認されることもアリかと思います。
 
この場合の改造は簡単ですね。元のESCと基盤の接続コードを切ってESCとモーターを取り払い、E800のESCとモーターを取り付けるだけで終わりです(注:はんだ付けとその後の出力調整を考えると初心者の方にとって簡単とはいえません、失礼いたしました)。
 
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(4) E800セットに含まれる小さな丸い6S対応基盤を使用

6Sリポバッテリーを使う場合、Phantom 純正の基盤で6Sに対応できるかという不安もあるため、E800セットに含まれる小さな丸い6S対応基盤を使うほうがよいでしょう。別売りもしています。ただし純正の基盤のままでも大丈夫かもしれません(私は試していないので自己責任でお願いします)。そしてESCとNAZA-M V2は丸い基盤から直接電源を取り、Gimbal、FPV等はNEEWER BEC(4S-6S入力 12V 3A出力)などを通して電源を取ります。
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(5) ESCはモーター軸幅拡張マウントの下に配置

ESCはモーター軸幅拡張マウントの下などに配置します。
 
(6) LEDを別途取り付け

Phantom1 を改造する場合は以上で終わりですが、Phantom2、Vision+ の場合はGPSの受信状況などを教えてくれるLEDを別途取り付ける作業が必要となります。
 
(7) 回転球体フレーム取り付け

回転球体フレームはPhantom胴体上蓋の横に2箇所の穴を開けてそこに軸を通して固定します。この作業は当社が行います。