ドローンの飛行原理を完全攻略!物理シミュレーションの基礎知識
Drone Physics
Drone Physics
ドローンの飛行制御や挙動を理解するために不可欠な物理学の基礎知識について。シミュレーションやアルゴリズムを構築する際、どのような物理モデルを考慮すべきか、そのメカニズムを解説します。
理解したいのは山々だけど、背後の数学がやりすぎな感じ。理解するには航空宇宙工学の博士号が必要かもしれない。
すごく https://ciechanow.ski/ (https://ciechanow.ski/) っぽいね。良いことだと思うよ :)
シミュレーターに興味があるなら、ODE(常微分方程式)を積分する代わりに、直接力を加える手法を試してみるといいかも。シミュレーションにわずかな数値的不安定さがあったり、積分器のスケジュールが間違っていたりすると、すべてが見事に崩壊するからね。大規模シミュレーションを実行するなら、ODEに加えて衝突や変形を扱う必要があるし、今のところ最強なのは MuJoCo だよ。
FPVシムをゼロから作っていた時にこのテーマを学んだよ。ヨー操作についてはよく誤解されていて、角運動量の変化によって引き起こされると勘違いされがちだよね(リアクションホイールを想像してみて)。この記事よりも博士号なしで理解できる、各プロペラの推力からネットトルクを導出するいいStackExchangeの回答があるよ: https://drones.stackexchange.com/a/416/11402 (https://drones.stackexchange.com/a/416/11402) 。もしUAVシミュレーションに取り組みたい人がいたら、このプロペラ・モーター性能データベースをチェックしてみて。現実的な特性(主にモーターの推力とトルク)を持つ仮想ドローンを作るのにすごく助かった: https://database.tytorobotics.com/tests (https://database.tytorobotics.com/tests)
この記事はドローンの物理学について説明しています。読者は線形代数、微積分、古典力学の入門レベルの知識が必要です。
その3つ全部の知識がある自分ですら、この文を読んだ瞬間に「あ、これ自分には無理だ」って悟ったよ。
以前、似たようなものを書いたことがあるよ(こっちの方がより詳細だけどね): https://www.cggonzalez.com/blog/index.html (https://www.cggonzalez.com/blog/index.html)