Композитный, полноходный, на датчиках Холла

[AIRgun]

Ага!Золотая середина.И ногам не мешает.

Вот вот, середина, во всем. Вроде и размеры не так сильно от моих идеалов уйдут, в крайнем случае можно ножки подпилить под высоту старого корпуса.

[Baur]

Было бы хорошо, если бы еще привели данные по числу отсчетов на ось в ваших напольниках.

Как раз в настоящий период я занят новой моделъю с 4096-ю отсчётами на ось, которубю планирую запустить в мелкосерийное пр-во http://avia-sim.ru/forum/viewtopic.php?p=15869#15869

Не то, чтобы я против напольников, но Baur слегка ошибается по поводу реальности, на современных самолетах хоть аэробусах хоть истребителях все норовят воткнуть джойстики )

Я себя вижу только пилотом поршневого истребителя. И уверен, что ни на одном самолёте с джойстиками они не имеют такого угла отклонения как у Вас.

Симуляторов достаточно много, а в каждом из них очень большой выбор хорошей техники, и все делать аутентично не получится, мне нужно универсальное устройство, максимально возможных параметров. Чтобы я мог с комфортом летать и иметь преимущество перед другими. Могу скажем проигрывать тактически, но за счет более совершенного устройства, в какой то мере могу компенсировать это.

Правильно, об этом я и писал. Вы получили то, что хотели. И это здорово. Я лишь изложил своё мнение, которое не претендует на единственно правильное.

[PoHbka]

Джой доделываю и летаю на нем давно, но показывать все не решаюсь, постоянно хочется что то довести до ума. Но все это сильно задерживает работу. Недавно подключал энкодер и положил его на корпус джойстика. И это оказалась удобнейшая крутилка! Нужна минимум пара энкодеров в этом местею. Но сразу стал вопрос какую на нее поставить ручку? Те, что есть в запасе россыпью не все нравятся, но что стоит на отцовских приборах - просто просятся. Но прибор курочить конечно нет желания. Решил наконец освоить холодное литье, в данном случае эпоксидки в какую-нибуть формочку. В сети полно примеров как люди отлично делают формы из самых простых и доступных материалов типа гипса, эпоксидки с разными наполнителями и такого же отличного литья. После долгих экспериментов я убедился что ничего не выходит как надо, а кроме того в очередной раз вскипела отечественная эпоксидка и поплавила хорошую ручку с чешской теслы. Тогда внутренний голос подсказал мне нужные слова для поисковика и оказалось что есть доступные двухкомпонентные силиконы. Чтобы не сочли за рекламу, скажу лишь название продукта - Эластоформ. Вчера сделал форму, почти выждал нужное время полимеризациии и, о чудо, все получилось так хорошо, что даже отпечаталась деликатная структура опалубки из фанеры. Сейчас пожертвовал упаковкой эпоксидки, замешал с серебрянкой и сделал три ручки. Вот результат

Что меня поразило, так это то, что не требуется разделительного слоя. Просто пошевелил форму и доставай. Теперь надо продумать вторую форму для внутренности ручек, поэкспериментировать с наполнителями и красителями. На фото видны мелкие огрехи, кое какие каверны. Но для первого раза просто отлично вышло.

[U053]

Чудесно!Хорошо бы по подробнее про форму,если не трудно.Спасибо.

[PoHbka]

Форма на ощупь как резина, не сильно плотная и прочная. По заявлению производителя разрыв начинается после растяжения в 160%, но в данном случае можно смело делать модели с незначительным отрицательным уклоном. Смолы подороже терпят 800 и 1000% растяжения, что сильно расширяет возможности отливок. Силикон терпит продолжительный нагрев до 200 градусов, в более дорогой можно лить олово. Застывает примерно в течении часа, но полная полимеризация через сутки. Модели и форма в реале выгядят лучше чем на фото. Силикон позволяет отливать с самым мелким рельефом, например можно снять слепок с монетки. С разделительным слоем можно не заморачиваться.

[U053]

Почитал на сайте-хорошая вещь.Надо поискать.Еще раз спасибо.

[PoHbka]

Позвольте представить новый джойстик.

Активно пользуясь предыдущим джойстиком, в котором опробовал несколько идей: идеологическую – увеличенного механического хода и технологическую – изготовление механики из доступных средств, композитами, тем не менее, продумывал уже следующее устройство. Которое должно было стать логическим продолжением. Соответственно две предыдущих идеи должны получить качественное развитие.


1. Технология
Использовал более качественные материалы и расширил их ассортимент. Использовал модельную фанеру 1(3 слоя шпона) , 2 (5 слоев шпона) и 1.5 мм, бальзу, экструдированый пенопористирол, эпоксидку LXPT44 и LXPT46, микросферу и стеклоткань разной номенклатуры, кевларовую 1 мм нить, неопрен, фторопласт, а также клей UHU kraft. Подшипники и крепеж из своих запасов. С этими материалами, помимо их качества, очень приятно работать и изготавливать точные детали и узлы. Детали собирались соединением на шип, проклеивались и оклеивались несколькими слоями стеклоткани. Также где нужно было набрать толщину, активно пользовался переклеем, что очень рекомендовано еще в литературе по изготовлению самолетов 30х годов. Клееные элементы обладают большей прочностью по сравнению с цельным. Например рычажок можно вырезать из куска 4 мм фанеры или другого материала, а можно склеить из 4х слоев 1 мм фанеры. Что суммарно даст 12 слоев шпона, ровную плоскость и несравнимую прочность. Не говоря уже о том, что 1мм фанеру можно резать обычными ножницами. Если еще оклеить несколькими слоями стеклоткани, с соблюдением всех технологических и доступных дома условий: обеспыливание, обесжиривание, правильные пропорции и т.д., то после полимеризации наблюдается значительный скачок в росте прочности. Корпус например получился таким прочным и жестким, что стенки не продавливаются вообще никак. По ощущениям твердость как у гранита, но при этом вес в руке не чувствуется.

2. Идеология
Решил попробовать отступить от правила, когда делают джойстик в виде самодостаточного устройства с максимальным количеством кнопок. В моем случае джойстик и педали – выступают в роли периферии, где основная часть РУД с достаточным количеством осей и кнопок. Такова была изначальная идея, но на сегодняшний день педали пока что отпадают, и вероятно будут выступать отдельным устройством. Полагаю что джойстик должен в первую очередь давать максимальное качество по управлению осями и иметь меньше кнопок, но «лучше». Также вывел одно простое правило, все устройства управления должны жестко закрепляться , но быть съемными, компактным и крепиться в любых необходимых местах (сверху, снизу стола, консольно, к подлокотнику). Сначала полагал сделать быстросъемное крепление, много времени потратил на него. Оно работало, но необходимой жесткости не обеспечивало и сделал более простое но лучшее решение, просто прикручиваю болтами с поверхности. Максимальная жесткость при минимуме времени на установку.

3. Эргономика и кинематика
Это, можно сказать, самая изюминка проекта. Пользуясь предыдущим джойстиком (назовем его Тип 1), размышлял как можно сделать движение ручки на нем более естественным и пришел к выводу, что наилучшим вариантом будет линейное движение руки. Но столкнулся с рядом трудностей и для упощения задачи, решил попробовать частично. Наиболее естественным будет линейное движение руки по тангажу, а по крену пока оставить классическим угловым. Такие устройства уже есть – штурвалы, в том числе «однорукие» как на Циррусах. Но подумав, пришел к выводу что делать штурвальную схему не смогу по нескольким причинам. Во первых у меня нет токарного станка (а я дал зарок не обращаться за услугами, если нет оборудования у меня) и я не смогу изготовить узел скольжения, удовлетворяющий по точности и долговечности и жесткости. Можно конечно попробовать применить линейные подшипники, идея очень хорошая, лучше чем отверстие в копролоне, но схема вступает в противоречие с моими же требованиями (см. выше) по компактности. Либо делать короткий шток, соответственно малый угол преобразования, но выгоды в таком устройстве конечно не получу. Или длинный шток и ход, но ставить просто некуда. Есть еще схема на салазках, интересно, но не то. И есть редкая схема на параллелограме. Вот она и дала мне пищу на размышление. Недостаток лишь в реализации, ось вращения по крену в такой схеме располагается прямо на подвижной части. И получается что узел усложнен, ось вращения достаточно высоко. Ручку джойстика же, я хотел разместить как можно ниже. В идеале это положение лежащей руки на бедре, в таком положении рука меньше всего устает. Меньше мышечного напряжения, соответственно выше точность движений и выше работоспособность.
Впоследствии практика показала верность этой идеи. Исходя из всех требований получилась следующая компоновка. Ось крена выносится на корпус джойстика, так я ее могу располагать в любом удобном мне месте,а рычажная система ставится на вращающийся консольный рычаг. Тут есть еще один момент. Так как движение по тангажу будет линейным, значит выполняться движением всей руки от плеча. В отличие от крена, где больше двигается кисть и немного предплечье. Соответственно движение по тангажу будет менее ощущаться, значит надо обеспечить дополнительный канал кинетической информации. Для этого рычажную схему преобразовал в не параллельную. На рис. ниже видно, что в положении «на себя» ручка почти вертикально, но по мере хода вперед дает угловое отклонение увеличивая информативность движения.

Если провести сравнение с обычным джойстиком, то будет видно, что вершина ручки пробегает большой путь, в тоже время как путь основания ладони ничтожный. Соответственно с ростом угла хода, общая точность будет выше, но удобство ниже, что вызвало критику полноходного джойстика (Тип 1), именну эту разницу в ходе частей ручки я и стремился нивелировать. Угол отклонения небольшой и механическое разрешение следует мерять по движению основания ладони. В данном случае оно составляет 76 мм, но угол хода рычагов 90 градусов. Стоит отметить, что по характеру движения, по ощущениям такой ход не похож ни на джойстик, ни на штурвал. Движение естественное и очень удобное, на фоне которого угловой ход по крену выступает некоторым диссонансом. Вывод - ход по крену, нужно делать таким же, смешанным линейно-угловым.
Электронику выбирал, такую которая может наилучшим образом раскрыть потенциал механической части. Выбор пал на контроллер L2 от Kreml, в цифровыми датчиками. В результате были получены следующие цифры (тестирование joytester’ом) по тангажу 5028 отсчетов, по крену 4354 отсчета. В результате в том же джойтестере можно передвигать ручку ровно на экранный пиксель. Отмечу, что это комплексный результат крайне удачного сочетание механической и электронных частей джойстика.
Следующий эргономический момент – ручка джойстика. Ручки многих фабричных и самодельных джойстиков копируют реальные прототипы и ручку, которые видите на джойстике Тип 2 многие наверняка воспримут как анахронизм и технологическое упрощение. Хотя второе отчасти и довольно большей части верно, но это не совсем так. Ножи и велосипеды (и джойстик) . Их роднит продолжительное и точное выполнение работы руками. Нож с «эргономической» рукоятью после недолгого строгания дерева сильно наминает руку. На руле велосипеда, если речь не идет о легкой прогулке, а например о занятиях триалом – то толстые «эргономичные» рукояти могут доставить немало проблем. Дело в том, что заданная форма сильно ограничивает возможность для сознательного и бессознательного, постоянно протекающего перехвата. Небольших движениях пальцев и кисти, наподобии постоянного моргания, сглатывания слюны, мимических и прочих движений. Поэтому я решил попробовать самую простую форму в виде цилиндра, с неопреновой оболочкой, расчитанной на высокую нагрузку, пот. Диаметр с неопреном получился 28 мм, приблизительно такой же как и на руле моего триального бионика. Неопрен проминается на несколько миллиметров, очень приятен на ощупь. Но первый раз джойстик пробовал без него, в таком вот виде.

Кнопки.
Хотелось бы конечно иметь побольше кнопок, но проектирование, увязка всех деталей отняли у меня много времени и сил, поэтому решил обойтись по минимому. Но такому, чтобы обеспечить максимальное качество. Во первых, давно хотел сделать удобный курок. Ни на одном джойстике ни один курок меня не удовлетворял по удобству. В результате сделал по известной схеме складного курка-блокиратора, только на подшипниках.

Из требований к курку был мягкий спуск, первоначально хотел установить кнопку холла, но ограничился обычным микриком. Микрик приклеен к перегородке, курок давит на него. При изготовлении курка забыл сделать выступ который давит на микрик и начал подклеивать разные брусочки. Работа кнопки стала неудовлетворительной и вместо твердого кусочка подклеил кусочек пористой резины и как оказалось это самое лучшее решение. Во первых 100% спрабатывание, пока не было ни одно отказа, во вторых мягкое и чувствительное нажатие и если продолжаю давить на курок дальше, то ничего страшного не происходит. Курок проходит некоторое расстояние и останавливается и не может раздавить микрик. Очень протое и эффективное решение.
Так как при проектировке я лишь в общих чертах представлял расположение кнопок, то решил поставить две на самой ручке, а потом по мере потребности дополнять другими. Такая необходимость возникла и как видно на фото ниже, джойстик дополнился энкодерным блоком с двумя кнопками. Сами кнопки пока не установлены. Пока работают только энкодеры.

Заодно и освоил холодное литье пластика, так как хотел иметь типовые ручки на джойстике и РУДах.
На сегодняшний день джойстик "налетал" больше месяца полноценной эксплуатации по нескольку часов в день. Осталось подключить 3 кнопки, потом разобрать, отшпаклевать и покрасить корпус. Но последнее оттягиваю до постройки РУДа, так как и так работает отлично.

[AIRgun]

Ронька, круто! Всегда нравились твои идеи
Когда появились эти датчики у которых "чем больше ход тем - больше точность" то тоже размышлял на эту тематику. И все таки, ведь не только точность тебя подтолкнула на эту идею, все же большой ход(излом кисти) на №1 оказался не удобен?

Если по самому джою, то действительно, лучше оси сделать одинаковыми, параллелограммные. Думаю получится вообще супер.

Какой сейчас градус датчика и ручки?

[PoHbka]

Я себя вижу только пилотом поршневого истребителя. И уверен, что ни на одном самолёте с джойстиками они не имеют такого угла отклонения как у Вас.

Никогда и ни в чем нельзя быть уверенным И это на напольнике

AIRgun На тип 1 никаких проблем с управлением нет. Меня не устраивало 2 момента. Первый дрожание аналоговых осей, цифровые датчики получил когда уже делал тип2. И второе, самое серьезное неудобство составляла логитековская ручка. Короткий неудобный курок, на крайних положенияx ручки требовался перехват. И форма площадки которая сильно мешала делать движения от себя. Тогда то и появилось желание поступательного движения.
Угол по тангажу ничтожный, для чего наклон ручки делается я уже писал. В данном случае надо мерять как на штурвале - длиной хода у основания ладони (76 мм).

[imilich]

Отличное решение. Поздравляю.
Осталось добавить немного теории.
Вы применяете шарнирно связанную трапецию.
Такая схема имеет виртуальный центр вращения ручки, находящийся в Вашем случае где-то между ног и на произвольной высоте от пола.
При этом ручка и с ней рука совершают такое же движение, как если бы простой длинный шток был закреплён в подшипнике, расположенном в этом самом виртуальном центре вращения.
Это я к чему?
Вашу схему можно рассчитать и заложить в неё вполне реалистичные характеристики перемещения ручки. Как у напольника, но значительно компактнее. В общем если не заедают люфты на коротких плечах, желаю удачного продолжения проекта!

[PoHbka]

Какие люфты?

[imilich]

Какие люфты?

Извините за неточность.
Это было предположение со скрытым вопросом: а нет ли люфтов?
Из ответа ясно, что нет. И это прекрасно!

[SAS_47]

Супер.

маленькое ихмо. Если после соединения и фиксации деталей сразу убрать наплывы эпоксидки (пока она жидкая) хб тканью, ватными палочками, то вообще красота получается.
Удобно намазывать и убирать лишнюю эпоксидку маленькими деревянными шпательками в виде плоских клинышков.

[AIRgun]

Ронька, это же не джойстик в спите Спор был о том, что специально втыкают в самолеты джои, в данном случае это: 1) Не специально, а из-за кабины, вынужденно. 2) Малый ход только по крену. 3) Это не удобно, опять же спецом делать не станут.
Просто втыкать в боевой самолет джойстик, по моему бессмысленно, тем более современный. Ну зачем это нужно? Вот прокручиваю в голове варианты, схемы, плюсы джойстика в самолете и пустота, только время терять.

Ронька, когда сделаешь вариант №3? Только чтоб фундаментально было))

[imilich]

А тогда зачем это сделали?
http://mnpk.ru/raket/RYB/
Ну, если не надо...

[AIRgun]

Не знаю что это такое, но причем тут джойстик, там только про то что он боковой.
Вопрос не в том, зачем это сделали, а вопрос куда это сделали На всех современных самолетах, "напольные" РУСы, и этим все сказано.
А еще если ты полетаешь на напольнике, думаю все поймешь.

И действительно Имилич, зачем? Почему если лучше? Ну не пойму я как джойстик заменит нормальную мужскую ручку между ног. Убейте не пойму, там как взялся так взялся, как дернул всем телом, ну думаю ты понял, ждойстик есть джойстиииик

[imilich]

На мой взгляд ответ очевиден.
Данная разработка предназначена для работы совместно с ЭДСУ (электро дистанционная система управления).
В сущности это не руль, а задатчик управления автопилотом. Особенно актуально для современных динамически неустойчивых аппаратов.
Поскольку я не являюсь фанатом "свистков", отдаю предпочтение классическим напольным системам управления. За что и "проголосовал рублём".
А вот за работами Поньки слежу с огромным интересом. Человек он творческий, технически грамотный, склонный к экспериментам. Тем и интересен!
А спора, как такового, ПМСМ и вовсе не было. Сколько людей - столько мнений.
С уважением, Милич.

[VadNik]

PoHbka - красиво!!!
Удачи в дальнейшем развитии проектов!

[MEHT]

Добрый день.
Очень понравился проект и своей необычностью и фотками как из старинного музея.
Когда думал сделать такое только вверх ногами. Коробка подвешена под столом и РУС провисает и к пилоту. А потом занялся классикой. Первый мой проект на Сухом опубликован и надеюсь второй скоро скину так же. А вопрос у меня по элеронам. Можно видео полного хода РУСа?

[Eponsky_bot]

Никогда и ни в чем нельзя быть уверенным И это на напольнике

[AIRgun]

На мой взгляд ответ очевиден.
Данная разработка предназначена для работы совместно с ЭДСУ (электро дистанционная система управления).
В сущности это не руль, а задатчик управления автопилотом.

Ну да. Сам же и ответил. Автопилот - не РУС.

--- Добавлено ---

Добрый вечер. Рафаль современный самолет? Там джойстик. На Су37 тоже вроде был, пока тот в вездухе не развалился. Думаю что при сильных перегрузках пилоту проще повернуть кисть руки, чем кисть, плечо и предплечье. Ручка между ног, на мой взгляд, становится рудиментом с появлением ЭДСУ и современных ракет воздух-воздух. Не верите - поиграйте в LOCKON)))). Кстати в аэробусах, по-идее один из пилотов должен быть левшой))). Там джои размещены c правой и левой стороны от кресел пилотов. "Ось крена выносится на корпус джойстика". А можно фото корпуса без боковой крышки? Одолевает любопытство)))

Чего чего? 1) Причем тут сильные перегрузки, и загрузка РУСа в современных ястребах? Загрузка там всего лишь имитация)) 2) Допустим в современном самолете система проводки, будет не автоматическая, мускульная и что, тебе допустим 30кг будет легче дернуть кистью?

"Тоже вроде был" не принимается. Вот когда будут поголовно на джойстиках, тогда соглашусь, что это лучше(хотя на том же супер современном Т50, нормальный мужской РУС) Пока так и не прозвучало, чем джойстик лучше.
Да что мне в Локон играть, я их каждый день вижу


Рудимент, рудимент Да и зачем эти ОВТ, сверх маневренность итд, если уже в рудимент записали.

[PoHbka]

Добавил небольшое обзорное видео по джойстику.

В конце показан ход ручки. Сейчас пересмотрел, по разрешению приврал немного, разрешение по Y не 5400, а всего 5041 ) отсчетов.

[AIRgun]

Офигеть не встать, в динамике очень хорошо смотрится Представляю, что получится по двум осям! Надеюсь это и другим будет удобно
Ронька, так ты будешь делать параллелограмм по двум осям?

[imilich]

Если ось крена вынесена в район коробки корпуса, вполне реально.
Правда, смущает консольность подвесов, но Ронька не боится... И люфтов не видит.
Мастеру - флаг в руки. Ещё и нас научит.

[smpl]

PoHbka, идея - супер!!! Очень здорово получилось!