Джойстик представляет собой устройство ввода, состоящее из палочки, который поворачивается на базе и сообщает его угол или направление к устройству оно контролирующее. Джойстик, также известный как штанга управления, является основным устройством управления в кабине многих гражданских и военных самолетов в качестве центрального или бокового рычага. 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. Популярной разновидностью джойстика, используемого на современных игровых приставках, является аналоговый джойстик. Джойстики также используются для управления такими машинами, как краны, грузовики, подводные беспилотные автомобили, инвалидные коляски, камеры наблюдения и газонокосилки с нулевым радиусом поворота. Миниатюрные пальцевые джойстики используются в качестве устройств ввода для небольшого электронного оборудования, такого как мобильные телефоны.
Джойстики возник в качестве контроля для авиационных элеронов и лифтов, и первые, как известно, было использовано в качестве таковых на Блерио «с Блерио VIII самолета 1908, в сочетании с ножным коромыслом для контроля поверхности поворота вокруг вертикальной оси на хвосте.
Считается, что название джойстика произошло от французского летчика начала 20 века Роберта Эсно-Пелтери. Есть также конкурирующие претензии от имени других пилотов Роберта Лорейна, Джеймса Генри Джойса и А.Э. Джорджа. Оксфордский словарь английского языка цитирует Лорейна за использование термина «джойстик» в своем дневнике в 1909 году, когда он отправился в По, чтобы научиться летать в школе Блерио. Джордж был пионером-авиатором, который вместе со своим коллегой Джоблингом построил и пилотировал биплан в Ньюкасле в Англии в 1910 году. Утверждается, что он изобрел «Джордж Стик», который стал более известен как джойстик. Колонна управления самолетами Джорджа и Джоблинга находится в коллекции Музея открытий в Ньюкасл-апон-Тайн, Англия. Джойстики присутствовали в первых самолетах, хотя их механическое происхождение неясно. Создание термина «джойстик» может быть приписано Лорейну, так как это самое раннее известное использование этого термина, хотя, безусловно, он не изобрел устройство.
Электрический двухосевой джойстик был изобретен CB Mirick в Военно-морской исследовательской лаборатории США (NRL) и запатентован в 1926 году (патент США № 1597416). В то время NRL активно разрабатывала самолеты с дистанционным управлением, и джойстик, возможно, использовался В полученном патенте Мирик пишет: «Моя система управления особенно применима при маневрировании самолета без пилота».
Примерно в 1944 году немцы разработали электрический двухосевой джойстик. Устройство использовалось как часть немецкой системы радиопередатчика Funkgerät FuG 203 Kehl, используемой в некоторых немецких бомбардировщиках, которые управляли обеими ракетными противокорабельными ракетами Henschel. Hs 293 и новаторский маломощный высокоточный боеприпас Fritz-X для борьбы с морскими и другими целями. Здесь джойстик передатчика Келя использовался оператором для наведения ракеты на цель. У этого джойстика были выключатели, а не аналоговые датчики. И Hs 293, и Fritz-X использовали радиоприемники FuG 230 Straßburg, чтобы посылать управляющие сигналы Kehl на управляющие поверхности артиллерийского орудия. Аналогичный блок джойстика использовался для современного управляемого боеприпаса американского Azon, строго для бокового управления боеприпасом только по оси рыскания.
Это немецкое изобретение было подхвачено кем-то из группы ученых, собранной в Heeresversuchsanstalt в Пенемюнде. Здесь часть команды немецкой ракетной программы разрабатывала ракету Вассерфаль, вариант ракеты Фау-2, первую ракету класса «земля-воздух ». Рулевое оборудование Wasserfall преобразовывало электрический сигнал в радиосигналы и передавало их на ракету.
Прототип руки джойстикового контроллера Project Gemini, 1962 год.В 1960-х годах использование джойстиков стало широко распространено в системах радиоуправления модельных самолетов, таких как Kwik Fly производства Phill Kraft (1964). Ныне несуществующая фирма Kraft Systems в конечном итоге стала важным OEM-поставщиком джойстиков для компьютерной индустрии и других пользователей. Первое использование джойстиков вне радиоуправляемой авиационной промышленности могло быть связано с управлением инвалидными колясками с электроприводом, такими как Permobil (1963). В это время НАСА использовало джойстики в качестве устройств управления в рамках миссий Аполлона. Например, испытательные модели лунных посадочных модулей управлялись с помощью джойстика.
Во многих современных авиалайнерах, например во всех самолетах Airbus, разработанных с 1980-х годов, джойстик получил новую жизнь для управления полетом в виде « бокового джойстика », контроллера, похожего на игровой джойстик, но который используется для управления полетом, заменив традиционную коромысло. Боковой джойстик снижает вес, улучшает движение и обзор в кабине и может быть более безопасным в случае аварии, чем традиционная «тяга управления».
Ральф Х. Баер, изобретатель консоли Magnavox Odyssey, выпущенной в 1972 году, создал первые джойстики для видеоигр в 1967 году. Они могли управлять горизонтальным и вертикальным положением точки, отображаемой на экране. Самый ранний известный электронный игровой джойстик с кнопкой огня был выпущен Sega как часть их аркадной игры Missile 1969 года, симулятора шутера, который использовал его как часть ранней схемы двойного управления, где две кнопки направления используются для перемещения моторизованного танк и двухсторонний джойстик используются для стрельбы и наведения ракеты на встречные самолеты, отображаемые на экране; при попадании в самолет на экране появляется анимация взрыва и звук взрыва. В 1970 году игра была выпущена в Северной Америке как SAMI компанией Midway Games.
Taito выпустила четыре-джойстик, как часть их аркада гонки видеоигр Astro гонки в 1973 году, в то время как их 1975 пробег и пистолет разнонаправленности шутер игра Western Gun представила двойную палку управление с одним из восьми позиционных джойстика для движения, а других для изменение направления стрельбы. В Северной Америке он был выпущен Midway под названием Gun Fight. В 1976 году Taito выпустил Interceptor, ранний симулятор боевого полета от первого лица, в котором участвовал пилотируемый реактивный истребитель с использованием восьмипозиционного джойстика для прицеливания и стрельбы по самолетам противника.
Вид компьютерного порта стандартного разъема Atari: 1. вверх, 2. вниз, 3. слева, 4. справа, 5. ( потенциометр y), 6. кнопка включения, 7. +5 В постоянного тока, 8. заземление, 9. (горшок х).Стандартный джойстик Atari, разработанный для Atari 2600, выпущенный в 1977 году, был цифровым контроллером, с одной кнопкой огня. В Атари джойстик порт был в течение многих лет де - факто стандарт спецификации цифрового джойстика. Джойстики были широко используются в качестве контроллеров первого и второго поколения игровых консолей, но они уступили знакомой игровой площадке с Nintendo Entertainment System и Sega Master System в середине 1980-х годов, хотя джойстики-особенно аркадных один-были и популярные послепродажные надстройки для любой консоли.
В 1985 году Сеги третьего лица аркада железнодорожных стрелок игра Space Harrier показал истинный аналог полета палку, используемый для движения. Джойстик мог регистрировать движение в любом направлении, а также измерять степень толчка, который мог перемещать персонажа игрока с разной скоростью в зависимости от того, насколько далеко джойстик был нажат в определенном направлении.
Разновидностью джойстика является поворотный джойстик. Это тип гибрида джойстика и ручки, где джойстик можно перемещать в различных направлениях, в то же время имея возможность вращать джойстик. Он в основном используется в аркадных стрелялках, чтобы управлять как движением игрока в восьми направлениях, так и направлением оружия на 360 градусов. Он был введен SNK, первоначально с танком шутер TNK III (1985), прежде чем он был популяризировали вводную и пушку шутер Икарей воинами (1986). Позднее SNK использовал поворотный джойстик в аркадных играх, таких как Guerrilla War (1989).
Отличительной разновидностью аналогового джойстика является позиционная пушка, которая работает иначе, чем световая пушка. Вместо использования световых датчиков позиционный пистолет - это, по сути, аналоговый джойстик, установленный в фиксированном месте, который записывает положение пистолета, чтобы определить, куда игрок целится на экране. Он часто используется для аркадных пушки игр, с ранних примеров, включая Sega «s Sea Devil в 1972 году; Taito «S Attack в 1976; Cross Fire в 1977 году; и Nintendo «s Battle Shark в 1978 году.
Saitek «s Cyborg 3D Gold около 2000 - х годов. Обратите внимание на дроссельную заслонку, дополнительные кнопки и переключатель на шляпе.В течение 1990-х джойстики, такие как CH Products Flightstick, Gravis Phoenix, Microsoft SideWinder, Logitech WingMan и Thrustmaster FCS, пользовались спросом у компьютерных геймеров. Они считались обязательным условием для создания авиасимуляторов, таких как F-16 Fighting Falcon и LHX Attack Chopper. Джойстики стали особенно популярны благодаря массовому успеху игр-симуляторов космических полетов, таких как X-Wing и Wing Commander, а также 3D-шутеру Descent «Шесть степеней свободы». Джойстик MongoosT-50 от VirPil Controls был разработан, чтобы имитировать стиль российских самолетов (включая Су-35 и Су-57 ), в отличие от большинства полетных джойстиков.
Однако с начала 21 века популярность этих игр снизилась, и теперь они считаются «мертвым» жанром, в результате чего игровые джойстики превратились в нишевые продукты. В NowGamer «интервью s с Джимом Boone, продюсером на Volition Inc., он заявил, что FREESPACE 2 » Малообеспеченные продаж может быть связано с джойстиками продаются плохо, потому что они „выходят из моды“, потому что более современный первого лица шутеры, такие как Quake, были «очень ориентированы на мышь и клавиатуру». Далее он заявил: «До этого, когда мы, например, делали Descent, у людей было обычным делом иметь джойстики - мы продавали много копий Descent. Это было примерно в то время [когда] более современные FPS с мышью и появилась клавиатура, а не просто клавиатура вроде Wolfenstein [3D] или что-то в этом роде ».
С конца 1990 - х годов, аналоговые палочки (или Thumbsticks, из - за их под контролем своих больших пальцев) стали стандартом на контроллерах для игровых консолей, популяризировал Nintendo «s Nintendo 64 контроллера, и имеют возможность указать смещение палке от его нейтральное положение. Это означает, что программное обеспечение не должно отслеживать положение или оценивать скорость, с которой перемещаются элементы управления. В этих устройствах обычно используются потенциометры для определения положения ручки, хотя в некоторых новых моделях вместо этого используется датчик Холла для большей надежности и меньшего размера.
В 1997 году ThrustMaster, Inc. представила программируемый контроллер 3D, который был интегрирован в компьютерные игры для моделирования полета. Эта линия адаптировала несколько аспектов RHC (Rotational Hand Controller) НАСА, который используется для методов посадки и навигации.
В 1997 году первый игровой джойстик с обратной связью по усилию ( тактильный ) был изготовлен компанией CH Products по лицензии создателя технологии Immersion Corporation. За продуктом, получившим название Force FX, последовали джойстики с обратной связью по усилию от Logitech, Thrustmaster и других, также по лицензии Immersion.
Аркадный джойстик - это широкоформатный контроллер для использования с домашними консолями или компьютерами. Они используют конфигурацию ручки и кнопки некоторых аркадных шкафов, например, с особым расположением нескольких кнопок. Например, шести-кнопочную компоновку аркадных игр Street Fighter II или Mortal Kombat невозможно удобно эмулировать на консольном джойстике, поэтому лицензированные домашние аркадные джойстики для этих игр были изготовлены для домашних консолей и ПК.
Шляпный переключатель - это элемент управления на некоторых джойстиках. Он также известен как переключатель точки обзора. Он позволяет осматриваться в виртуальном мире, просматривать меню и т. Д. Например, многие авиасимуляторы используют его для переключения взглядов игрока, в то время как другие игры иногда используют его как замену D-pad. Компьютерные геймпады с аналоговым джойстиком и крестовиной обычно назначают последнему скан-коды переключателя POV.
Термин «переключатель шляпы» является сокращением термина « переключатель шляпы кули », названного в честь похожего на вид головного убора.
В реальном самолете переключатель шляпы может управлять такими вещами, как элероны или триммер руля высоты.
Помимо кнопок, колесиков и дисковых переключателей, а также сенсорных экранов, были созданы миниатюрные джойстики для эффективного ручного управления камерами.
Миниатюрный джойстик, которым можно управлять большим пальцем правой руки, рядом с электронным видоискателем
Детальный вид
В последнее время использование джойстиков стало обычным явлением во многих промышленных и производственных приложениях, таких как; краны, сборочные линии, лесозаготовительное оборудование, карьерные самосвалы и экскаваторы. На самом деле использование таких джойстиков настолько востребовано, что фактически заменило традиционный механический рычаг управления почти во всех современных гидравлических системах управления. Кроме того, для большинства беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и подводных аппаратов с дистанционным управлением (ROV) требуется по крайней мере один джойстик для управления транспортным средством, бортовыми камерами, датчиками и / или манипуляторами.
Из-за практического и грубого характера таких приложений промышленный джойстик имеет тенденцию быть более надежным, чем типичный контроллер для видеоигр, и способен работать в течение длительного срока службы. Это привело к развитию и использованию зондирования на эффекте Холла в таких приложениях в 1980-х годах в качестве средства бесконтактного зондирования. Несколько компаний производят джойстики для промышленного применения с использованием технологии Холла. Другая технология, используемая в конструкции джойстика, - это использование тензодатчиков для создания датчиков силы, выходной сигнал которых пропорционален приложенной силе, а не физическому отклонению. Миниатюрные преобразователи силы используются в качестве дополнительных элементов управления на джойстиках для функций выбора меню.
Некоторые более крупные производители джойстиков могут настраивать рукоятки и рукоятки джойстиков в соответствии с потребностями OEM-производителей, в то время как небольшие региональные производители часто концентрируются на продаже стандартных продуктов по более высоким ценам более мелким OEM-производителям.
Специальные джойстики, классифицируемые как вспомогательные указывающие устройства, используются для замены компьютерной мыши для людей с довольно серьезными физическими недостатками. Эти джойстики не управляют играми, а управляют указателем. Они часто полезны людям с атетоидными состояниями, такими как церебральный паралич, которым их легче понять, чем обычным мышам. Миниатюрные джойстики доступны для людей с состояниями, связанными с мышечной слабостью, такими как мышечная дистрофия или заболевание двигательных нейронов. Они также используются для управления инвалидными колясками с электроприводом, поскольку они просты и эффективны в использовании в качестве метода управления.