Hoe de joystick is gerangschikt en werkt

De eerste vermelding van het woord 'joystick' in de context van verhalen over een slingerend bedieningselement in de luchtvaart is bijvoorbeeld te vinden in Robert Loren, die in 1910 schreef over een gebonden centrale hefboom om onbedoelde start te voorkomen. Een versie van de naam van deze hendel zegt dat de joystick het ter ere van de uitvinder kreeg met de naam George - George stick, en toen begonnen ze het korter te noemen - "joystick" - een joystick, als symbool van de vreugde van de vlucht.

Het eerste gebruik van dit soort kantelknoop werd gerealiseerd op zuidelijke onderzeeërs voor besturing. In 1943 gebruikten de nazi's een elektrische joystick om een ​​joystick-type raket te besturen. Later, in de jaren zestig, werden overal elektrische joysticks geïntroduceerd, beginnend met radiografisch bestuurbare vliegtuigmodellen en eindigend met elektrische rolstoelen.

Tegenwoordig wordt de joystick het meest geassocieerd met een computerinvoerapparaat, een handgreep die in twee verticale vlakken kan zwaaien. U kunt de joystick gebruiken om bijvoorbeeld de beweging van een virtueel vliegtuig op het scherm in de driedimensionale of tweedimensionale ruimte van de simulator te besturen. Af en toe laten joysticks de rotatie van hun handgrepen om een ​​verticale as toe.

In de praktijk interpreteert de elektronica de positie van de handgreep en verzendt via de computersoftware informatie over de huidige waarden van de drie ruimtelijke coördinaten, en verandert zo de positie van het object op de monitor. Naast de sticks zelf heeft de joystick vaak ook knoppen, tuimelschakelaars, schuifregelaars en andere extra bedieningselementen die de functionaliteit aanzienlijk uitbreiden. Joysticks worden gebruikt in computerspelletjes, mobiele telefoons, robots, enz.

Joysticks verschillen in het aantal werkvlakken waarin de positie van het bestuurde object verandert met zijn hulp. Met eendimensionale joysticks kunt u het object op en neer, heen en weer, links en rechts bewegen. Tweedimensionaal laat beweging toe in twee vlakken. Driedimensionaal - in alle driedimensionale ruimte.

Het analyseprincipe van de positie van de joystick kan verschillen. Er zijn discrete sensoren die een van twee posities kunnen waarnemen, geïnterpreteerd als "0" of "1". De hendel in de volledig ingetrokken positie - initieert de code van zijn richting.

Als de hendel in deze positie wordt gehouden, wordt de code continu herhaald. Dergelijke joysticks zijn te vinden op mobiele telefoonhoesjes, op gokautomaten en op de eenvoudigste spelconsoles.

Analoge sensoren reageren breder, omdat de hele ruimte van de joystickhoek bedekt is met waargenomen signalen van nul tot maximaal: de hendel wordt verder afgewezen - de codewaarde is groter, de beperking wordt alleen opgelegd door de gevoeligheid en resolutie van de sensoren en kalibratie door coördinaten is beschikbaar, waarmee u de absolute positie kunt opgeven de cursor.

Soorten joysticksensoren

Analoge sensoren in joysticks worden op verschillende manieren geïmplementeerd. Apparaten met potentiometer en analoog naar digitaal converter Ze hebben geen speciale vereisten voor mechanica, maar de vermogenskwaliteit is hier uiterst belangrijk en de sensor is van korte duur.

oplossingen met encoder - een optische sensor, zoals een tandwiel dat de lichtstraal in de "muis" onderbreekt, - zijn vrij nauwkeurig en betrouwbaar, maar hebben een kleine stapresolutie (slechts 150 stappen per joystickslag). Om de nauwkeurigheid van de positionering te vergroten, worden multiplicatoren of zeer nauwkeurige encoders gebruikt.

Spanningsmeters worden gebruikt in de joysticks van laptops en zelfs sommige vliegtuigen, maar worden niet veel gebruikt in gametools, omdat hier een stabiele en stijve bevestiging vereist is.

Joysticks met een optische matrix, zoals in een optische muis, hebben een hoge nauwkeurigheid en betrouwbaarheid, maar de slaggrootte is relatief klein.

Sensoren op basis van het Hall-effect zijn betrouwbaar en duurzaam, ze zijn goed wanneer ze werken in combinatie met een schema voor het compenseren van assemblagefouten in de productie.

De meeste moderne joysticks hebben een USB-verbindingsinterface, dus ze zijn gekoppeld aan zowel een pc als gameconsoles.

Onder analoog zijn er uniaxiale en biaxiale sensoren van joysticks. Met een uniaxiale sensor wordt de hendel bevestigd aan de cardanische beugel wanneer de slede naar links en rechts zwaait en de hendel op de slede - op en neer. Momenten van het zwaaien van de hendel ten opzichte van de slede en de slede ten opzichte van de basis van de joystick - worden gemarkeerd door sensoren.

Biaxiale optische en magnetische sensoren omvatten een magneet gemonteerd op een handvat of een laser die zich in de buurt van de microcircuit beweegt en zijn positie bewaakt. In plaats van een cardan kan een kogelgewricht worden geïnstalleerd aan de basis van de handgreep.

Een discrete joystick met een scharnier is heel eenvoudig ontworpen - het sluit het contact in vier extreme posities. Het scharnier kan worden vereenvoudigd, en gewoon een combinatie van pennen en groeven, of het kan een cardan of kogelgewricht zijn.

Extra knoppen en schakelaars op de joystick van het spel kunnen verschillende doeleinden hebben. Met een tuimelschakelaar voor automatisch vuur, onder de vinger, kunt u bijvoorbeeld de opnamemodus repareren. Compact geplaatste hoedknoppen worden minder vaak gebruikt, maar worden gebruikt om menu's te bedienen en te navigeren of om van weergave te wisselen.

Wiel, schuifregelaar of hendel - om de motor van een virtuele auto te besturen. Pedalen of alleen een draaiknop (vereenvoudigde versie) - om rijden te simuleren. Er zijn modellen met pedalen en een pen. Duurdere joysticks hebben bijvoorbeeld extra schuifregelaars om de spoed van de schroef in de vluchtsimulator aan te passen.

Joysticks worden het meest gebruikt, niet alleen in games, maar ook in computerondersteund ontwerp en driedimensionale modelleringssystemen. Driedimensionale joysticks zijn hier populair, zodat u objecten in drie vlakken kunt verplaatsen. Er zijn veel prototypes van dergelijke joysticks, maar slechts enkele bedrijven produceren dergelijke producten in serie. Onder hen: Force Dimension, Novint Technologies, 3Dconnexion.