Kā kursorsvira ir sakārtota un darbojas

Pirmais vārda “kursorsviru” pieminējums stāstījumos par aviācijas šūpojošu vadības elementu ir atrodams, piemēram, Robertā Lorenā, kurš 1910. gadā rakstīja par piesietu centrālo sviru, lai novērstu nejaušu pacelšanos. Vienā šīs sviras nosaukuma versijā teikts, ka kursorsviru ieguva par godu izgudrotājam ar Džordža vārdu - Džordža nūju, un tad viņi sāka to īsāk dēvēt - “kursorsviru” - prieka nūju, kā lidojuma prieka simbolu.

Pirmoreiz šāda veida slīpuma mezglu izmantoja Konfederācijas zemūdenēs stūrēšanai. 1943. gadā nacisti izmantoja elektrisko kursorsviru, lai vadītu kursorsviru tipa raķeti. Vēlāk, sešdesmitajos gados, visur sāka ieviest elektriskos kursorsvirus, sākot ar radiovadāmu lidmašīnu modeļiem un beidzot ar elektriskiem ratiņkrēsliem.

Mūsdienās kursorsviru visvairāk saista ar datora datu ievades ierīci, kas ir rokturis, kas var šūpoties divās vertikālās plaknēs. Varat izmantot kursorsviru, lai, piemēram, kontrolētu virtuālās lidmašīnas kustību uz ekrāna simulatora trīsdimensiju vai divdimensiju telpā. Reizēm kursorsviras ļauj pagriezt rokturus ap vertikālo asi.

Praksē elektronika interpretē roktura stāvokli, caur datora programmatūru pārraida informāciju par trīs telpisko koordinātu pašreizējām vērtībām un tādējādi maina objekta stāvokli monitorā. Līdztekus pašiem nūjām kursorsvirai ir arī pogas, pārslēgšanas slēdži, slīdņi un citas papildu vadības ierīces, kas ievērojami paplašina tās funkcionalitāti. Kursorsviras tiek izmantotas datorspēlēs, mobilajos tālruņos, robotos utt.

Kursorsviras atšķiras ar darba plakņu skaitu, kurās ar tā palīdzību mainās kontrolētā objekta pozīcija. Viendimensionālie kursorsviras ļauj pārvietot objektu uz augšu un uz leju, uz priekšu un atpakaļ, pa kreisi un pa labi. Divdimensiju ļauj kustēties divās plaknēs. Trīsdimensiju - visās trīsdimensiju telpā.

Kursorsviras roktura stāvokļa analīzes princips var būt atšķirīgs. Ir diskrēti sensori, kas spēj uztvert vienu no divām pozīcijām, ko interpretē kā “0” vai “1”. Rokturis pilnībā ievilktā stāvoklī - iniciē tā virziena kodu.

Ja rokturi turpina turēt šajā pozīcijā, kods atkārtojas nepārtraukti. Šādus kursorsvirus var atrast mobilo tālruņu futrāļos, spēļu automātos, pie vienkāršākajām spēļu konsolēm.

Analogie sensori reaģē plašāk, jo visa kursorsviras leņķa telpa it kā ir pārklāta ar uztvertajiem signāliem no nulles līdz maksimālajam: rokturis tiek noraidīts tālāk - koda vērtība ir lielāka, ierobežojumu uzliek tikai sensoru jutīgums un izšķirtspēja, kā arī ir pieejama kalibrēšana pēc koordinātām, kas ļauj norādīt absolūto stāvokli kursors.

Kursorsviras sensoru veidi

Kursorsviras analogie sensori tiek ieviesti dažādos veidos. Ierīces ar potenciometru un analogs digitālajam pārveidotājam Viņiem nav īpašas prasības mehānikai, taču enerģijas kvalitāte šeit ir ārkārtīgi svarīga, un sensors ir īslaicīgs.

Risinājumi ar kodētāju - optiskais sensors, piemēram, reduktors, kas pārtrauc gaismas staru "peles" iekšpusē, - ir diezgan precīzi un uzticami, taču tiem ir maza izšķirtspēja (tikai 150 soļi vienā kursorsviras gājienā). Lai palielinātu pozicionēšanas precizitāti, tiek izmantoti reizinātāji vai augstas precizitātes kodētāji.

Celma mērierīces tiek izmantotas klēpjdatoru un pat dažu lidmašīnu kursorsvirās, taču spēles instrumentos tās netiek plaši izmantotas, jo šeit ir nepieciešams stabils un stingrs stiprinājums.

Kursorsvirām ar optisko matricu, tāpat kā ar optisko peli, ir augsta precizitāte un uzticamība, taču gājiena lielums ir salīdzinoši mazs.

Sensori, kuru pamatā ir Halles efekts, ir uzticami un izturīgi, tie ir labi, strādājot kopā ar shēmu, kā kompensēt montāžas kļūdas ražošanā.

Lielākajai daļai mūsdienu kursorsviru ir USB savienojuma interfeiss, tāpēc tās ir savienotas pārī gan ar datoru, gan ar spēļu konsolēm.

Starp analogiem ir kursa sviru vienpusējie un biaksiālie sensori. Ar vienpusēju sensoru rokturis tiek piestiprināts pie groza, kad ratiņi šūpojas pa kreisi un pa labi, un rokturis uz karietes - augšā un lejā. Rokturu pagriešanas momentus attiecībā pret ratiņiem un ratiņus attiecībā pret kursorsviras pamatni apzīmē sensori.

Biaksiālie optiskie un magnētiskie sensori ietver magnētu, kas uzstādīts uz roktura, vai lāzeru, kas pārvietojas netālu no mikroshēmas, kas uzrauga tā stāvokli. Kardāna vietā roktura pamatnē var uzstādīt lodveida savienojumu.

Atsevišķs kursorsviru ar eņģi ir paredzēts ļoti vienkārši - tas aizver kontaktu četrās galējās pozīcijās. Eņģi var vienkāršot, un tā var būt tikai stīgu un rievu kombinācija, vai arī kardāna vai lodveida savienojums.

Papildu pogām un spēles kursorsviras slēdžiem var būt dažādi mērķi. Piemēram, automātiskās ugunsgrēka pārslēgšanas slēdzis, kas atrodas zem pirksta, ļauj noteikt filmēšanas režīmu. Kompakti novietotas cepuru pogas tiek izmantotas retāk, bet tās tiek izmantotas, lai vadītu un pārvietotos izvēlnēs vai pārslēgtu skatus.

Ritenis, slīdnis vai svira - lai vadītu virtuālās automašīnas motoru. Pedāļi vai vienkārši pagriežama poga (vienkāršota versija) - lai modelētu braukšanu. Ir modeļi ar pedāļiem un pildspalvu. Dārgākiem kursorsvirām ir papildu slīdņi, piemēram, lai pielāgotu skrūves augstumu lidojuma simulatorā.

Džoistiki visplašāk tiek izmantoti ne tikai spēlēs, bet arī datorizētā projektēšanā un trīsdimensiju modelēšanas sistēmās. Šeit ir populāri trīsdimensiju kursorsviras, kas ļauj pārvietot objektus trīs plaknēs. Šādu kursorsviru prototipu ir daudz, taču šādus produktus sērijveidā ražo tikai daži uzņēmumi. Starp tiem: spēka dimensija, Novint Technologies, 3Dconnexion.