Педали и прочее - зачем такие сложности?

[UIV]

Что касается игровых педалей, то для них можно предложить гораздо более простую схему однопружинного загружателя с пружиной растяжения (см. эскиз):
1 – рычаг
2 – пружина
3 – регулировочный винт
4 – качалка педалей
5, 6 – втулки
7 – гайка
8 – упор
http://img138.imageshack.us/img138/8328/28ta1.jpg
Рычаг 1 жестко связан с качалкой педалей 4 и при ее повороте происходит растяжение пружины 2. Втулки 5 и 6 обеспечивают свободное скольжение крюков пружины при работе педалей, вращением гайки 7 осуществляется регулировка натяжения пружины 2, которая должна быть натянута даже при нейтральном положении педалей. Упор 8 жестко соединен с основанием педалей. На эскизе показано размещение пружинного загружателя внутри параллелограмма педалей, что позволяет сделать конструкцию более компактной.

Делали такую конструкцию. У нее ОЧЕНЬ МЯГКИЙ и неощутимый центр. Проверено. Не рекомендую повторять, будете разочарованы.

[UIV]

Ну и так как меня спросили по пружинным загружателям, применяемым в авиации - вот, пожалуйста:
Пружинный загружатель (см. эскиз) состоит из:
1 – шток
2 – корпус
3 – пружина
4 – левый упор
5 – правый упор
6 – левая втулка
7 – правая втулка
http://img118.imageshack.us/img118/1962/16hs1.jpg
Принцип работы пружинного загружателя:
При движении штока 1 влево левый упор 4 толкает левую втулку 6 влево и пружина 3 сжимается, при этом правая втулка 7 упирается в корпус 2 (состоящий из цилиндра и двух крышек), а шток 1 свободно скользит внутри втулки 7.
При движении штока 1 вправо правый упор 5 толкает правую втулку 7 вправо и пружина 3 сжимается, при этом левая втулка 6 упирается в корпус 2, а шток 1 свободно скользит внутри втулки 6.
Двухпружинные загружатели имеют ту же принципиальную схему, но вторая пружина в них применяется для получения такого закона работы пружинного загружателя, при котором на больших углах отклонения рулей нагрузка на педалях резко возрастает (вот этот момент в игровых педалях отсутствует напрочь, хотя реализация его возможна).
Применение в пружинных загружателях пружин сжатия связано с тем, что при поломке пружины в таком загружателе механическая связь не разрывается и управляющий сигнал от командных органов все равно может передаваться на органы управления.

По первой конструкции. Если ее использовать в педалях для симуляторов.
Возможны люфты. Слишком много в конструкции трения. Нужна смазка. В смазку может попасть грязь\пыль (на полу ее предостаточно). Т.е. периодически нужно будет делать техническое обслуживание. Срок службы в следствии износа будет ограничен.
Я прошу понять одну вещь. При внешнем сходстве, реальный самолет и виртуальный - это разные вещи. К устройствам управления для вирпилов нужны совершенно другие требования. Нельзя просто копировать узлы\агрегаты. Для передачи достоверности, можно (и нужно) сделать узлы-агрегаты только похожими по внешнему виду. Реализация механики будет отличатся.

[UIV]

UIV, у тебя в педалях вроде тоже однопружинная загрузка. Вот только кинематику я не очень по фоткам понял. Что скажешь?

Там пружину растягивают 2 рычага. Чем то похожий загруз в РУСах CH на каналах крена и тангажа.

[UIV]

Дело не в пристаканивании! А в том, что чем больше шарниров участвует в передаче движения, тем большая погрешность за счет люфтов накапливается. Да, часть педалей ВКБ делается в заводских условиях. Но остальные - "на колене", поэтому - бессмысленным является использование сверхточного датчика, если сигнал к нему приходит уже с погрешностью.

Откуда такая недостоверная информация?

[23AG_Garik]

Как давнишний пользователь ВКБшных педалей (ещё первых серий), могу сказать, что за почти два года ни люфтов ни каких либо погрешностей, работают чётко и надёжно. Калибровал один раз, когда подключал их

[panzer_papa]

Вы предлогаете применять относительные дискретные датчики, с фазовыми и импульсными выходами вместо аналоговых датчиков измерения абсолютных значений с резистивным выходом.
Т.с. нету плохих инструментов есть неверное их использование.

Спасибо за объяснение, теперь я понял, что датчики, выдающие относительный сигнал для симулятора мало подходят и вроде как понял почему - в имеющиеся контроллеры их не подключить, а делать новые драйвера под относительные датчики нет желания. Верно?

Я-то, дурак, считал, что поворотные оси есть конструктивная особенность данной механической схемы независимо от типа датчика. Значит, можно и без них, если есть датчик линейный?

А вот от Вас бы я в таком случае попросил работоспособную кинематическую схему механизма параллелограмма (коль уж о нем сами завели речь), в которой НЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ВРАЩАЮЩИЕСЯ УЗЛЫ.

Не разбрасывайтесь бранными словами в свой адрес, могут поймать на слове:

В чистом виде продольное перемещение я видел только в конструкции педалей на основе мебельных полозьев -- вот тут есть смысл подумать о продольном датчике вместо вращательного.

Если использовать плоскопаралелное перемещение педалей по направляющим и линейный датчик - то параллелограмм не нужен вовсе, равно как и любой другой механизм преобразования линейного движения во вращательное.

Все педали ВКБ делаются в заводских условиях

Объясните - выходит что педалями от ВКБ считаются только педали UIV'а? А педали из пластиковых труб, дерева и т.п. к педалям ВКБ не относятся?

Конструкция с параллельным перемещением педалей для ликвидации паразитного трения скольжения в кулисном механизме потребует увеличения количества подшипников и прочего ненужного усложнения конструкции.

Линейному датчику не нужен кулисный механизм. Кстати, педали, подобные сделанным из мебельных направляющих, реально встречаются в авиации. Там напрямую привод к штоку гидроусилителя.

Делали такую конструкцию. У нее ОЧЕНЬ МЯГКИЙ и неощутимый центр. Проверено. Не рекомендую повторять, будете разочарованы

Реальное управление самолетом не дает чувствовать центр. Да это и не нужно. Но вот чего, увы, нет в описанных на форуме педалях - это механизма резкого увеличения загрузки при отклонении РН на большой угол (иными словами - при большой даче ноги). Это так называемая "стенка", она есть в реальности.
Если стоит задача иметь на игровых педалях те же ощущения, что и на реальном самолете - то, увы, центр должен быть мягким, а "стенка" должны быть. Если же педали для игры не должны соответствовать реальным ощущениям - то загружатели можно и не обсуждать. Но если схемы загрузки, применяемые в реале на самолетах с бустерами в проводке (по сути - те же игровые педали с пружинной загрузкой), интересуют - могу дать примерную диаграмму желаемой и реально реализуемой загрузки пружинными загружателями.
Если не надо - значит не надо.

По первой конструкции. Если ее использовать в педалях для симуляторов.
Возможны люфты. Слишком много в конструкции трения. Нужна смазка.

Люфтов нет. Смазки нет. Периодического ТО нет. Конструкции уже много больше полувека - проверено.

Я прошу понять одну вещь. При внешнем сходстве, реальный самолет и виртуальный - это разные вещи. К устройствам управления для вирпилов нужны совершенно другие требования. Нельзя просто копировать узлы\агрегаты. Для передачи достоверности, можно (и нужно) сделать узлы-агрегаты только похожими по внешнему виду. Реализация механики будет отличатся.

Если честно, я не вижу разницы между игровыми устройствами управления и теми, что стоят на авиатренажерах. Но вот все дело в том, что на авиатренажерах стоят реальные педали. И если есть желание ощущать не просто педали под ногами, а именно то, что ощущается в реальной машине - то механика должна соответствовать.
Насколько я понял - здесь ведь именно о получении максимума подобных ощущений мечтают? Иначе зачем делают кокпиты, приборные доски и т.п.? Если человек желает получить все ощущения от игры - то он должен получать их все - с достоинствами и недостатками. Вплоть до 60 оборотов ручки для выпуска шасси на И-16 до постановки на замки. А то ведь получается - да мы их одной левой! А пилотирование тех машин - не забава, а тяжелая работа.

[ROSS_Bombey]

лучше скажите- на основе вашей технологии- почем Ваши педали мне обойдутся ? цена педалей UIV (ВКБ) - 8100 руб.

[orthodox]

Объясните - выходит что педалями от ВКБ считаются только педали UIV'а? А педали из пластиковых труб, дерева и т.п. к педалям ВКБ не относятся?

Именно так. Пеали ВКБ и педали "по чертежам ВКБ" - это две большие разницы. Тем более, нынешние педали ВКБ изготавливаются по чертежам, коих нет в открытом доступе.

[orthodox]

Линейному датчику не нужен кулисный механизм. Кстати, педали, подобные сделанным из мебельных направляющих, реально встречаются в авиации. Там напрямую привод к штоку гидроусилителя.

Датчику может и не нужен. А вот взаимное парпаллельное перемещение площадок как реализовать? Т.е. если я даю правую вперед - как левая пойдет назад? Я прикрепил два варианта кинематики привода с параллельным движением педалей. Нешто в местах показанных крансым нет трения скольжения, люфта, смазки, износа? Можно, конечно, следать там ролики для того чтоб площадка катилась по направляющим, но склько надо роликов, т.е. подшипников? Можно и через гидравлику - но это тоже не упрощает конструкцию.

[panzer_papa]

Насчет того что педали по мотивам ВКБ и педали от ВКБ по последним чертежам - не одно и то же - предупредить можно было бы.
В ваших размышлениях о педалях на направляющих все верно. Но вот только если применять к ним резистор "микшерного" типа (например) или другой линейный датчик, то он будет связан с педалью напрямую и все люфты и потери на трение связующего педали механизма (да хоть кулиса простейшая) к точности датчика никакого отношения иметь не будут - датчик не имеет промежуточных звеньев передачи движения от педали и поэтому его перемещение точно такое же, как и у самой педали - без люфтов, без ничего.
Для Росс Бомбей: в силу специфики работы я и не собирался делать механическую часть педалей на заводе/в мастерской. Мне проще взять готовые - от самолета либо вертолета, установить их на основание и дооснастить загружателем. Так что конкуренцию ВКБ я не собирался составлять ни в каком виде

[sergeyk]

Спасибо за объяснение, теперь я понял, что датчики, выдающие относительный сигнал для симулятора мало подходят и вроде как понял почему - в имеющиеся контроллеры их не подключить, а делать новые драйвера под относительные датчики нет желания. Верно?

Да.

Если честно, я не вижу разницы между игровыми устройствами управления и теми, что стоят на авиатренажерах. Но вот все дело в том, что на авиатренажерах стоят реальные педали.

Разница есть и колосальная в силу того что игровые устройства есть дешёвый ширпотреб, в сравнении с авиатренажорами и уже изначально в в алгоритмах обработки периферийных ус-в закладывается значительное упрощение в ущерб реальности. Ведь на том же Ил-2 летают и на клавиатуре и на джойстике за 10USD и на системах за тысячи USD, и во всех случаях поведение игры должно удовлетворять игрока. В авиатренажорах такой дилемы нет. Авиасимуляторов на PC множество кроме Ил-2 есть и более простые леталки, а есть и MS Flight Simulator и X-plane считающиеся ещё более реалистичными как в плане ОТРАЖЕНИЯ(на экране) поведения самолёта так и в плане "понимаемых" ус-в управления, но никак не по ощущениям, увы обратная связь очень тяжела для универсальной реализации.

Тот же эффект плавного нуля и стены реализуется, может быть реализован, через настройку чувствительности по соотв. оси, но это будет симуляция реакции виртуального самолёта, но не ощущений вирпила. IMHO, можно добиться совпадения и того и друго путём юстировки конкретного железа и настроек конкретного сима т.е. из PC получиться авиасимулятор с одной програмной конфигурацией. Что явно не устроит любителей полетать на разных симуляторах, я молчу об автогонках и пр. в конце концов платформа PC многозадачная и весьма универсальная.

[orthodox]

Насчет того что педали по мотивам ВКБ и педали от ВКБ по последним чертежам - не одно и то же - предупредить можно было бы.

Не страшно, мы не гордые

В ваших размышлениях о педалях на направляющих все верно. Но вот только если применять к ним резистор "микшерного" типа (например) или другой линейный датчик, то он будет связан с педалью напрямую и все люфты и потери на трение связующего педали механизма (да хоть кулиса простейшая) к точности датчика никакого отношения иметь не будут - датчик не имеет промежуточных звеньев передачи движения от педали и поэтому его перемещение точно такое же, как и у самой педали - без люфтов, без ничего.

Люфтов не будет... Но только при даче вперед той педали, к которой прикреплен датчик. Как только мы давим вперед противоположную педаль - сразу вступают в силу все люфты; основной - перекос в направляющих. Для его ликвидации потребуются усложняющие ролики. Согласитесь, "тащить взад" педаль неудобно, собственно, их там две именно потому что на педали давят

В конструкции педалей ВКБ магнит датчика жестко закреплен на оси вращения, без всяких механизмов привода. Несоосность магнита и приемного датчика малая, да и не имеет значения (USSR Rik описал про работу по насыщению).

В то же время, в самодельных педалях "по мотивам" и "не по мотивам" люфт вполне допустим, в некоторых случаях - необходим, и "жесткий" привод ползунка - не самая плохая идея. Вот только очень сложно найли ползунок подходящей длины. Я длиннее 150 мм не видел в свободной продаже. Равно как резистор с эффективной дугой сопротивления хотя бы 90 градусов (стандартные - 270...300).

[UIV]

Если честно, я не вижу разницы между игровыми устройствами управления и теми, что стоят на авиатренажерах.

Разница очень большая когда летаешь не один с ботами, а когда начинаешь летать против других вирпилов (возня с ботами - детский сад по сравнению с этим). Среда, в которой находится вирпил и реальный летчик совершенно разная. Вирпил сидит перед монитором в мягком кресле, на ногах тапочки, не испытывает никаких перегрузок. Например в ручках реальных РУС очень тугие кнопки, чтобы исключить непроизвольные нажатия. Сомневаюсь что кто то из вирпилов захочет летать на джойстике, с аналогичными кнопками, особенно например на чемпионате. Поэтому тот, кто будет управлять ВИРТУАЛЬНЫМ самолетом устройством 100% повторяющим реальное - будет в заведомо худшем положении, чем тот ,кто будет управлять ВИРТУАЛЬНЫМ самолетом устройством, которое специально проектировалось для УПРАВЛЕНИЯ виртуальным самолетом.

[UIV]

Люфтов нет. Смазки нет. Периодического ТО нет. Конструкции уже много больше полувека - проверено.

Понятие люфта относительное. Одному люфт в 1 мм не люфт, другой на микроны ругается.
По той конструкции применительно для использования в педалях для авиасимуляторов. У нее много высокоточных размеров, которые надо обязательно соблюсти при изготовлении. Не будут соблюдены - будут люфты. А если все соблюдать, то изготовление такого узла обойдется очень дорого. Кинематика этого узла прекрасна, очень правильное решение. Но каждое решение надо применять там, где оно должно использоватся. Иначе получится как в пословице "Из пушки - по воробьям".
Да и если посмотреть на название темы и последующее обсуждение, то видно, что предложенные идеи не упрощают, а только усложняют. Поэтому предлагаю переименовать ее в Педали и прочее - зачем делать просто, когда можно сложнее
З.Ы. Хочу сказать СПАСИБО БОЛЬШОЕ за предоставленные варианты реальных загрузчиков.

[panzer_papa]

Нема за що.
По части датчика я предложил, понимаю после объяснений, что он не подходит - ну так я ведь слон, а не паяльник
А по части железа - всегда пожалуйста.
Я вас теперь понимаю - мало кто захочет летать на педалях с реальными ощущениями той эпохи (без жесткого центра, например), когда использование педалей "под игру" саму игру облегчает.
Впрочем, если таки найдется желающий испытывать не только тесноту кокпита, но и реальную реакцию педалей, штурвала и т.д. - могу подсказать, как это сделать.
Так что, действительно так выходит - захотите себе осложнить игру до реала - эт можно. С легкостью.

[sergeyk]

В соседней теме по применению оптики в джоях как раз приведён промышленный вариант джойстика с чисто "мышиной оптикой" -- это Cyborg 3D Force Stick от Saitek -- на фотках хорошо видны "стробоскопы-обтюраторы" в мышином стиле и практически мышиные же оптопары. Интересно узнать как там решается проблема произвольного положения тех же РУД'а с качалкой в момент включения?

[UIV]

В соседней теме по применению оптики в джоях как раз приведён промышленный вариант джойстика с чисто "мышиной оптикой" -- это Cyborg 3D Force Stick от Saitek -- на фотках хорошо видны "стробоскопы-обтюраторы" в мышином стиле и практически мышиные же оптопары. Интересно узнать как там решается проблема произвольного положения тех же РУД'а с качалкой в момент включения?

Точность такого РУС - маленькая. 56 прорезей, 2.5 оборота - итого 140 позиций на ось (в самом лучшем случае).
140 отсчетов на ось такого датчика против 800-1000 отсчетов магниторезистора думаю даже сравнивать не стоит.
Там самокалибровка. Достаточно РУД пару раз двинуть на полный ход - и он самооткалибруется. Просто, но не всегда удобно.
У меня руль сайтек R440. Там такиеже датчики. Точность руля чуть больше 100 позиций на ось. И есть проблеммы с крайними положенияеми и центром. Иногда уползают. Для руля это несущественно, а для РУС очень даже.

[panzer_papa]

Э-э-э... а подобная самокалибровка для оптического датчика- камеры (без стробоскопа) - это те самые пресловутые "новые драйвера", которые писать нет желания?

[sergeyk]

panzer_papa, грубо говоря да. Но собственно, если углубляться в детали, для USB ус-в драйвера писать не надо -- они стандартны и "самоподгружаемые"(Plug&Play). Писать, с нуля, нужно прошивку микроконтроллера. И в этой прошивке нужно запрограммировать и подсчёт импульсов и калибровку и преобразование из координат датчика в псевдокоординаты эмулируемого канала джойстика. А для лазерных мышей в прошивке находиться алгоритм анализа движения что, с учётом ограниченности ресурсов микроконтроллеров, является нетривиальной задачей.

[panzer_papa]

Если бы я еще знал, что такое "прошивка микроконтроллера"... Слон я.
Но все ж таки выходит оптическая мыша может быть подходящим датчиком, если ее перепрошить?

[sergeyk]

Для "слонов": внутри мыши и джойстика есть свой маленький компьютер -- это микроконтроллер(PIC/AVR/etc.). Собственно то как общается этот микроконтроллер с большим компом PC(т.е. какой протокол обмена соблюдается) и определяет то как его воспринимает комп: как мышь, клавиатуру или джойстик. В тоже время с другой стороны к микроконтроллеру подключены различные датчики(кнопки, резисторы, оптопары & etc.). А вот то как предстаёт каждый датчик для большого компьютера зависит от прошивки т.е. программы этого микроконтроллера.

Но все ж таки выходит оптическая мыша может быть подходящим датчиком, если ее перепрошить?

Ничего не реального в этом нет. Вопрос рациональности и реализуемости на бытовом уровне.
Где то на околоавиационных форумах обсуждались реализации современных РУС'ов так там, по слухам, писали что в самолётах фирмы Airbus применяются именно оптические джойстики: предположительно отслеживается луч лазера на вогнутой светочувсвительной матрице-"видеокамере"(дабы исключить искажения) т.е. фактически это несколько преобразованная оптическая мышь. О стоимости такого джойстика можешь догадаться сам.

В защиту датчиков Холла говорит то что в серийных промышленных джойстиках не безизвестной фирмы CH Products применяются именно датчики на основе эффекта Холла.

[Rip42]

В защиту датчиков Холла говорит то что в серийных промышленных джойстиках не безизвестной фирмы CH Products применяются именно датчики на основе эффекта Холла.

Интересно, почему CH не ставит холлы в игровые устройства?

[Orion33]

Если бы я еще знал, что такое "прошивка микроконтроллера"... Слон я.

Прикольно... а зачем было разводить всю эту демагогию на столько страниц, чтобы прийти к такому выводу? О том, что ты слон в этом вопросе, после первого поста сказали.

[Orion33]

Интересно, почему CH не ставит холлы в игровые устройства?

Эта фирма занимается производством джойстиков для "сурьезных" дядек: манипуляторов телекамерами, водителей эксковаторов и пр. Мое ИМХО, что для геймеров идет неликвид...

[Rip42]

Эта фирма занимается производством джойстиков для "сурьезных" дядек: манипуляторов телекамерами, водителей эксковаторов и пр. Мое ИМХО, что для геймеров идет неликвид...

Знаю, смотрел их сайт, удивлялся Моё мнение - невыгодно игровые манипуляторы делать долговечными, да вообще многие вещи невыгодно делать долговечными...