А как устроен ForceFidback?

[LeonT]

Для практического применения хватит вполне

Согласен. Тем более, что на реальных с-тах иногда ставят на РУС центрирующие пружины.

[LeonT]

Оправдаю!... Не подведу!...
PS Звезду-то когда выдадут?...

[Zeliboba]

Всем привет!
А в каком состоянии сейчас ваш FF?
Так и не понял - делаете на стандартных драйверах или через DeviceLink от ИЛа?

Сейчас занят изготовлением напольного джоя собственной конструкции. Ранее реализовал оптический джой со схемой МДжой.
Был бы очень благодарен за информацию.
Раньше считал себя радиолюбителем, руки растут из правильного места.
Может чем помогу, в крайнем случае моральная поддержка уж точно обеспечена!
Вот с программированием не очень - тут не помошник.

Если не сложно и есть желание пообщаться, бросьте инфу на peter101@mail.ru

[lbodnar]

С FF я был в дауне после того как я посмотрел какое количество патентов Immersion Corporation зарегистрировала в US. Около 200, причем недавно засудила Sony на пару миллионов за использование вибромоторчиков в PlayStation. Большинство патентов свежие - 2000г и новее (US патент действует в течение 20 лет.)

Теперь, вроде, немного отошел - действуют они только на территории США, и, похоже, простые FF устройства под них не подпадают. Но надо это серьезно изучить - хотя бы для того, чтобы понять что они сейчас делают. Так что будем копать дальше.

Со стандартным USB HID PID (=FF) интерфейсом проблем быть не должно, если только какие-нибудь перцы и его не запатентовали. Основная работа состоит в разработке железа и микрокода. Так что конца пока не видно

[lbodnar]

Это еще не все...

Immersion Corporation PAT. NO. Title
1 6,866,643 Determination of finger position
2 6,864,877 Directional tactile feedback for haptic feedback interface devices
3 6,859,819 Force feedback enabled over a computer network
4 6,850,222 Passive force feedback for computer interface devices
5 6,833,846 Control methods for the reduction of limit cycle oscillations for haptic devices with displacement quantization
6 6,822,635 Haptic interface for laptop computers and other portable devices
7 6,817,973 Apparatus for controlling force for manipulation of medical instruments
8 6,816,148 Enhanced cursor control using interface devices
9 6,801,008 Force feedback system and actuator power management
10 6,781,569 Hand controller
11 6,762,745 Actuator control providing linear and continuous force output
12 6,750,877 Controlling haptic feedback for enhancing navigation in a graphical environment
13 6,717,573 Low-cost haptic mouse implementations
14 6,715,045 Host cache for haptic feedback effects
15 6,707,443 Haptic trackball device
16 6,705,871 Method and apparatus for providing an interface mechanism for a computer simulation
17 6,704,683 Direct velocity estimation for encoders using nonlinear period measurement
18 6,704,002 Position sensing methods for interface devices
19 6,704,001 Force feedback device including actuator with moving magnet
20 6,703,550 Sound data output and manipulation using haptic feedback
21 6,697,748 Digitizing system and rotary table for determining 3-D geometry of an object
22 6,697,086 Designing force sensations for force feedback computer applications
23 6,697,048 Computer interface apparatus including linkage having flex
24 6,697,044 Haptic feedback device with button forces
25 6,697,043 Haptic interface device and actuator assembly providing linear haptic sensations
26 6,693,626 Haptic feedback using a keyboard device
27 6,693,622 Vibrotactile haptic feedback devices
28 6,686,911 Control knob with control modes and force feedback
29 6,686,901 Enhancing inertial tactile feedback in computer interface devices having increased mass
30 6,683,437 Current controlled motor amplifier system
31 6,680,729 Increasing force transmissibility for tactile feedback interface devices
32 6,661,403 Method and apparatus for streaming force values to a force feedback device
33 6,654,000 Physically realistic computer simulation of medical procedures
34 6,639,581 Flexure mechanism for interface device
35 6,636,197 Haptic feedback effects for control, knobs and other interface devices
36 6,636,161 Isometric haptic feedback interface
37 6,580,417 Tactile feedback device providing tactile sensations from host commands
38 6,564,168 High-resolution optical encoder with phased-array photodetectors
39 6,563,487 Haptic feedback for directional control pads
40 6,486,872 Method and apparatus for providing passive fluid force feedback
41 6,470,302 Interface device and method for interfacing instruments to vascular access simulation systems
42 6,469,692 Interface device with tactile feedback button
43 6,448,977 Textures and other spatial sensations for a relative haptic interface device
44 6,437,771 Force feedback device including flexure member between actuator and user object
45 6,429,846 Haptic feedback for touchpads and other touch controls
46 6,424,356 Command of force sensations in a forceback system using force effect suites
47 6,424,333 Tactile feedback man-machine interface device
48 6,411,276 Hybrid control of haptic feedback for host computer and interface device
49 6,400,352 Mechanical and force transmission for force feedback devices
50 6,380,925 Force feedback device with spring selection mechanism
51 6,374,255 Haptic authoring
52 6,366,273 Force feedback cursor control interface
53 6,366,272 Providing interactions between simulated objects using force feedback
54 6,353,850 Force feedback provided in web pages
55 6,353,427 Low cost force feedback device with actuator for non-primary axis
56 6,348,911 Force feedback device including safety switch and force magnitude ramping
57 6,343,349 Memory caching for force feedback effects
58 6,342,880 Force feedback system including multiple force processors
59 RE37,528 Direct-drive manipulator for pen-based force display
60 6,323,837 Method and apparatus for interfacing an elongated object with a computer system
61 6,317,116 Graphical click surfaces for force feedback applications to provide selection of functions using cursor interaction with a trigger position of a graphical object
62 6,310,605 Force feedback interface with selective disturbance filter
63 6,305,311 Kayak back-band installation assembly and method for installing a back-band in a kayak
64 6,304,091 Absolute position sensing by phase shift detection using a variable capacitor
65 6,300,938 Multiple-cylinder control device for computers and other electronic apparatus
66 6,300,937 Method and apparatus for controlling force feedback for a computer interface device
67 6,300,936 Force feedback system including multi-tasking graphical host environment and interface device
68 6,292,174 Enhanced cursor control using limited-workspace force feedback devices
69 6,292,170 Designing compound force sensations for computer applications
70 6,288,705 Interface device and method for providing indexed cursor control with force feedback
71 6,285,351 Designing force sensations for computer applications including sounds
72 6,281,651 Haptic pointing devices
73 6,278,439 Method and apparatus for shaping force signals for a force feedback device
74 6,271,833 Low cost force feedback peripheral with button activated feel sensations
75 6,271,828 Force feedback interface devices providing resistance forces using a fluid
76 6,259,382 Isotonic-isometric force feedback interface
77 6,256,011 Multi-function control device with force feedback
78 6,252,583 Memory and force output management for a force feedback system
79 6,252,579 Interface device and method for providing enhanced cursor control with force feedback
80 6,246,390 Multiple degree-of-freedom mechanical interface to a computer system
81 6,243,078 Pointing device with forced feedback button
82 6,232,891 Force feedback interface device having isometric functionality
83 6,219,033 Method and apparatus for controlling force feedback interface systems utilizing a host computer
84 6,219,032 Method for providing force feedback to a user of an interface device based on interactions of a controlled cursor with graphical elements in a graphical user interface
85 6,211,861 Tactile mouse device
86 6,201,533 Method and apparatus for applying force in force feedback devices using friction
87 6,195,592 Method and apparatus for providing tactile sensations using an interface device
88 6,191,774 Mouse interface for providing force feedback
89 6,184,868 Haptic feedback control devices
90 6,169,540 Method and apparatus for designing force sensations in force feedback applications
91 6,166,723 Mouse interface device providing force feedback
92 6,161,126 Implementing force feedback over the World Wide Web and other computer networks
93 6,154,201 Control knob with multiple degrees of freedom and force feedback
94 6,154,198 Force feedback interface apparatus including backlash and for generating feel sensations
95 6,147,674 Method and apparatus for designing force sensations in force feedback computer applications
96 6,131,097 Haptic authoring
97 6,128,006 Force feedback mouse wheel and other control wheels
98 6,125,385 Force feedback implementation in web pages
99 6,104,382 Force feedback transmission mechanisms

Читать их можно здесь - http://patft1.uspto.gov/netahtml/PTO/srchnum.htm

[lbodnar]

и еще немножко

PAT. NO. Title
100 6,104,158 Force feedback system
101 6,101,530 Force feedback provided over a computer network
102 6,100,874 Force feedback mouse interface
103 6,088,019 Low cost force feedback device with actuator for non-primary axis
104 6,078,308 Graphical click surfaces for force feedback applications to provide user selection using cursor interaction with a trigger position within a boundary of a graphical object
105 6,067,077 Position sensing for force feedback devices
106 6,061,004 Providing force feedback using an interface device including an indexing function
107 6,057,828 Method and apparatus for providing force sensations in virtual environments in accordance with host software
108 6,050,718 Method and apparatus for providing high bandwidth force feedback with improved actuator feel
109 6,046,727 Three dimensional position sensing interface with force output
110 6,037,927 Method and apparatus for providing force feedback to the user of an interactive computer simulation
111 6,028,593 Method and apparatus for providing simulated physical interactions within computer generated environments
112 6,024,576 Hemispherical, high bandwidth mechanical interface for computer systems
113 6,020,876 Force feedback interface with selective disturbance filter
114 6,020,875 High fidelity mechanical transmission system and interface device
115 6,015,473 Method for producing a precision 3-D measuring apparatus
116 5,999,168 Haptic accelerator for force feedback computer peripherals
117 RE36,387 Percussion input device for personal computer systems
118 5,959,613 Method and apparatus for shaping force signals for a force feedback device
119 5,956,484 Method and apparatus for providing force feedback over a computer network
120 5,929,846 Force feedback interface device including grounded sensor system
121 5,929,607 Low cost force feedback interface with efficient power sourcing
122 5,907,487 Force feedback device with safety feature
123 5,903,456 Withdrawn
124 5,889,672 Tactiley responsive user interface device and method therefor
125 5,889,670 Method and apparatus for tactilely responsive user interface
126 5,880,714 Three-dimensional cursor control interface with force feedback
127 5,828,197 Mechanical interface having multiple grounded actuators
128 5,825,308 Force feedback interface having isotonic and isometric functionality
129 5,821,920 Control input device for interfacing an elongated flexible object with a computer system
130 5,805,140 High bandwidth force feedback interface using voice coils and flexures
131 5,767,839 Method and apparatus for providing passive force feedback to human-computer interface systems
132 5,739,811 Method and apparatus for controlling human-computer interface systems providing force feedback
133 5,734,373 Method and apparatus for controlling force feedback interface systems utilizing a host computer
134 5,731,804 Method and apparatus for providing high bandwidth, low noise mechanical I/O for computer systems
135 5,724,264 Method and apparatus for tracking the position and orientation of a stylus and for digitizing a 3-D object
136 5,721,566 Method and apparatus for providing damping force feedback
137 5,701,140 Method and apparatus for providing a cursor control interface with force feedback
138 5,691,898 Safe and low cost computer peripherals with force feedback for consumer applications
139 5,623,582 Computer interface or control input device for laparoscopic surgical instrument and other elongated mechanical objects
140 D377,932 Mechanical digitizing arm used to input three dimensional data into a computer
141 5,576,727 Electromechanical human-computer interface with force feedback
142 5,438,529 Percussion input device for personal computer systems

[Bond.K]

С FF я был в дауне после того как я посмотрел какое количество патентов Immersion Corporation зарегистрировала в US. Около 200, причем недавно засудила Sony на пару миллионов за использование вибромоторчиков в PlayStation. Большинство патентов свежие - 2000г и новее (US патент действует в течение 20 лет.)

Я так думаю, что ни американские патенты можно плюнуть. Ибо ты делаешь не для коммерческого использования. И если твоё девайс повторят пара-тройка рукастых ребят, преследовать Immersion Corporation никого не будет.
Впрочем въезд в США тебе будет заказан.

[USSR_Rik]

Да верим, верим. Американцы - парни ушлые на этот счет. Традиции у них со времен золотой лихорадки - застолбить участок да нагреть руки на перепродаже, когда там (вдруг) золото найдут.

"Если ты замысловато покакал - беги получать патент, тогда каждый, кто покакает так же, будет тебе должен" (© цитата из одной статьи по проблемам языков программирования. Автора, жаль, не помню).

Я думаю, вряд ли эти "погружатели" патентовались в России - и в таком случае они могут идти далеко и ровно.

[Zeliboba]

У нас менталитет другой.
1. Можно сделать хоть тысячу устройств и "раздать" их "бетатестерам"
2. Ты планируешь выйти на западный рынок? Иначе как они узнают о нарушении патента.

еще я всегда думаю, какой идиот был тот, кто полупроводниковый транзистор не запатентовал. Сейчас бы за ламповыми компами работали...

Из каких соображений отказался использовать аналоговые входы осей в контроллере?
Чем оптодатчики не понравились?
Линейность приближается к 100%. Быстродействие больше, чем быстродействие контроллера.

[Zeliboba]

С микрокодом ничем не помогу, а вот по железу - есть пара мыслей, почти приступил к реализации, но теперь немного притормозил.
Давай обсудим этот момент.
Тут, или в личке, или на мыло?

[Strel]

Чем оптодатчики не понравились?
Линейность приближается к 100%. Быстродействие больше, чем быстродействие контроллера.

Стойте !!!! Хватайте Zelibob-у !!

Он знает секрет оптических датчиков, над которыми с 2003-го года убиваются десятки пилотов в соседних ветках Конструкторского бюро !

Где же схемы ?! Пожалуйста, эскизы механики и электроники, очень прошу !....

Спасибо.

[Zeliboba]

ХЕ-ХЕ-ХЕ

Кому не видно - оригинал в RARе

ЗЫ, летал на этой конструкции около двух лет (+MJoy). Недавно достал Майкрософт Сайдвиндер ФФ2 - точность позиционирования (не в джойтестере а при прицеливании) та же самая. Это о чем ни будь говорит?
Ход ручки такой-же. Даже переучиваться не пришлось.

Ну и еще добавлю. Почитал быстренько эту ветку - в самом начале были подобные предложения, только почему-то все на шторки свернули (ну или еще куда - не очень внимательно читал). Схема работоспособна при подключении к УСБ контроллеру, которому на вход надо подавать напряжение в диапазоне 0-5в.
Чего-то еще хотел сказать, да забыл. Вспомню - допишу. Вопросы будут - обращайтесь. Пишитена мыло.
Но учить электротехнике и как паять не стану.

[USSR_Rik]

еще я всегда думаю, какой идиот был тот, кто полупроводниковый транзистор не запатентовал. Сейчас бы за ламповыми компами работали...

А вроде патентовали Шокли с компанией.

[mrFox]

получить патент можно только на устройство/технологию а не идею
если твое устройство будет отличатся от оригинала ничего не будет
к тому-же патенты локальны
to LeonT,lbodnar
кстати подобные токовые драйверы используются в драйверах ШД

[LeonT]

кстати подобные токовые драйверы используются в драйверах ШД

Да, там это делается для получения высокой скорости нарастания тока в обмотках, с целью достижения высоких частот вращения.

PS Кстати, всех - с Днем Космонавтики! (тоже НАШ праздник )

[lbodnar]

Давайте тут обсуждать, чтобы веселей было!

Мое личное мнение - качественный базовый форс-фидбек ничего сложного не представляет. Как известно - дьявол сидит в деталях, поэтому из хорошей идеи при посредственной реализации получиается фигня. Так что нужно просто хорошо и качественно реализовать базу. Никаких технологических (и, надеюсь, крючкотворных преград для этого нет.) Все основано на захонах Ньютона и Максвелла. Хорошо хоть они копирайт на них не забацали!

[LazyCamel]

Давайте тут обсуждать, чтобы веселей было!

Тут вот какие тараканы. Было бы интересно использовать готовые автомобильные мотор-редукторы ( Ну живу я в таком городе :-) , однако тогда возникает серьезный вопрос насчет подвеса в самом джойстике. Точнее его конструкции чтобы фидбек его не расколотил из-за расбалансировки, ибо получается что мотор-редукторы будут жестко крепиться на элементах подвеса.

Можно конечно сделать просто регулируемую загрузку. Что-то типа пары винт-гайка, растягивающую центровочные пружины, но быстродейсвие тогда имхо дико упадет и про правильные ФФБ эффекты можно забыть.

[ender]

Тут вот какие тараканы. Было бы интересно использовать готовые автомобильные мотор-редукторы ( Ну живу я в таком городе :-) , однако тогда возникает серьезный вопрос насчет подвеса в самом джойстике. Точнее его конструкции чтобы фидбек его не расколотил из-за расбалансировки, ибо получается что мотор-редукторы будут жестко крепиться на элементах подвеса.

Можно конечно сделать просто регулируемую загрузку. Что-то типа пары винт-гайка, растягивающую центровочные пружины, но быстродейсвие тогда имхо дико упадет и про правильные ФФБ эффекты можно забыть.

существует ещё дивайс - привод центрального замка. зубчатая рейка и моторчик. если мой склероз меня не подводит, моторчик реверсивный (имеет 3 вывода).

[USSR_Rik]

существует ещё дивайс - привод центрального замка. зубчатая рейка и моторчик. если мой склероз меня не подводит, моторчик реверсивный (имеет 3 вывода).

Нет, дрянь это по качеству механики и точности (пластмассовые шестерни и рейка) - какое-то время я работал в "автосигнальном" бизнесе и руками щупал. Если бы тяга только в одну сторону - еще ничего, после выбора люфта в небольшом диапазоне можно использовать, но при реверсе от люфта не уйдем.

Хотя тяга у них весьма приличная (но и режим работы кратковременный).

[boRada]

Ох уж эти "линейности"... Откуда там линейность? Я на "зеленых педалях" такой делал, на народе есть описание. http://borada.narod.ru/elek.htm
И замеры делал. нет там линейности, хотя для педалей пойдет.

[Zeliboba]

Дай ссылку на замеры линейности и методику. Интересно. Я в свое время подручными средствами (осциллограф, тестер, линейка) тоже мерял. Получилось нормально.
Как уже говорил - разницы с MS реально не заметил. Все настройки на 100.
Учти, у тебя было линейное перемещение, а тут с изменением угла направления излучения. Все линзы оставил как было.
Подключал не к Геймпорту, а к Mjoy. Замеры проводил на выходе датчика.

Это не битва за свою схему - просто интересно. При измерениях с доступной мне точностью - линейность 100%.

Замерял следующим образом. Перемещение верхней точки рукоятки джоя в миллиметрах пока напряжение на выходе не изменится на 1в. В крайних положениях и в центре. Чем выше сопротивление потенциометра, подключенного параллельно фотодиодам, тем выше линейность. При 100к погрешность измерений стала выше нелинейности. А можно, как я уже писал, вообще исключить это сопротивление.
В твоей схеме стоит 15к. Может в этом все дело? Подобное включение переменника с резистором применяется при создании тонкомпенсации и регулировки громкости в усилителях специально чтобы получить нелинейную характеристику при применении линейных переменников.

[boRada]

Во первых:
Сама схема с сопротивлением имеет характеристику "обратную" характеристики оптопары, в итоге имеем эффект "выпрямления" характеристики при подобранных вручную элементах. Мои замеры проводились без шунтов, но на эмуляции геймпортовой нагрузки, на прямолинейном перемещении, поэтому там разговор о линейности чистой оптопары, а не схемы в итоге. И даже при подобранных элементах, это все-равно не 100%. При дуге линейность не может не возрасти. В том числе от эффекта "линз". Даже теоретически, добавляется погрешность закона квадрата расстояния.

Я не спорю, схема вполне работоспособна и удовлетворительна по линейности. Я за точные термины. Нету там 100%. Посчитай по градусам или мм и выдай тогда уж точную цифру, например "87% в диапазоне х".
Т.е. я бы, в общем случае, написал так "линейность удовлетворителная, отклонения незаметны на глаз и при полете".
В педалях я делал так: http://borada.narod.ru/pedal_bgp.htm

PS Ну нудный я, знаю..

[Zeliboba]

Во первых:
И даже при подобранных элементах, это все-равно не 100%. При дуге линейность не может не возрасти. В том числе от эффекта "линз". Даже теоретически, добавляется погрешность закона квадрата расстояния.

Я не спорю, схема вполне работоспособна и удовлетворительна по линейности. Я за точные термины. Нету там 100%. .......
..........
Т.е. я бы, в общем случае, написал так "линейность удовлетворителная, отклонения незаметны на глаз и при полете".

PS Ну нудный я, знаю..

А я нуднее и ленивее!

Согласен на "линейность удовлетворителная, отклонения незаметны на глаз и при полете" т.к. измерял при изготовлении только в трех точках, а еще у меня резюки к тому моменту полностью накрылись - надо было на что-то срочно менять.

Эффект линз, подобранные элементы... тогда надо четко обозначить что принимать за "линейность 100%" - отклонение в 0,001в от прямой это 100%?

Еще, после некоторых размышлений, понял что не последнюю роль в линейности играет расстояние между элементами оптопары и то, как складываются "вольт-ампер-люкс" характеристики фотодиодов при данном конкретном расстоянии и освещенности. Другими словами в каком именно месте кривой работает фотодиод. Ты же брал "от края до края" а у меня используется только небольшой кусочек. Какой именно - не разбирался.
Видимо я случайно попал именно на то сочетание факторов, которое оказалось наиболее приемлемым для наших целей.

Итак. Максимальное расстояние между фото-светодиодом (джой отклонен в крайнее положение) = 8 мм. Минимальное = 0 мм (касаются)
Ток на светодиод меньше 1мА. (подробнее описано в тексте к схеме)

Отдельное спасибо Андрону за то что он сказал что моя идея с двумя светодиодами будет нормально работать (у него на тот момент уже работала) и подсказал эти "8 мм"

Ну и в заключении. Тесты проводить никакие не буду. Лень. Схема работала более 2 лет и результатами я доволен. Когда сдохнут резисторы у MS FF 2 - буду менять именно на такую оптопару потому как при переходе с самодельного джоя с оптикой на MS FF 2 никаких изменений не заметил.

[LazyCamel]

Попробовал я Вазовские мотор-редукторы для стеклоочистителей. Тяга дикая, вопрос долговременной работы в принципе стоят не должен наверное. Хотя есть серьезное желание перейти на с 12 на 24В.
Но вот во первых с креплением все-таки наверноое траблы (я пока для тестов использую только одну ось, напрямую без подвеса) и алгоритм получается весьма замороченый.
В режиме эмулирования стандартного загруза постоянно получалась перерегуляция. Т.е. чисто теоретически я попытался ввести прямой закон, когда при отклолении ручки на максимум, заполнение ШИМа меняется от 30 до 60%. На усилии при этом появились какие-то бугры.
Подумал - ввел не линейную, а синусоидальную характеристику, получилось еще хуже - явная ступенька. Обозвал сам себя дураком и поставил обратносинусоидильную (не арксинус, а f=x-sin(a)) - чуть сам себе зуб не выбил, когда при определенной отклонении усилие на ручке вообще пропало. Короче мата было много.
Потом как русский человек понял - если ничего не выходит, надо в конце кончов начать читать документацию.
В результате плюнул на железки и сел за книги по приводам ЧПУ и теории САУ. В результате сейчаз вырисовывается, что вроде на самом деле должен быть тангенс как функция и ПИ/ПИД как метод регулирования.

ЗЫ: Если вам кто-то скажет что реализовать форсфидбек - это как два байта переслать, можете от моего мнения сказать ему в лицо что-то нелицеприятное.

[lbodnar]

ЗЫ: Если вам кто-то скажет что реализовать форсфидбек - это как два байта переслать, можете от моего мнения сказать ему в лицо что-то нелицеприятное.

Пока полет нормальный, остались огибающие и инерция.