Jak je joystick uspořádán a jak funguje

První zmínku o „joysticku“ v souvislosti s vyprávěním o výkyvném ovládacím prvku v letectví najdete například v Robertovi Lorenovi, který v roce 1910 psal o vázané centrální páce, aby se zabránilo náhodnému vzletu. Jedna verze názvu této páky říká, že joystick ji dostal na počest vynálezce jménem George - George stick, a pak to začali krátce nazývat „joystick“ - stick of joy, jako symbol radosti z letu.

První použití tohoto druhu naklápěcího uzlu bylo realizováno na ponorkách Confederate pro řízení. V roce 1943 nacisté použili elektrický joystick k ovládání rakety typu joysticku. Později v šedesátých letech se všude začaly zavádět elektrické joysticky, počínaje rádiem řízenými modely letadel a končící elektrickými invalidními vozíky.

Dnes je joystick nejvíce spojen se zařízením pro zadávání počítačových dat, což je úchyt, který se může otáčet ve dvou vertikálních rovinách. Pomocí joysticku můžete například ovládat pohyb virtuálního letadla na obrazovce v trojrozměrném nebo dvourozměrném prostoru simulátoru. Joysticky příležitostně umožňují otáčení rukojetí kolem svislé osy.

V praxi elektronika interpretuje polohu rukojeti a přenáší prostřednictvím počítačového softwaru informace o aktuálních hodnotách tří prostorových souřadnic, a tak mění polohu objektu na monitoru. Kromě samotných tyčinek má joystick často také tlačítka, přepínače, posuvníky a další pomocné ovladače, které výrazně rozšiřují jeho funkčnost. Joysticky se používají v počítačových hrách, mobilních telefonech, robotech atd.

Joysticky se liší v počtu pracovních rovin, ve kterých se poloha kontrolovaného objektu mění pomocí jeho pomoci. Jednorozměrné joysticky vám umožňují pohybovat objektem nahoru a dolů, tam a zpět, doleva a doprava. Dvourozměrné umožňují pohyb ve dvou rovinách. Trojrozměrný - ve všech trojrozměrných prostorech.

Princip analýzy polohy páky joysticku se může lišit. Existují diskrétní senzory schopné vnímat jednu ze dvou pozic, interpretované jako „0“ nebo „1“. Rukojeť v plně zasunuté poloze - iniciuje kód směru.

Pokud držadlo zůstane v této poloze, kód se bude opakovat nepřetržitě. Tyto joysticky najdete na pouzdrech pro mobilní telefony, na hracích automatech, na nejjednodušších herních konzolách.

Analogové senzory reagují široce, protože celý prostor úhlu joysticku je, jako by byl pokryt pokrytými signály od nuly do maxima: klika je dále odmítnuta - hodnota kódu je větší, omezení je uloženo pouze citlivostí a rozlišením senzorů a je k dispozici kalibrace pomocí souřadnic, což umožňuje určit absolutní polohu kurzor.

Druhy senzorů joysticku

Analogové senzory v joystickech jsou implementovány různými způsoby. Zařízení s potenciometrem a analogově digitální převodník Nemají zvláštní požadavky na mechaniku, ale kvalita energie je zde mimořádně důležitá a senzor je krátkodobý.

Řešení s enkodérem - optický senzor, jako je ozubené kolo, přerušující světelný paprsek uvnitř „myši“, - jsou zcela přesné a spolehlivé, ale mají malé rozlišení kroku (pouze 150 kroků na zdvih joysticku). Ke zvýšení přesnosti polohování se používají multiplikátory nebo vysoce přesné kodéry.

Tenzometry jsou používány v joystickech notebooků a dokonce i některých letadel, ale nejsou používány v herních nástrojích, protože zde je potřeba stabilní a pevný držák.

Joysticky s optickou maticí, jako u optické myši, mají vysokou přesnost a spolehlivost, ale velikost tahu je relativně malá.

Senzory založené na Hallově efektu jsou spolehlivé a trvanlivé, jsou dobré, když pracují ve spojení se schématem pro kompenzaci chyb při montáži ve výrobě.

Většina moderních joysticků má připojení USB, takže jsou spárovány jak s PC, tak s herními konzolami.

Mezi analogové jsou jednoosé a dvojosé senzory joysticků. U jednoosého senzoru je rukojeť připevněna k výkyvnému rámu, když se vozík otáčí doleva a doprava, a rukojeť na vozíku - nahoru a dolů. Okamžité otáčení rukojeti vzhledem k vozíku a vozík vzhledem k základně joysticku - jsou označeny senzory.

Biaxiální optické a magnetické senzory zahrnují magnet namontovaný na rukojeti nebo laser pohybující se poblíž mikroobvodu, který monitoruje jeho polohu. Namísto kardanu lze na základnu kliky nainstalovat kulový kloub.

Diskrétní joystick s kloubem je navržen velmi jednoduše - uzavírá kontakt ve čtyřech krajních polohách. Závěs může být zjednodušen a může to být pouze kombinace čepů a drážek, nebo to může být kardan nebo kulový kloub.

Další tlačítka a přepínače na herním joysticku mohou mít různé účely. Například přepínač automatického střílení, umístěný pod prstem, umožňuje opravit režim fotografování. Kompaktně umístěná tlačítka klobouk se používají méně často, ale používají se k ovládání a navigaci v nabídkách nebo přepínání pohledů.

Kolo, jezdec nebo páka - pro ovládání motoru virtuálního automobilu. Pedály nebo pouze otočný knoflík (zjednodušená verze) - pro simulaci jízdy. Existují modely s pedály a perem. Dražší joysticky mají další posuvníky, například pro nastavení sklonu šroubu v letovém simulátoru.

Joysticky se nejčastěji používají nejen ve hrách, ale také v počítačově podporovaném designu a trojrozměrných modelových systémech. Zde jsou oblíbené trojrozměrné joysticky, které vám umožňují pohybovat objekty ve třech rovinách. Existuje mnoho prototypů takových joysticků, ale jen několik společností takové výrobky vyrábí v sérii. Mezi nimi: Force Dimension, Novint Technologies, 3Dconnexion.