Перспективная кинематическая схема

[micro-flight]

Пока готовлюсь к следующему шагу, сделал такую вот штучку

Назвал это "Пальцевый газ" или Thumb throttle. 

Это полноценная ось, такая же полноценная, как и основные оси джойстика. Технические параметры такие, ход в 90°, разрешение (по калибровочным данным) в 8000 отсчётов. 

Полноценная ось в таком размере, которую можно встраивать куда угодно, в том числе и в ручку джойстика. Это не какая то вспомогательная ось, какие бывают на недорогих джойстиках, а именно полноценное устройство, 8 шариковых подшипников (3х6х2.5 мм), высокая жесткость, высокая точность. Двигать можно одним пальцем с любой скоростью, останавливается там где надо, можно двигать сколько угодно раз, высокая и стабильная повторяемость. И сделана по той же редукторной схеме, усилия на механический интерфейс не передаются на датчик, на датчик механически движение передаётся через шестерни.

[72AG_Olega]

Одно но, точное положение газа будет затруднительно выставлять. Я бы продумал тактильные метки какие-нибудь (пара кольцо с ямками + нажимной лепесток с полусферическим выступом, тоже из пластика можно, усилие прохода небольшое долно быть): 50%, 80% 90%. Типа детендов, - очень удобные штуки однако.

[72AGs_Buzoter]

Шестерни тоже печатные? Не люфтят?

1 час назад, 72AG_Olega сказал:

Одно но, точное положение газа будет затруднительно выставлять. Я бы продумал тактильные метки какие-нибудь (пара кольцо с ямками + нажимной лепесток с полусферическим выступом, тоже из пластика можно, усилие прохода небольшое долно быть): 50%, 80% 90%. Типа детендов, - очень удобные штуки однако.

У меня задумка - поставить на ось руда моторчик редуктором из пары шестерёнок именно для программируемых детендов. Подвёл руд в нужное положение, запомнил кнопкой и далее при переходе через эту точку моторчик работает как тормоз. Можно таким образом настроить сколько угодно детендов для каждого самолёта 

Edited March 21 by 72AGs_Buzoter

[72AGs_Buzoter]

3 часа назад, micro-flight сказал:

Пока готовлюсь к следующему шагу, сделал такую вот штучку

Назвал это "Пальцевый газ" или Thumb throttle. 

Это полноценная ось, такая же полноценная, как и основные оси джойстика. Технические параметры такие, ход в 90°, разрешение (по калибровочным данным) в 8000 отсчётов. 

Полноценная ось в таком размере, которую можно встраивать куда угодно, в том числе и в ручку джойстика. Это не какая то вспомогательная ось, какие бывают на недорогих джойстиках, а именно полноценное устройство, 8 шариковых подшипников (3х6х2.5 мм), высокая жесткость, высокая точность. Двигать можно одним пальцем с любой скоростью, останавливается там где надо, можно двигать сколько угодно раз, высокая и стабильная повторяемость. И сделана по той же редукторной схеме, усилия на механический интерфейс не передаются на датчик, на датчик механически движение передаётся через шестерни.

Лучше сделайте нормальный РУД или даже мини с несколькими кнопками и парой осей - поймёте потом насколько это удобно.

[micro-flight]

4 hours ago, 72AG_Olega said:

Одно но, точное положение газа будет затруднительно выставлять. Я бы продумал тактильные метки какие-нибудь (пара кольцо с ямками + нажимной лепесток с полусферическим выступом, тоже из пластика можно, усилие прохода небольшое долно быть): 50%, 80% 90%. Типа детендов, - очень удобные штуки однако.

Я эксперементировал. только выставлял на 0%, 50%, 75% и 100% и выяснил что это неудобно из за малого размера получается что от 0-50% получается только небольшой диапазон свободного хода выставить, а остально попадает на отметки и в принципе можно использовать, но настолько всё сливается, что различать трудно. Когда убрал, то свободно и плавно крутящаяся крутилка оказалась удобнее. Для визуального определения сделал шкалу, вернее есть несколько вариантов

Но при одноцветной печати заметно только при контрастном свете, а тактильно вообще не различимо. Там еще есть место для фикстатора положений, можно засунуть возвратную пружину. Скажем, если ось нужна для быстрого приближения-отдаления, либо возврат из центрального положения, понятия не имею для чего, но возможность такая есть.

2 hours ago, 72AGs_Buzoter said:

Лучше сделайте нормальный РУД или даже мини с несколькими кнопками и парой осей - поймёте потом насколько это удобно.

Это другая часть истории, а ось сугубо вторичная или даже третичная. Так как от новой идеи меня отделял очень маленький шаг. Я на какое-то время увлекся полетами на электролетах в МСФС 2024 и там у них управление реализовано очень интересно и без педалей. Стоит два двухосевых стика, один из них может быть сделан как левый джойстик на пультах управления RC моделями, то есть двигаться как РУД, а второй подпружинен на обе оси. И для реализации второго джойстика, чтобы получить HOTAS, вернее даже больше чем просто HOTAS с РУДом, у меня уже всё есть. Надо только перепроектировать ручку и придумать устройство динамичной фиксации оси газа.

Для ручки уже примерил,ось мини-газа, для этого мне потребовалось физическое воплощение этой оси, чтобы это работало и было удобным именно как надо. И вид левой ручки с относительно небольшими переделками получается примерно такой.

Левый стик получается на 3 оси: Газ, линейное перемещение вправо-влево и ось мини-газа под большой палец. И на место кнопок можно ставить без особых проблем два стандартных модуля хаток. Если считать хатку как 4 кнопки то получается в таком виде ручка выходит на 3 оси плюс 10 кнопок. И всем этим можно управлять не только не перехватывая ручку, но и не ослабляя хвата руки. Но ведь еще можно добавить еще кнопок только на ручку. Так как ручка условно модульная для проектирования. 

И в результате можно получить два зеркальных джойстика и двух этих джойстиков будет достаточным для управлением всего, чего угодно. Может в минимальном наборе, но именно не убирая рук и без учёта педалей. С учётом крепления к столу, которое ведет себя пока что безупречно, может получиться два джойстика которые можно мгновенно снять-установить на стол и полностью управлять чем угодно. Причем снимать и ставить можно в ходе игрового процесса. 

Например играю в Арму, нужно полетать или поездить на технике, ставлю джойстики и использую, необходимость пропала, не отводя взгляда от экрана убираю и ставлю джойстики в другое место и рабочий стол снова пуст и свободен. Я так делаю уже сейчас, но пока только с одним джойстиком. То есть вырисовывается вообще другой подход к управлению, чем все привыкли. Без массивных креплений, кокпитов (всего этого я не отрицаю если что), мгновенно возникающее на нужном месте и с высоким качеством управления. Ну и относительно недорогие в изготовлении устроства.

[micro-flight]

Почти завершил работу над левой ручкой. Вот её финальный вид.

Ручка содержит 1 ось высокого разрешения, 2 хатки они же 8 кнопок, и 4 кнопки отдельно. Ручка по набору кнопок и функций полностью повторяет мой настольный РОШ, только вместо более сложной поворотной ручки как на вертолётах, теперь будет гораздо более простая и дешевая ось под большой палец.

Ось микрогаза тоже переделал. Сократил число деталей, теперь это всего 3 печатных деталей и более компактные, чем первый вариант показанный выше.

 

 

[micro-flight]

Не без некоторых мучений, удалось напечатать новую ручку из ABS пластика. Интересно, что цилиндрические карманы под хатки при печати под таким ракурсом получаются яйцеобразными, если по ширине отверстие попадает в размер, то по высоте уже меньше на две десятых и пришлось компенсировать овальным вырезом. Но зато ранее напечатанные хатки входят просто идеально. И я начал примерять все имеющиеся, чтобы тактильно ощущить какие наилучшие для установки на джойстик. Получилось следующее:

Как видно, шляпки хаток совсем не те, которые рисовал на модели, зато управлять теми, что есть очень удобно и желание управлять не пропадает. Газ под большой палец оказался крайне удачным решением и крайне удачно, что его можно вписывать в ручку джойстика, размер которой никак не изменился вообще. 

На снимках почему то слои печати выглядят заметнее, чем в реальности, но каждый слой это всего 0.1 мм высоты и детализация отличная. Пока буду продумывать остальные механизмы, можно будет заняться уже оживлением этой ручки, ставить кнопки, подключать провода и прочее, чтобы в нужный момент было всё готово. 

Вид на ручку слева. Всё гладко, но одну кнопку разместил на голове ручки

И указательный палец прямо сам ложится на эту кнопку. Получается, что три кнопки могут быть нажаты без перехвата рукой и только одна расположена справа под большим пальцем, но зато её нельзя нажать случайно. И ещё хочу добавить, что особенность конструкции такая, что все элементы вроде хаток, кнопок, микрогаза вставные и легко вставляются или вынимаются из ручки джойстика. 

Ось газа тоже получилась интересно, сейчас это просто две детали и работают они без оси и при этом можно давить весьма сильно ползунок газа двигается так, как будто на металлической оси с подшипниками. Это интересно, так как вероятно можно проектировать и печатать механизмы работающие без подшипников вообще, но в данном случае пока что поставлю ось всё равно.

[micro-flight]

За последний месяц разработка как-то явно пошла по другому пути. Начал было готовить левый джойстик, в качестве универсального РУДа/РОШа, начал вносить изменения и конструкция все дальше и дальше отходила от базовой и всё меньше и меньше мне нравилась. Хотя работала бы вполне себе успешно. И по результатам всех этих проб и размышлений пришел вообще к третьему результату. Пока показывать нечего, последние недели просто сидел и смотрел на модель думая как сделать достаточно эффективный фрикцион, но зато пришел к идее действительно универсальной конструкции. Немного более компактной и лаконичной, чем представленная здесь и более универсальной. В новой механике удалось добиться полностью "линейного" джойстика, по обеим осям сразу. Линейный в кавычках, потому что схема почти параллелограмная и кинематика более сложная, чем простое угловое перемещение или чисто линейное, чем например на рельсах. Странно, что к такому очевидному решению не мог прийти раньше, но лучше поздно, чем никогда.

Пока раздумывал над деталировкой и технологическими вопросами, смотрел я на ручку и думал, что же можно еще добавить, чтобы при этом ничего не менять в размерах и прочих параметрах. И нашел такую возможность, я добавил по 1 кнопке на каждую хатку. Вчера напечатал новую ручку, сегодня проверил. Работает!

Суть идеи такая, я разработал хатку взяв за основу комплиантный механизм. В традиционной конструкции ножка оканчивается крепежом и шляпка переключателя достаточно жестко блокируется от движения вверх-вниз по оси. У меня же основа механима плоская спираль и поэтому шляпка как раз может двигаться на величину зазора между шляпкой и корпусом переключателя. По случайности этот зазор в точности оказался равен ходу движения тактовой кнопки и также под самими хатками нашлось ровно столько места, чтобы можно было установить кнопку. И как будто подгадано, еще и место под вывод провода.

Вот, просто добавил ложемент для тактовой кнопки и это работает. При осевом нажатии, другие кнопки случайно не нажать, при нажатии боковых кнопок, осевая не нажимается. Кнопки просились именно туда, потому что если держать ручку в руке, то постоянно тянет нажать на хатку как на кнопку. И таким образом на ручке получается 1 ось и 14 кнопок. Если сделать две зеркальные ручки, то получится что можно полностью набирать английский алфавит. 

[Johnet]

Не проще ли использовать ALPS RKJXL100401V? С какой целью столько мук над хаткой? Дешевле?

[SergeyPe]

2 часа назад, Johnet сказал:

Не проще ли использовать ALPS RKJXL100401V

Ну, тогда уж RKJXM. У RKJXL для хатки чуть великоват угол наклона штока (12 градусов против 10, но это ощущается), нет тактильного клика и не всегда удобно то, что для промежуточных положений (под 45 градусов)- отдельные выводы, вместо одновременного срабатывания двух соседних контактов. Хотя буквально в последнее время я столкнулся с тем, что у RKJXM после пары лет эксплуатации в качестве обзорных хаток на штурвалах у двух коллег возникли проблемы- начались самопроизвольные срабатывания одного из боковых контактов. Вряд ли у них наработка достигла заявленных 100 тыс. циклов...

Сорри за оффтоп.

[micro-flight]

9 hours ago, Johnet said:

Не проще ли использовать ALPS RKJXL100401V? С какой целью столько мук над хаткой? Дешевле?

В принципе, я знаю, что есть многопозиционные кнопки. Наверно это удобно, я не в курсе размеров и можно ли вписать в минимальный объем как у меня, но сейчас посмотрел цены поиском и сравнил. 10 штук кнопок 6х6х4.3 мне обошлись в 125 рублей, один переключатель от 300 до 800 с мелочью рублей. Для штучного изделия недорого, но если не штучно, то смысла нет. SergeyPe затронул вопрос ресурсности этих переключателей и для меня этот вопрос также важен. Поскольку если в моей хатке выходит из строя 1 кнопка, то я могу вынуть эту хатку достать любую кнопку не разбирая ручки и заменить не выключая джойстик. Ну, с этим не уверен, что так безопасно для него, но для драмматизма можно сказать. В общем, это можно делать не сдвигая джойстик с места и быстро вернуть его в работу, а вот с этим перелючателем не уверен.  И ещё, практика показала, что используемые мною кнопки неубиваемые, по крайней мере для меня. У меня был только один случай замены за более чем 5 лет использование такой конструкции хатки. 

Ну и какие мучения, это же творчество в чистом виде. Беру, создаю конструкцию, в ней есть достоинства и недостатки, беру неясную возможность и превращаю её еще в одну кнопку. Время печати, расход материала, стоимость кнопок, всё вместе ничтожные по любым меркам. Можно делать сколько угодно и не зависить от конкретного производителя многопозиционных переключателей.

И у меня четкий тактильный клик, перепутать наощупь нельзя и можно зажимать две кнопки хатки сразу, тоже с чётким кликом.

[micro-flight]

В общем, какая то компоновка уже вырисовывается. На рисунке сравнение с текущим вариантом

На рисунке обе ручки выдвинуты вперёд-влево до упора. 

Оба варианта имеют совершенно одинаковое угловое отклонение в 31°, но разница по движению ручки видна. Если джойстик настольный, то угловая разница в движении будет различна для разных частей кисти руки, чем больше размер рычага, тем меньше эта разница будет заметна, но не исчезнет полностью. И поэтому для настольных джойстиков всегда будет заметен изгиб кисти руки при крайних положениях ручки, что требует небольшого перехвата, ослаблении хвата и т.д. Показанные диапазоны перемещений при этом абсолютно одинаковы по разрешению и длины движения у основания ручки.

Пока ещё не приступал к изготовлению, так как проектирование всё ещё тянется, но будет интересно попробовать полностью "линейную" ручку. Текущая очень удобна именно в этом варианте, когда есть угловое движение по тангажу и линейное по крену. В догфайте это просто супер, а ак будет в новом варианте неизвестно. Но, благодаря новому варианту механики? удалось сделать всё компактнее, сильнее ужать в размерах корпус и возможность перепроектирования любой оси под угловое движение имеется. Что увеличивает число вариантов изготовления. 

 

[micro-flight]

Достаточно долго пришлось повозиться над эргономикой. Меня не устраивало ощущение, которое возникало при использовании хатки как кнопки. Для этого пришлось многое поменять, включая шляпку переключателя. На джойстиках обычно делал кнопки диаметром 10 мм и это был достаточно и небольшой размер и достаточно комфортный. Для нажимной хатки перебрал варианты какие у меня были и пришел к выводу, что наиболее удобна коническая, но остную вершину нажимать можно, но не удобно. Поэтому я срезал верхушку и сделал плоскую площадку диаметром 10 мм и сразу заработало. Как результат, кнопку удобно нажимать точно также как и обычную. После некоторых экспериментов выяснил, что в такой хатке при некоторой сноровке можно нажимать сразу три кнопки. То есть можно использовать сочетания клавиш, 2 кнопки, 3 кнопки и если использовать другую кнопку с ручки то и четырехкнопочное сочетание. Без всяких регистров, чисто механически и без усложнений.

 

На картинке ниже, сравнение трех вариантов джойстиков. Слева с композитной загрузкой, в середине проектируемый полностью параллельный и справа текущий вариант.

Вариант с полностью параллельной механикой по размеру корпуса оказался сопоставим с левым джойстиков, по высоте корпус выше всего навсего на 2 мм и составляет 62 мм, то есть можно пользоваться как настольным. Левым, настольным я успешно пользовался больше пяти лет, но теперь есть вариант и подстольного крепления или вообще какого угодно, потому что можно присоединять любые крепления. 

[micro-flight]

Ручку удалось довести до ума, поэтому опубликовал обзор на свою ручку.

Следующий шаг - изготовление параллельной механики. Зона неизвестности для меня, получится ли, пока непонятно.