Не согласен практически ни с чем (даже с постановкой исходной задачи) -
"Итак, задача либо усовершенствовать электронику имеющегося агрегата, либо предложить что-то принципиально новое, но с сохранением механики или только корпуса."
"Растянуть" операционником диапазон резистора несложно... причем соответственно растянутся и все его (резистора) шумы, скачки сопротивления и прочая прелесть). И соответственно снизится точность. И это давно обсуждено, и наилучший тип датчика давно определен.

Выкинуть из "суперэргономичного" джоя (кстати, это что имеется в виду? из таких я знаю только РУС от Су-27 ) начинку и использовать его механику - тоже обсуждалось, имхо - стартовать надо именно с точной механики. Другое дело, что начать с электроники проще - см. пост =AGD=Doctor и ветку про USB контроллер. Но все равно, к необходимости хорошей механики придем мгновенно, как только электроника станет хорошей - вылезут наружу все люфты, скрипы и прочее.

Насчет эмуляции в USB "кульных джоях" геймпорта - я сильно сомневаюсь (потому как неспециалист, спец, возможно, даже и смеяться над этим не будет, а тихо всплакнёт и удавится). Насколько я знаю - это совершенно разные вещи.

Мышь - опять-таки, ты не все прочитал. Мышь передает относительные координаты, нам нужны абсолютные - то есть, возникнет проблема с центровкой.

Вообще же - "...через одно место получилось..." - извини, но это твои же слова.
"Вот такие вот извращенские идеи…" Вот с этим согласен.

Все, что я тут написал, ессно, личное мнение. Но оно подкреплено тем, что делал сам (ту же электронику от MeanDog) и тем, что видел и "шшупал" сам - механику UIV. Ну и электронным своим образованием и радиолюбительским стажем.