Джойстикпредставляет собой устройство ввода, состоящее из палки, которая поворачивается на основании и сообщает свой угол или направление на управляемое им устройство. Джойстик, также известный как контрольная колонка , является главным управляющим устройством в кабине многих гражданских и военных самолетов, либо в качестве центральной палки, либо на боковой панели. Он часто имеет дополнительные переключатели для управления различными аспектами полета самолета.
Джойстики часто используются для управления видеоиграми и обычно имеют одну или несколько кнопок, состояние которых также может быть прочитано компьютером. Популярным вариантом джойстика, используемого на современных игровых консолях, является аналоговый джойстик. Джойстики также используются для управления машинами, такими как краны, грузовики, подводные беспилотные летательные аппараты, инвалидные коляски, камеры наблюдения и луговые косилки с нулевым радиусом поворота. Миниатюрные пальцевые джойстики были приняты в качестве устройств ввода для более мелкого электронного оборудования, такого как мобильные телефоны.
Авиация
Джойстики были созданы как элементы управления элеронами и лифтами воздушных судов, и, как известно, они впервые были использованы как таковые на самолетах Bleriot VIII Луи Блерио в 1908 году в сочетании с пешеходным стержнем с педалью для поверхности управления рысканием на хвосте.
Считается, что название «джойстик» возникло у французского пилота начала 20-го века Роберта Эсно-Пельтье . Существуют также конкурирующие претензии от имени пилотов-коллег Роберта Лорейн , Джеймса Генри Джойса и А.Е. Джорджа. Лорейн цитируется Оксфордским английским словарем для использования термина «джойстик» в своем дневнике в 1909 году, когда он отправился в По, чтобы научиться летать в школе Блерио. Джордж был пионером-авиатором, который со своим коллегой Джоблинг построил и совершил биплан в Ньюкасле в Англии в 1910 году. Он, как утверждается, изобрел «Джордж-палку», который стал более широко известен как джойстик. Контрольная колонна самолета Джордж и Джоблинг находится в коллекции Музея Дискавери в Ньюкасл-апон-Тайн, Англия. Джойстики присутствовали на ранних самолетах, хотя их механическое происхождение неизвестно. Приведение термина «джойстик» на самом деле может быть приписано Лорейн, поскольку его самое раннее известное использование термина, хотя он, безусловно, не изобрел устройство.
Электронные джойстики
История
Электрический двухосный джойстик был изобретен CB Mirick в Военно-морской исследовательской лаборатории Соединенных Штатов (NRL) и запатентован в 1926 году (патент США № 1,597,416) ». В то время NRL активно разрабатывала дистанционно управляемые самолеты и джойстик возможно, был использован для поддержки этих усилий. В заявленном патенте Мирик пишет: «Моя система управления особенно применима в маневрирующих самолетах без пилота».
В 1944 году немцы разработали электрический двухосный джойстик. Устройство использовалось как часть радиопередатчика радиолокационного комплекса Funkgerät FuG 203 Kehl, используемого на некоторых немецких бомбардировочных самолетах, используемых для управления как противокорабельной ракетой с ракетным оружием Henschel Hs 293 , а также безвентиляторный новаторский боевой боеприпас Fritz-X против морских и других целей. Здесь джойстик передатчика Келя использовался оператором для управления ракетой по направлению к своей цели. У этого джойстика были встроенные переключатели, а не аналоговые датчики. И Hs 293, и Fritz-X использовали радиоприемники FuG 230 Straßburg в них для отправки контрольных сигналов Kehl на управляющие поверхности боеприпасов. Сравнительная единица джойстика использовалась для современного рулевого управления American Azon , строго для бокового управления боеприпасом только на оси рыскания.
Это немецкое изобретение было подхвачено кем-то из команды ученых, собравшихся в Heeresversuchsststst в Peenemünde. Здесь частью команды по немецкой ракетной программе была разработка ракеты Wasserfall , варианта ракеты V-2 , первой ракеты класса «земля-воздух ». Оборудование рулевого управления Wasserfall преобразовало электрический сигнал в радиосигналы и передало их ракете.
В 1960-е годы использование джойстиков стало широко распространенным в радиоуправляемых модельных авиационных системах, таких как Kwik Fly производства Филла Крафта (1964). Нынешняя фирма Kraft Systems в конечном итоге стала важным поставщиком OEM-джойстиков для компьютерной индустрии и других пользователей. Первое использование джойстиков за пределами радиоуправляемой авиационной промышленности, возможно, находилось под контролем силовых инвалидных колясок, таких как Permobil (1963). В течение этого периода NASA использовало джойстики в качестве управляющих устройств как часть миссий Apollo. Например, модели испытания лунного посадочного модуля контролировались джойстиком.
Во многих современных самолетах авиалайнеров, например, во всех самолетах Airbus, разработанных с 1980-х годов, джойстик получил новый пожизненный срок службы для управления полетом в виде « боковой ручки », контроллера, аналогичного игровому джойстику, но который используется для управления полетом, заменив традиционное ярмо. Боковое смещение сохраняет вес, улучшает движение и видимость в кабине, и может быть безопаснее в случае аварии, чем традиционное «контрольное ярмо».
Электронные игры
Ральф Х. Бэр , изобретатель телевизионных видеоигр и консоль Magnavox Odyssey , выпущенный в 1972 году, создал первые джойстики для видеоигр в 1967 году. Они смогли контролировать горизонтальное и вертикальное положение пятна, отображаемого на экране. Самый ранний известный электронный джойстик с кнопкой огня был выпущен Sega в рамках их аркадной игры 1969 года Missile — симулятор шутера, который использовал его как часть ранней схемы двойного управления , в которой используются две направленные кнопки переместите моторизованный танк, и двухсторонний джойстик используется для стрельбы и управления ракетой на встречных плоскостях, отображаемых на экране. Когда самолет попал, на экране появляется взрыв, а также взрывной звук. Игра была выпущена в Северной Америке как SAMI Midway Games .
Taito выпустила четырехпозиционный джойстик в качестве части своей видеоигры Astro Race в аркадном гоночном мире в 1973 году, в то время как их 1975-го и пушечный многонаправленный шутер от Western Gun представили два джойстика с одним восьмипозиционным джойстиком для движения и другой — для изменения направления съемки. В Северной Америке он был выпущен Midway под названием Gun Fight. В 1976 году Тайто выпустил Interceptor , ранний симулятор боевого полета первого лица, который включал пилотирование реактивного истребителя , используя восьмипозиционный джойстик, нацеленный на перекрестье и стрельбу на вражеские самолеты.
Стандартный джойстик Atari , разработанный для Atari 2600 , выпущенный в 1977 году, был цифровым контроллером с одной кнопкой огня. Порт джойстика Atari уже много лет является стандартной стандартной спецификацией джойстика. Джойстики обычно использовались в качестве контроллеров в игровых консолях первого и второго поколения , но в середине 1980-х годов они уступили привычную игровую площадку с системой развлечений Nintendo и системой Sega Master , хотя джойстики, особенно в стиле аркады, были и есть популярных дополнительных рыночных надстроек для любой консоли.
В 1985 году игра Sega в аркадном рельсовом шутере Sega Space Harrier представила настоящий аналоговый полет, используемый для движения. Джойстик мог регистрировать движение в любом направлении, а также измерять степень нажатия, которая могла бы перемещать персонаж игрока с разной скоростью в зависимости от того, насколько джойстик был нажат в определенном направлении.
Различным вариантом аналогового джойстика является позиционный пушка , которая работает по-другому от легкой пушки. Вместо использования световых датчиков позиционная пушка по существу представляет собой аналоговый джойстик, установленный в фиксированном месте, который записывает положение пистолета, чтобы определить, где игрок нацеливается на экран. Он часто используется для аркадных игр с ранними примерами, включая Sega ‘s Sea Devil в 1972 году, Атака Тайто в 1976 году, Cross Fire в 1977 году и боевой акулы Нинтендо в 1978 году.
В течение 1990-х годов джойстики, такие как CH Products Flightstick , Gravis Phoenix , Microsoft SideWinder , Logitech WingMan и Thrustmaster FCS, пользовались спросом у компьютерных геймеров. Они считались предпосылкой для симуляторов полета, таких как F-16 Fighting Falcon и LHX Attack Chopper. Джойстики стали особенно популярны благодаря основному успеху симуляторов космического полета, таких как X-Wing и Wing Commander, а также 3D-шутер «Шесть степеней свободы». Джойстик VirPil Controls «MongoosT-50» был разработан, чтобы имитировать стиль российских самолетов (в том числе Сухой-Су-35 и Сухой-Су-57 ), в отличие от большинства джойстиков полета.
Однако с начала 21 века эти типы игр ослабевали в популярности и теперь считаются «мертвым» жанром, и с этим игровые джойстики были сведены к нишевым продуктам. В интервью NowGamer с Джимом Бун, продюсером Volition Inc., он заявил, что плохие продажи FreeSpace 2, возможно, были из-за плохой продажи джойстиков потому что они «вышли из моды», потому что более современные шутеры от первого лица, такие как Quake , были «очень похожи на мышь и клавиатуру». Далее он сказал: «До этого, например, когда мы делали« Спуск » , для людей было совершенно очевидно, что у них есть джойстики — мы продали много копий« Спуска ». Примерно в это же время более современный FPS с мышью и клавиатура вышла, а не просто клавиатура, например Wolfenstein [3D] или что-то в этом роде ».
С конца 1990-х годов аналоговые палочки (или пальцы из-за их управления большими пальцами) стали стандартными для контроллеров для игровых консолей, популяризированных контроллером Nintendo 64 от Nintendo, и имеют возможность указывать палку смещение из его нейтрального положения. Это означает, что программное обеспечение не должно отслеживать позицию или оценивать скорость перемещения элементов управления. Эти устройства обычно используют потенциометры для определения положения палки, хотя некоторые более новые модели вместо этого используют датчик эффекта Холла для большей надежности и уменьшения размеров.
Аркадные стики
Аркадная стик — это широкоформатный контроллер для использования с домашними консолями или компьютерами. Они используют конфигурацию кнопок и кнопок в некоторых аркадных шкафах, таких как специальные кнопки с несколькими кнопками. Например, шестиэтажное расположение аркадных игр Street Fighter II или Mortal Kombat не может быть удобно эмулировано на консольном джойстике, поэтому лицензированные домашние аркадные палочки для этих игр были изготовлены для домашних консолей и ПК.
Переключатель шляпы — это управление некоторыми джойстиками. Он также известен как переключатель POV (точка зрения). Это позволяет смотреть в виртуальном мире, просматривать меню и т. Д. Например, многие летные тренажеры используют его для переключения взглядов игрока, в то время как другие игры иногда используют его в качестве замены D-pad. Компьютерные геймпады как с аналоговым джойстиком, так и с D-пэдом обычно назначают Scancodes POV-переключателям для последнего.
Термин «переключатель шляп» — это сокращение термина «переключатель шляпы Coolie», названного так же похожим на головной убор.
В реальном самолете переключатель шляпы может управлять такими элементами, как отделка элеронов или руля .
Промышленные джойстики
В последнее время использование джойстиков стало обычным явлением во многих промышленных и производственных приложениях, таких как краны, сборочные линии, лесохозяйственное оборудование, горные грузовики и экскаваторы. Фактически, использование таких джойстиков столь востребовано, что практически заменило традиционный рычаг механического управления практически во всех современных гидравлических системах управления. Кроме того, для большинства беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и подводных дистанционно управляемых транспортных средств (ROV) требуется, по крайней мере, один джойстик для управления либо автомобилем, бортовыми камерами, датчиками и / или манипуляторами.
Благодаря очень практичному грубому характеру таких приложений промышленный джойстик имеет тенденцию быть более надежным, чем обычный контроллер видеоигр, и способен функционировать в течение длительного цикла. Это привело к разработке и применению эффекта эффекта Холла для таких применений в 1980-х годах в качестве средства бесконтактного зондирования. Несколько компаний производят джойстики для промышленного применения с использованием технологии эффекта Холла. Другая технология, используемая в конструкции джойстика, — использование тензодатчиков для создания преобразователей силы, из которых выход пропорционален применяемой силе, а не физическому прогибу. Миниатюрные преобразователи силы используются в качестве дополнительных элементов управления джойстиками для функций выбора меню.
Некоторые более крупные производители джойстиков могут настраивать ручки и ручки джойстика, характерные для потребностей OEM, в то время как небольшие региональные производители часто концентрируются на продаже стандартных продуктов по более высоким ценам для более мелких OEM-производителей.
Вспомогательные технологии
Специализированные джойстики, классифицированные как вспомогательное устройство для указания технологии , используются для замены компьютерной мыши для людей с довольно серьезными физическими недостатками. Вместо управления играми эти джойстики управляют указателем. Они часто полезны людям с атетоидными состояниями, такими как церебральный паралич , которым легче их понять, чем стандартная мышь. Миниатюрные джойстики доступны для людей с заболеваниями с мышечной слабостью, такими как мышечная дистрофия или болезнь моторных нейронов. Они также используются на инвалидных колясках с электроприводом для контроля, поскольку они просты и эффективны для использования в качестве метода управления.