Кастомный VR-сетап из того, что было под рукой: напольный РУС (Cobra M5 + TLE5010 + Haptic), РУД и самодельные педали.

[_Baloo_]

Привет, вирпилы!

Хочу поделиться своим полностью самодельным комплектом управления, собранным специально для комфортных полетов в «ИЛ-2 Штурмовик». Главная концепция проекта — минимальные финансовые вложения, использование остатков материалов после домашних строительных работ и полная заточенность эргономики под полеты в VR-очках (использую Meta Quest 3).

Электроника РУС и РУД завязана на одну общую плату Arduino Pro Micro (Atmega32u4/Type-C) под управлением прошивки MMJoy2 [v20151118].

1. Гибридный напольный РУС (Ручка Управления Самолетом)

От заводского джойстика Defender Cobra M5 здесь осталась только ручка, внутрь которой я добавил вибромоторчик.

• Механика и загрузка: Механизм полностью самодельный, собран на подшипниках: использованы опорные KP08 8мм (2 шт.) и фланцевые KFL08 8мм (2 шт.). Металл на основной механизм — завалявшиеся в гараже остатки профильной трубы 60х40 и круглой металлической трубы на 25 мм. За четкий возврат в центр отвечают 4 центральные пружины (самые бюджетные, из автозапчастей). 

•   

• Корпус и шток: Основание джойстика сделано в виде прочного короба из б/у ламинированной фанеры, оставшейся после стройки. Удлиненный стержень ручки спаян из обычной сантехнической трубы 20 мм с соответствующими фитингами. Защитный чехол-пыльник аккуратно сшит из кожзама от старых автомобильных чехлов. 

•   

• Датчики: На главные оси (крен и тангаж) установлены цифровые магнитные датчики TLE5010 с Алиэкспресс.

• Крепление и VR-фишка: Джойстик сделан длинным (почти напольник), но жестко закреплен прямо к поворотному основанию геймерского кресла и вращается вместе с ним. Это было придумано специально для VR: когда в очках нужно резко обернуться на 180 градусов назад, джойстик уходит вместе с телом и рукой, совершенно не мешая ногам и не ограничивая угол разворота. Конструкция быстросъемная: шток отделяется с помощью сантехнического фитинга «американка», а проводка размыкается через надежный авиационный разъем GX16 (8 pin папа+мама). 

•  

• Тактильная отдача (Haptic Feedback): В ручку интегрирован новый вибромотор 1220 (3-6В), который отрабатывает тряску, перегрузки и стрельбу по UDP-телеметрии из игры через самописный Python-скрипт. Железо работает связкой из чипа WS2811 и составного транзистора КТ972А. Чтобы моторчик не вибрировал «топорными» цифровыми рывками, между базой транзистора и GND добавлен конденсатор на 10 мкФ — он сглаживает ШИМ-сигнал, делая эффекты плавными и реалистичными. Питание Ардуины защищено от просадок при пуске мотора электролитом на 470 мкФ.                                             

• 

2. Самодельный блок РУД (Ручка Управления Двигателем)

РУД также выполнен в кастомном корпусе из натурального дерева, покрыт морилкой и лаком, и содержит полный набор органов управления ВМГ для затяжных боев.

• Эргономика и монтаж: Блок монтируется прямо на левый подлокотник кресла с помощью двух обычных пластиковых хомутов. Демонтаж занимает буквально секунды.

• Органы управления: Чтобы подключить обилие кнопок и тумблеров, внутри размещена матрица на 4 микросхемах сдвиговых регистров SN74HC165N. На панели разместились тумблеры MTS-102 (6 шт.), подпружиненные тумблеры без фиксации МТС-123 (3 шт.), кнопки без фиксации 7х27мм (6 шт.), два модуля энкодеров EC11 с кнопками и переменные резисторы WH148 10кОм (2 шт.). Для основных двух осей РУДа поставил потенциометры 16К1 КС 10 кОм (2 шт.), сами рычаги изготовил тоже из натурального дерева и остатков сантехнической PEX трубы.  Также внутрь РУДа я удачно встроил родное аналоговое колесико с потенциометром, снятое с Кобры.

• Коммутация: Поскольку РУД и РУС работают от одной Arduino Pro Micro, находящейся в корпусе джойстика, для их соединения я использовал коннекторы RJ45 и переходники гнездо-гнездо. РУД подключается обычным сетевым патч-кордом, который всегда можно отсоединить при транспортировке.

•    

3. Педали из деревянных брусков на скорую руку (им уже 12 лет)

Отдельная история — это педали. Я собрал их ровно 12 лет назад из обычных деревянных брусков буквально «на коленке» как временный вариант для пробы. Для оси использовал подшипник помпы ВАЗ-2108, для возврата в центральное положение идеально подошла пружина барабана от старой стиральной машины. Геометрия и кинематика получились настолько удачными, что они без единого люфта служат мне до сих пор.

Недавно я перевел их в статус полностью самостоятельного USB-устройства. В качестве контроллера задействовал оставшиеся родные мозги от Cobra M5 и один оригинальный кобровский датчик Холла. Педали имеют одну ось направления, работают безупречно и отлично дополняют общую картину (их хорошо видно на первом общем фото под столом).

Итог

Вложения в проект получились практически копеечными — заказывал на Ozon электронику, подшипники и датчики, а всё остальное собиралось из остатков материалов. При этом по точности осей на TLE5010, монолитности конструкции, удобству в VR за счет вращения вместе с креслом и тактильному отклику — этот сетап оставляет далеко позади большинство заводских джойстиков средней ценовой категории.

Edited June 17 by _Baloo_

[ROSS_Papa_JA2]

Хорошая работа! И главное, бюджетно, но и руки должны быть не из разных мест!)))

Спорно одно решение, поворот кресла с ручкой, педали же "уезжают"? Потеря управления педалями не происходит? А бывает очень важно смотреть назад и вести полноценное управление самолетом!

Проще и еще бюджетнее использовать бесплатную программу доворота взгляда XRNeckSafer.  ( Поверьте, я знаю, что пишу. Очень многие искали решение, как обзор назад в шлеме ВР сделать более комфортным, и ничего более удачного, как программа XRNeckSafer так и не придумано). И кстати, поворот кресла  я тоже проходил🙂

А кресло соединить жестко с педалями "единым кокпитом" чтобы все жестко было без намека на неточность управления от отъезжающего кресла и тп.

[_Baloo_]

Спасибо за отзыв и дельный совет!

Про программу XRNeckSafer я, конечно, знаю. Пробовал, но лично мне в VR критически важен честный трекинг 1:1. Когда реальное движение головы не совпадает по амплитуде с картинкой в шлеме, лично у меня сразу теряется ощущение присутствия, да и вестибулярка начинает протестовать.

По поводу педалей и «уезжания» управления - на практике всё оказалось гораздо удобнее, чем кажется со стороны, так как у меня выработалось два сценария:

1. Спокойный полет и оглядка на 180°: Я просто снимаю ноги с педалей на пол, отталкиваюсь от пола и спокойно кручусь на стуле вместе с РУС и РУД. Чтобы вернуться в центр, точно так же ногами ловлю исходное положение кресла по педалям. Если бы педали крутились вместе со стулом, как в едином кокпите, мне было бы намного неудобнее контролировать этот разворот.

2. Активный маневренный бой: В виражах ноги, естественно, всегда на педалях. В этот момент стул сильно и не крутится - микродоворота корпуса буквально на 20 градусов вполне хватает, чтобы в Quest 3 спокойно удерживать противника в поле зрения и при этом вообще не терять контроль над осью направления.

Конечно, жесткий монолитный кокпит - это классика, и у каждого свое понимание комфорта. Но в условиях VR и необходимости быстро осматривать заднюю полусферу именно такая схема с поворотным креслом стала для меня идеальным решением. Мне зашло на все сто процентов! 🙂

Edited June 18 by _Baloo_