Hvordan styrespaken er ordnet og fungerer

Den første omtale av ordet "joystick" i sammenheng med fortellinger om et svingende kontrollelement i luftfarten finnes for eksempel i Robert Loren, som skrev i 1910 om en bundet sentralspak for å forhindre utilsiktet start. En versjon av navnet på denne spaken sier at joysticken fikk den til ære for oppfinneren ved navn George - George-pinne, og så begynte de å kalle den mer kortvarig - “joystick” - en gledepinne, som et symbol på gleden ved å fly.

Den første bruken av denne typen vippeknuter ble realisert på konfødererte ubåter for styring. I 1943 brukte nazistene en elektrisk joystick for å kontrollere en rakett av joystick-typen. Senere, på 1960-tallet, begynte elektriske styrespaker å bli introdusert overalt, begynnende med radiostyrte flymodeller og slutte med elektriske rullestoler.

I dag er joysticken mest assosiert med en datatilførselsenhet, som er et håndtak som kan svinge i to vertikale plan. Du kan bruke joysticken til å kontrollere for eksempel bevegelsen av et virtuelt fly på skjermen i tredimensjonalt eller todimensjonalt rom på simulatoren. Noen ganger tillater joysticks rotasjon av håndtakene rundt en vertikal akse.

I praksis tolker elektronikken håndtakets plassering, sender gjennom dataprogramvaren informasjon om gjeldende verdier for de tre romlige koordinatene, og endrer dermed posisjonen til objektet på monitoren. I tillegg til selve pinnene, har joysticken ofte også knapper, vippebrytere, skyvekontroller og andre hjelpekontroller som utvider funksjonaliteten i stor grad. Joysticks brukes i dataspill, mobiltelefoner, roboter osv.

Joysticks avviker i antall arbeidsplaner der plasseringen til det kontrollerte objektet endres med dets hjelp. Endimensjonale joysticks lar deg bevege objektet opp og ned, frem og tilbake, venstre og høyre. To-dimensjonale tillater bevegelse i to plan. Tredimensjonalt - i alle tredimensjonale rom.

Prinsippet for analyse av posisjonen til styrespaken kan være forskjellig. Det er diskrete sensorer som er i stand til å oppfatte en av to posisjoner, tolket som “0” eller “1”. Håndtaket i helt tilbaketrukket stilling - starter koden for retningen.

Hvis håndtaket fortsetter å holdes i denne posisjonen, gjentas koden kontinuerlig. Slike joysticks finner du på mobiltelefonetasjer, på spilleautomater, på de enkleste spillkonsollene.

Analoge sensorer reagerer bredere, fordi hele rommet til joystickvinkelen er som dekket med opplevde signaler fra null til maksimum: håndtaket avvises ytterligere - kodeverdien er større, begrensningen pålegges bare av følsomheten og oppløsningen til sensorene, og kalibrering med koordinater er tilgjengelig, som lar deg spesifisere den absolutte posisjonen markøren.

Typer joystick-sensorer

Analoge sensorer i joysticks implementeres på forskjellige måter. Enheter med potensiometer og analog til digital omformer De har ikke spesielle krav til mekanikk, men kraftkvaliteten er ekstremt viktig her, og sensoren er kortvarig.

løsninger med kode - en optisk sensor, for eksempel et girhjul, som avbryter lysstrålen inne i "musen", - er ganske nøyaktig og pålitelig, men har en liten trinnoppløsning (bare 150 trinn per styrespak). For å øke nøyaktigheten av posisjoneringen brukes multiplikatorer eller kodere med høy presisjon.

Strekkmålere brukes i styrespakene til bærbare datamaskiner og til og med noen fly, men brukes ikke mye i spillverktøy, fordi det er nødvendig med et stabilt og stivt feste her.

Styrespaker med en optisk matrise, som i en optisk mus, har høy nøyaktighet og pålitelighet, men slagstørrelsen er relativt liten.

Sensorer basert på Hall-effekten er pålitelige og holdbare, de er gode når de fungerer sammen med en ordning for å kompensere monteringsfeil i produksjonen.

De fleste moderne joysticks har et USB-tilkoblingsgrensesnitt, så de er sammenkoblet med både en PC og spillkonsoller.

Blant analoge er det uniaxial og biaxial sensorer av joysticks. Med en uniaksial sensor er håndtaket festet til gimbal når vognen svinger til venstre og høyre, og håndtaket på vognen - opp og ned. Øyeblikk med å svinge i håndtaket i forhold til vognen, og vognen i forhold til underdelen av joysticken - er merket med sensorer.

Biaxiale optiske og magnetiske sensorer inkluderer en magnet montert på et håndtak eller en laser som beveger seg i nærheten av mikrokretsen som overvåker posisjonen. I stedet for en kardan kan et kulefeste installeres ved bunnen av håndtaket.

En diskret joystick med hengsel er designet veldig enkelt - den stenger kontakten i fire ekstreme stillinger. Hengslet kan være forenklet, og ganske enkelt være en kombinasjon av stender og spor, eller det kan være en kardan eller kuleledd.

Flere knapper og brytere på joysticken kan ha forskjellige formål. For eksempel kan en vekslebryter av automatisk brann, som ligger under fingeren, fikse fotograferingsmodus. Kompakt plasserte hat-knapper brukes mindre ofte, men brukes til å kontrollere og navigere i menyer eller bytte visninger.

Hjul, skyvekontroll eller spak - for å kontrollere motoren til en virtuell bil. Pedaler eller bare en dreieknopp (forenklet versjon) - for å simulere kjøring. Det er modeller med pedaler og en penn. Dyrere joysticks har ekstra glidebrytere, for eksempel for å justere stigningen på skruen i flysimulatoren.

Joysticks brukes mest ikke bare i spill, men også i datastyrt design og tredimensjonale modelleringssystemer. Tredimensjonale joysticks er populære her, slik at du kan flytte objekter i tre plan. Det er mange prototyper av slike joysticks, men bare noen få selskaper produserer slike produkter i serie. Blant dem: Force Dimension, Novint Technologies, 3Dconnexion.