Как устроены игровые рули. Электрическая схема игрового руля. Самодельный руль F1 RBR Самодельный игровой руль для пк

Чтобы поиметь себе вот такой руль, да еще и педали, достаточно купить несколько деталей, прочитать инструкции и советы и немного поработать руками. Если у тебя руки растут откуда надо, ты умеешь паять и понимаешь то, что читаешь, то все получится с первого раза. А если ты сушишь кошку в микроволновке потому, что это не запрещено мануалом, - что ж, мои соболезнования...

Как все это работает

Большинство персональных компьютеров, используемых для игр, имеет звуковую карту. На этой карте есть геймпорт, в который можно подключать джойстики, геймпады, рули и прочее. Все эти устройства используют возможности игрового порта одинаково - разница лишь в конструкции устройства, а человек выбирает такое, какое является наиболее подходящим и удобным для той игры, в которую он играет.

Геймпорт персонального компьютера поддерживает 4 переменных сопротивления (потенциометра) и 4 мгновенных кнопки-выключателя (которые включены, пока нажаты). Получается, что можно в один порт подключить 2 джойстика: по 2 сопротивления (одно - влево/вправо, другое - вверх/вниз) и по 2 кнопки на каждый.

В стандартном джойстике потенциометр оси Х отвечает за движение рукоятки влево/вправо, а сопротивление оси Y - вперед/назад. Применительно к рулю и педалям, ось Х становится управлением, а ось Y соответственно дросселем и тормозом. Ось Y должна быть разделена и подключена так, чтобы 2 отдельных сопротивления (для педалей газа и тормоза) действовали как одно сопротивление, как в стандартном джойстике.

Как только станет ясна идея геймпорта, можно начинать проектировать любую механику вокруг основных двух сопротивлений и четырех выключателей: рулевые колеса, рукоятки мотоцикла, контроль тяги самолета... насколько позволяет воображение.

В этом разделе будет рассказано, как сделать основной модуль руля: настольный кожух, содержащий почти все механические и электрические компоненты руля. электрическая схема будет пояснена в разделе «проводка», здесь же будут охвачены механические детали колеса.

Рулевое колесо;
Ступица колеса;
Вал (болт 12мм x 180мм);
Винт (держит подшипник на валу);
12мм подшипник в опорном кожухе;
Центрирующий механизм;
Болт-ограничитель;
Шестерни;
100к линейный потенциометр;
Фанерная основа;
Ограничитель вращения;
Скоба;
Резиновый шнур;
Угловой кронштейн;
Механизм переключения передач.

Рулевой вал сделан из обычного крепежного болта длиной 180мм и диаметром 12мм. Болт имеет два 5мм отверстия - одно для болта-ограничителя (7), ограничивающего вращение колеса, и одно для стального пальца механизма центрирования, описанного ниже. Используемые подшипники имеют 12мм внутренний диаметр и прикручены к валу двумя винтами (4).

Центрирующий механизм - механизм, который возвращает руль в центральное положение. Он должен работать точно, эффективно, быть простым и компактным. Есть несколько вариантов, здесь будет описан один из них.

Механизм (рис. сверху) состоит из двух алюминиевых пластин (2), толщиной 2мм, через которые проходит рулевой вал (5). Эти пластины разделены четырьмя 13мм вкладышами (3). В рулевом валу просверлено 5мм отверстие, в которое вставлен стальной стержень (4). 22мм болты (1) проходят через пластины, вкладыши и отверстия, просверленные в концах стержня, фиксируя все это вместе. Резиновый шнур накручивается между вкладышами на одной стороне, затем по вершине рулевого вала, и, наконец, между вкладышами с другой стороны. натяжение шнура можно менять, чтобы регулировать сопротивление колеса.

Чтобы избежать повреждений потенциометра, необходимо сделать ограничитель вращения колеса. Практически все промышленные рули имеют диапазон вращения 270 градусов. Однако здесь будет описан механизм поворота на 350 градусов, уменьшить который будет не проблема. Стальной г-образный кронштейн, длиной 300мм (14) прикрепляется болтами к основе модуля. Этот кронштейн служит для нескольких целей:

является местом крепления резинового шнура центрирующего механизма (два болта m6 по 20мм в каждом конце);
обеспечивает надежную точку останова вращения колеса;
усиливает всю конструкцию в момент натяжения шнура.

Потенциометр крепится к основанию через простой уголок и соединяется с валом. Максимальный угол вращения большинства потенциометров составляет 270 градусов, и если руль разработан для вращения в 350 градусов, то необходим редуктор. Пара шестерен с поломанного принтера подойдут идеально. Нужно только правильно выбрать количество зубов на шестернях, например 26 и 35. В этом случае передаточное число будет 0.75:1 или вращение на 350 градусов руля даст 262 градуса на потенциометре. Если руль будет крутиться в диапазоне 270 градусов, то вал соединяется с потенциометром напрямую.

Основа модуля делается аналогично модулю руля из 12мм фанеры с поперечиной из твердой древесины (3) для крепления пружины возврата. Пологая форма основы служит подставкой для ног. Стойка педали (8) сделана из 12мм стальной трубки, к верхнему концу которой крепится болтами педаль. Через нижний конец стойки проходит 5мм стержень, который держит педаль в монтажных кронштейнах (6), прикрученных к основанию и сделанных из стального уголка. Поперечина (3) проходит через всю ширину педального модуля и надежно (должна выдерживать полное растяжение пружин) приклеивается и привинчивается к основанию (2). Пружина возврата (5) крепится к стальному винту с ушком (4), который проходит через поперечину прямо под педалью. Такая конструкция крепления позволяет легко регулировать натяжение пружины. Другой конец пружины цепляется к стойке педали (8).

Педальный потенциометр установлен на простом L-кронштейне (14) в задней части модуля. Тяга (11) крепится к приводу (12) на втулках (9, 13), позволяя сопротивлению вращаться в диапазоне 90 градусов.

Рычаг коробки передач представляет собой алюминиевую конструкцию, как на рисунке снизу. Стальной стержень (2) с нарезанной резьбой крепится к рычагу через втулку (1) и проходит через отверстие, просверленное в Г-образном кронштейне на основании модуля руля. С обеих сторон отверстия в кронштейне на стержень установлены две пружины (1) и затянуты гайками так, чтобы создавалось усилие при движении рычага. Две большие шайбы (4, 2) располагаются между двумя микровыключателями (3), которые прикручены один на другом к основанию. Все это хорошо видно на рисунках снизу.

Справа на рисунке показан альтернативный механизм переключения передач - на руле, как в болидах формулы 1. Здесь используется два маленьких шарнира (4), которые установлены на ступицу колеса. Рычаги (1) крепятся к шарнирам таким способом, чтобы они могли двигаться только в одном направлении, т. е. к колесу. В отверстия в рычагах вставляются два маленьких выключателя (3), так, чтобы при нажатии они упирались в резиновые подушечки (2), приклеенные к колесу и срабатывали. Если выключатель имеет недостаточно жесткое давление, то возврат рычагов можно обеспечить пружинами (5), установленными на шарнир.

Проводка

Немного о том, как работает потенциометр. Если снять с него крышку, то можно увидеть, что он состоит из изогнутой токопроводящей дорожки с контактами А и С на концах и бегунка, соединенного с центральным контактом В (рис 11). Когда вал вращается против часовой стрелки, то сопротивление между А и В увеличится на то же самое количество, на какое уменьшается между С и В.

Подключается вся система по схеме стандартного джойстика, имеющего 2 оси и две кнопки. Красный провод всегда идет на средний контакт сопротивления, а вот фиолетовый (3) может быть подключен на любой из боковых, в зависимости от того, как установлено сопротивление.

С педалями не так все просто. Поворот руля эквивалентен движению джойстика влево/вправо, а нажатие педалей газ/тормоз соответственно - вверх/вниз. И если сразу нажать на обе педали, то они взаимно исключат друг друга, и ни какого действия не последует. Это одно-осевая система подключения, которую поддерживает большинство игр. Но многие современные симуляторы, типа GP3, F1-2000, TOCA 2 и т.д., используют двух-осевую систему газ/тормоз, позволяя применять на практике методы управления, связанные с одновременным использованием газа и тормоза. Ниже показаны обе схемы.

Так как много игр не поддерживают двойную ось, то будет разумно собрать коммутатор (рис. снизу), который позволит переключаться между одно- и двух-осевой системой переключателем, установленным в педальном модуле или в «приборной панели».

Электрические компоненты

Выключатели - любые какие есть, но, как было написано выше, они должны иметь мгновенный (то есть незапирающий) тип. Такие можно достать из старой мыши.

Стандартный разъем джойстика D-типа с 15 иголками продается в любом магазине, где торгуют радиодеталями.

Провода любые, главное, чтобы их можно было легко припаять к разъему.

Подключение и калибровка

Внимание!!! Все тесты должны проводиться на отключенном от компьютера устройстве.

Сначала надо визуально проверить паяные соединения: нигде не должно быть посторонних перемычек и плохих контактов.

Затем надо откалибровать рулевой потенциометр. Так как используется сопротивление 100к, то можно измерить прибором сопротивление между двумя соседними контактами и настроить на 50к. Однако, для более точной установки, нужно замерить сопротивление потенциометра, повернув руль до упора влево, затем до упора вправо. Определить диапазон, затем разделить на 2 и прибавить нижний результат измерений. Полученное число и надо выставить, используя прибор. За неимением измерительных приборов, нужно выставить потенциометр в центральное положение, насколько это возможно. Потенциометры педалей при установке должны быть слегка включены. Если применяется одно-осевая система, то сопротивление педали газа должно быть установлено в центр (50к на приборе), а сопротивление тормоза быть выключено (0к). Если все сделано правильно, то сопротивление всего педального модуля, измеренное между иголками 6 и 9, должно уменьшиться, если нажать на газ, и увеличится - если на тормоз. Если это не случится, тогда надо поменять местами внешние контакты сопротивлении. Если применяется схема двух-осевого подключения, то оба потенциометра могут быть установлены на ноль. Если есть переключатель, то проверяется схема одно-осевой системы.

Перед соединением с компьютером, необходимо проверить электрическую цепь, чтобы не возникло короткого замыкания. Здесь потребуется измерительный прибор. Проверяем, что нет контакта с питанием +5v (иголки 1, 8, 9 и 15) и землей (4, 5 и 12). затем проверяем, чтобы был контакт между 4 и 2, если нажать кнопку 1. Тоже самое между 4 и 7, для кнопки 2. Далее проверяем руль: сопротивление между 1 и 3 уменьшается, если повернуть колесо влево, и увеличивается, если вправо. В одно-осевой системе сопротивление между иголками 9 и 6 уменьшится, когда нажата педаль газа, и увеличивается, когда нажат тормоз.

Последний этап - подключение к компьютеру. Подключив штекер к саундкарте, включаем компьютер. Заходим в «Панель управления - Игровые устройства» выбираем «добавить - особый». Ставим тип - «джойстик», осей - 2, кнопок 2, пишем имя типа «LXA4 Super F1 Driving System» и давим OK 2 раза. Если все было сделано правильно и руки растут от куда надо, то поле «состояние» должно измениться на «ОК». Щелкаем «свойства», «настройка» и следуем инструкциям на экране.

Остается запустить любимую игрушку, выбрать в списке свое устройство, если потребуется, дополнительно его настроить, и все, в добрый путь!

Алексей Ч. (lxa4 at yandex dot ru )

Старый как мир. Но считаю, что вам будет интересно его почитать - тем более, если хоть раз, играя на компьютере в гонки, у вас мелькала мысль о покупке руля.

Все, что вы хотели знать, но боялись спрость) Доступным языком, подробно и наглядно. Трафик.

На самом деле, в начале должно быть небольшое введение про разновидности игр, в которых может понадобиться указанные выше манипуляторы. Я не являюсь матерым игроком (не знаю, к счастью или к сожалению… просто нет на это времени, хотя поиграть иногда хочется), но думаю, не ошибусь, если назову две разновидности гонок – аркады и симуляторы.
Первые – поэффектней, но попроще в плане управления. Разработчики не прикладывают огромных усилий для создания реалистичной физической модели поведения игрового автомобиля, а просто дают возможность вдоволь погонять. Ввиду своей зрелищности и геймплея, как правило, такие игры пользуются большим спросом у многих категорий игроков. Типичный пример - серия NFS , Race Driver: Grid .

Симуляторы – дело посерьезней, потому и менее распространенное. Главный козырь в таких играх – реалистичное управление и множество настроек, которые действительно так или иначе влияют на игровой процесс. Примеры - NFS Shift , Colin McRae Rally , Live For Speed , GTR и GTR2 , rFactor , Richard Burns Rally .

Даже если моя классификация не верна, сути это особо не меняет – очевидно, что руль в гонках позволяет добиться большего погружения в игру, нежели пара кнопок на клавиатуре.

Как известно, основная задача руля – точно измерять угол отклонения оси от «начала координат», после чего передавать эти значения в игру. Т.е. если физически баранка была повернута на 15 градусов, это же значение (ни больше, ни меньше!) должно передаться в игру, чтобы авто повернул в нужную сторону.

То же и с педалями – чем больше тапка в пол, тем быстрей взлетим;) Но вот тут-то и начинается самое интересное...

Думаю, ни для кого не секрет, что каждый производитель игровой периферии старается выдумать что-то свое – тогда есть вероятность, что товар купят. Поэтому, на данный момент, существует несколько технологий, которые применяются в подобных устройства. Если быть точным, решения проблемы три (если кто-то еще что-то знает на этот счет – добавляйте!) – механическое, оптическое и магнитное. Давайте разберемся, что к чему и где какие подводные камни.

Переменный резистор (потенциометр)

Самое простое и дешевое решение – вы могли многократно видеть его в огромном количестве устройств, даже в бородатые года.

Принцип действия прост - на оси руля (под корпусом, мы этого не видим) крепится небольшая шестеренка, которая своими зубцами соединена с другой шестеренкой, установленной на оси потенциометра. Поворачивая руль, механизм приходит в действие – контакты потенциометра передают значения угла поворота руля к контроллеру, а тот – в игру. Бывает и такое, что оси педалей связаны с потенциометрами напрямую, но это не делает погоды – эти «часы» устроены таким образом, что в любом случае будут люфты.

Они в свою очередь являются причиной «мертвых зон» руля, когда игра не видит незначительных поворотов руля. А механический износ деталей этому только поспособствует.

Но не люфтами едиными сыт обладатель подобного устройства. Основной проблемой является разрушение движков и стирание резистивной дорожки потенциометра. Один движок скользит по ротору, второй – по резистивной дорожке. Ничто не вечно - все эти элементы стираются. Для более наглядного представления, внизу приведен рисунок.

В итоге через некоторое время потенциометр начинает давать не правильные данные (те, кто застал советские телевизоры и радиоприемники, на которых громкость регулировалась как раз потенциометрами, должны помнить, как при вращении регулятора звук начинал «хрипеть» – именно так и проявляется внутреннее разрушение потенциометра). Именно поэтому потенциометр не может проработать очень долго - против законов природы не попрешь… и все, что трется, рано или поздно выйдет из строя. И чем энергичнее трешь – тем быстрее это случится.

Результат - дорогое устройство через непродолжительное время станет всего лишь «визуальным» дополнением к игре, но никак не средством для получения удовольствия;)

Плюсы
- Простота и дешевизна изготовления.
Минусы
- Недолговечность к механическому износу;
- «Мертвые зоны» руля и педалей.

Оптический датчик (энкодер)

Другим, более надежным вариантом решения проблемы, является использование оптического датчика.
Принцип действия так же может быть многим знаком еще из школьного курса физики. На специальной подставке закреплен вращающийся диск с прорезями, показания поворота с которого считывает закрепленный фотоэлемент. Благодаря тому, что нет механического контакта между «колесом» и фотоэлементом, механический износ сведен к минимуму. НО… из-за того, что этот диск не имеет «центра» (начала отсчета), его приходится калибровать при каждом включении.

Именно поэтому, некоторые рули, при включении компьютера или его перезагрузке, встроенным приводом сперва поворачивают руль до конца в одну сторону, потом в другую. Деля полученное значения пополам, устройство узнает, от какого положения диска с прорезями надо производить отчеты.

Несмотря на то, что дешевизна самого датчика имеет место быть, рули на оптике стоят значительно больше рулей на потенциометрах. Именно из-за необходимости калибровки разработчик руля на оптике и попадает в засаду. Датчик-то дешевый, но как при включении узнать, в центральном ли положении находится баранка? Повсеместно применяемое решение – поставить электромотор, который будет крутить баранку, чтобы найти центр. Но чтобы электромотор мог крутить баранку, надо ставить редуктор, который переведет скоростное вращение вала мотора в плавное движение баранки. В итоге дешевый датчик влечет за собой дорогую механику – электромотор и редуктор.

Мертвых зон, как правило, нет, но они могут возникнут по мере износа шестерен редуктора, которые с помощью мощной обратной связи (Force Feedback) могут убиться еще быстрее.
Далее по списку – достаточно большие размеры датчика и редуктора, благодаря чему оптику вставляют только в рули. Поэтому все рули, работающие на оптических датчиках, комплектуются педалями на… переменных резисторах, о которых говорилось выше)

Результат – похожая песня, но за бОльшие тысячи. «Подсластить» эмоции от дополнительных затрат может Force Feedback (силовая обратная связь), которую реализуют за счет упомянутого выше двигателя. Не простаивать же ему просто так) Но проблемы с педалями-то это не решает!...

Плюсы
- Бесконтактный, нет трения;
- Дешевизна самого энкодера;

Минусы
- Требуется принудительная калибровка;
- Большие габариты редуктора, сложно установить в педали;
- Дороговизна изготовления редуктора и электропривода для калибровки.

Сейчас самое время сделать небольшое лирическое отступление, ведь постепенно мы подкрались к самому интересному;) Если рассмотреть более глобальную сферу деятельности, хотя бы такую, как автомобилестроение, то можно обратить внимание на то, что все ведущие компании в большинстве случаев давно отказались от переменных резисторов и оптических датчиков в своих автомобилях. Повсеместно используется магнитные датчики, крупнейшим поставщиком которых является небезызвестная компания Philips, точнее ее дочерняя компания Philips NXP Semiconductors .

Такие датчики могут применяться где угодно – в отклоняющихся спинках автокресел, напичканных электроникой; в педалях и в руле, в дворниках, в элементах двигателя… да много где!

Вряд ли производители выбирали бы ненадежные решения… так почему бы не применить эту технологию в геймерских продуктах? Ведь в таком случае руль будет как в хороших иномарках;)

Магнитный датчик

Принцип работы в следующем – берется диаметрально намагниченный магнит, который надежно устанавливается в подвижной части корпуса, в нашем случае это сама баранка.

В неподвижном корпусе крепят непосредственно сам датчик, который обрабатывает значения углов поворота магнита.

Благодаря тому, что вумная электроника способна работать с магнитом на некотором расстоянии от него, то механического износа нет как такового. Ломаться тоже нечему – мелкие хрупкие детали просто отсутствуют.

Второй бочкой меда в ложке дегтя является высочайшая точность, которая получается при таком подходе – электроника способна регистрировать повороты в сотые доли градуса!
Ну и третий не менее приятный бонус – небольшие размеры магнита и датчика, что делает возможным их установку хоть в руль, хоть в педали. Собственно, так и делают.

Плюсы
- Бесконтактная работа, отсутствует трение и механический износ;
- Высокая точность и регистрация малейших отклонений руля или педалей;
- Небольшие размеры.

Минусы
- Дороже чем резисторы и оптические энкодеры.

Дописывая текст про третий вид датчиков, невольно возникает чувство гордости за «наших» - до недавнего времени никто, кроме отечественной компании Gametrix эту технологию в доступных игровых устройствах вроде не применял.

У них датчики имеют имя MaRS (Ma gnetic R esistive S ensor, Ма гнитный Р езистивный С енсор).

Теория vs практика

Народная пословица намекает, что лучше один раз увидеть, нежели сто раз услышать;) Что же, давайте подкрепим сказанное практическим испытанием.

Для эксперимента понадобится:

- Три руля (на трех видах датчиков – резисторный, оптический и магнитный)
- Программа JoyTester (для наглядно отображения данных, полученных от контроллера руля и педалей)
- Чемпион мира 2006-ого года по игре в NFS - Алан Енилеев :)

Итак, сначала были взяты три руля, которые были последовательно подключены к компьютеру. Играть пока не будем – просто небольшие полевые испытания в программе JoyTester. Эта программа в координатной плоскости рисует линии, соответствующие углам поворота руля или степени нажатия педалей.

Датчик на потенциометре

Начнем с того, что руль совершенно не обрабатывает небольшие отклонения руля вправо и влево, которые совершаются непосредственно вблизи «центра координат». Те самые мертвые зоны, о которых я говорил. Т.е. если вы несетесь в игре по прямой, то можно не делать вид матерого водилы, который небольшими поворотами держит полный контроль над дорогой) Говоря проще, игра не заметит ваших стараний) Мало того, без внимания остаются движения, которые совершаются в максимальных углах поворота. Из-за этого у многих людей складывается впечатление, что все рули и игры с рулями – фигня. Мол крутишь баранку, а машине хоть бы хны. Это сильно бьет по самолюбию действительно опытных автомобилистов;)

Производитель гордится углом поворота руля в 270 градусов (а бывает и 900!), мол можно крутеть-вертеть-неперевертеть. Что же… учитывая, что почти везде используется 8-битный контроллер, который выдает 256 отсчетов, минимальный угол восприятия - 270/256 = 1,056 градуса. Этот самый градус, точнее «лестницу», которую получает игра, мы можем видеть в программе, значительно отклоняя руль.

Еще один всплывший недостаток – нелинейность. Т.е. разница между реальным углом отклонения игрового устройства и данными, переданными игре.

Педали – это тоже что-то. Все начинается с того, что педали не обрабатывают мертвую зону в самом начале, а она составляет ни много, ни мало – примерно 30% от всего диапазона (15-30 градусов). Те же 30% составляет мертвая зона в конце того диапазона, который предлагает комплект. Итого в нашем распоряжении есть всего 40 процентов от полного хода педалей.

Результат – мы жмем тапку в пол, а игра смотрит на это и откровенно ржот) Соответственно, вы не сможете точно «дозировать» газ и тормоз – нажимая педаль на 70%, игра будет принимать их за все 100. Куда это годится?)

Оптический датчик

Тут уже все лучше. Во-первых, нет мертвых зон, во-вторых, точность намного выше. Данные поступают плавно, «ступенек» нет. Немного напрягают ясно ощущающиеся при вращении руля зубчики шестеренок редуктора, но к ним быстро привыкаешь.

Но… рули на оптических датчиках комплектуются педалями на резисторах)
Педали из комплекта:

Данные поступают рывками (явно видны ступеньки), в начале и в конце большие мертвые зоны. Что, впрочем, не удивительно.

Магнитный датчик

В руле Gametrix Viper три магнитных датчика – один в руле и два в каждой педали (позволяют обрабатывать повороты и нажатия от 0.06 градуса).

Для более очевидной разницы поведения, был собран макет, в котором для одной баранки применяются сразу два датчика – магнитный и резисторный.

Запускаем программу и… думаю, комментарии излишни.

Но если вы ничего не поняли – магнитный датчик регистрирует даже самые незначительные отклонения руля от центра, полностью отрабатывает весь диапазон, который предоставляет руль… и то же самое касается педалей. Думаю, это именно то, на что рассчитывают разработчики игр, выпуская свои шедевры.

3... 2... 1... GO!

Ну и самая, пожалуй, интересная часть теста. Алану Енилееву, лучшему виртуальному автогонщику мира 2006-ого года, было предложено прокатиться в игре под наблюдением программ, таких как JoyLogger и WheelTester .

Анализируя запись игры Алана, было выяснено, что самыми востребованными углами поворота в игре находятся в диапазоне от -20 до +20 градусов от центра. Именно те градусы, которые в рулях на потенциометрах находятся в мертвой зоне;)

Так же выяснилось, что в среднем игрок совершает одно движение рулем в секунду. А учитывая, что ресурс бюджетного потенциометра всего 800 000 циклов (800 000 секунд), то игровое время, на которое рассчитан руль – всего 250 игровых часов! Ну или чуть больше 10 суток непрерывной игры… мда.

Если играть 2-4 часа в день, то удовольствие будет длиться всего 4-6 месяцев (собственно, тут можно обратить внимание на срок гарантии, которую предоставляют большинство производители). Даже если по истечении этого времени руль останется жив, то показания, передаваемые им в игру, будут далеки от настоящих.
А ведь это всего лишь кроха внутри устройства, которую мы даже не видим… про остальные артефакты, которые вылезут на дешевых устройствах, я даже не говорю.

Итого

Если Вы действительно неравнодушны к автомобильным симуляторам на компьютере, то без руля и педалей «радость будет неполной». Ассортимент игровых устройств на рынке сейчас очень широк, но по сути, все они одинаковые – меняется лишь «кожура». Поэтому первый совет – не введитесь на россыпи кнопок, кучи педалей, всякие рюшечки и прочие закосы под знаменитых брендов типа Ferrari (ой, случайно возникла ассоциация с черкизовскими мажорами в куртках «Харли Дэвидсон»). Да, все эти модные отделочки могут быть красивыми, но… 15 килобайт текста выше подтверждены практикой и многочисленными темами форумов.

Ничто не вечно – любой продукт, а тем более, подверженный активному механическому воздействию, рано или поздно выйдет из строя. Но сроки жизни у этих устройств сильно разнятся. Поэтому, я считаю, лучше не иметь отдельную статью расходов, покупая раз в год новый комплект рулей и педалей, а купить один раз, но долговечный и более функциональный продукт.
После покупки в долгу останутся разработчики игр – действительно качественные автосимуляторы сейчас можно посчитать по пальцам.

* UPD: Программы

Некоторые компьютерные игры требуют применение дополнительных периферийных устройств- джойстиков, например, или руль с педалями.
Все эти устройства, конечно, продаются в специализированных магазинах, но их можно изготовить и самостоятельно.

В этой статье речь у нас пойдет как сделать самому руль и педали для компьютера .

Геймпорт персонального компьютера поддерживает 4 переменных сопротивления (потенциометра) и 4 мгновенных кнопки-выключателя (которые включены, пока нажаты). Получается, что можно в один порт подключить 2 джойстика: по 2 сопротивления (одно - влево/вправо, другое - вверх/вниз) и по 2 кнопки на каждый.

Если посмотреть на звуковую карту, то можно без труда разглядеть геймпорт, как на этом рисунке.

Синим цветом указано, каким иголкам в порту соответствуют функции джойстика: например j1 Х означает "джойстик 1 ось Х" или btn 1 - "кнопка 1". Номера иголок показаны черным цветом, считать надо справа налево, сверху вниз. при использовании геймпорта на звуковой плате нужно избегать подключений к иголкам 12 и 15. Саундкарта использует эти выходы для midi на передачу и прием соответственно. В стандартном джойстике потенциометр оси Х отвечает за движение рукоятки влево/вправо, а сопротивление оси Y - вперед/назад. Применительно к рулю и педалям, ось Х становится управлением, а ось Y соответственно дросселем и тормозом. Ось Y должна быть разделена и подключена так, чтобы 2 отдельных сопротивления (для педалей газа и тормоза) действовали как одно сопротивление, как в стандартном джойстике. Как только станет ясна идея геймпорта, можно начинать проектировать любую механику вокруг основных двух сопротивлений и четырех выключателей: рулевые колеса , рукоятки мотоцикла, контроль тяги самолета... насколько позволяет воображение.

руль для компьютера

В этом разделе будет рассказано, как сделать основной модуль руля: настольный кожух, содержащий почти все механические и электрические компоненты руля. электрическая схема будет пояснена в разделе "проводка", здесь же будут охвачены механические детали колеса.

На рисунках: 1 - рулевое колесо; 2 - ступица колеса; 3 - вал (болт 12мм x 180мм); 4 - винт (держит подшипник на валу); 5 - 12мм подшипник в опорном кожухе; 6 - центрирующий механизм; 7 - болт-ограничитель; 8 - шестерни; 9 - 100к линейный потенциометр; 10 - фанерная основа; 11 - ограничитель вращения; 12 - скоба; 13 - резиновый шнур; 14 - угловой кронштейн; 15 - механизм переключения передач.

На рисунках вверху показаны общие планы модуля (без механизма переключения передач) сбоку и в виде сверху. Для придания прочности всей конструкции модуля используется короб со скошенными углами из 12мм фанеры, к которому спереди прикреплен 25мм выступ для крепления к столу. Рулевой вал сделан из обычного крепежного болта длиной 180мм и диаметром 12мм. Болт имеет два 5мм отверстия - одно для болта-ограничителя (7), ограничивающего вращение колеса, и одно для стального пальца механизма центрирования, описанного ниже. Используемые подшипники имеют 12мм внутренний диаметр и прикручены к валу двумя винтами (4). Центрирующий механизм - механизм, который возвращает руль в центральное положение. Он должен работать точно, эффективно, быть простым и компактным. Есть несколько вариантов, здесь будет описан один из них.

Механизм (рис. слева) состоит из двух алюминиевых пластин (2), толщиной 2мм, через которые проходит рулевой вал (5). Эти пластины разделены четырьмя 13мм вкладышами (3). В рулевом валу просверлено 5мм отверстие, в которое вставлен стальной стержень (4). 22мм болты (1) проходят через пластины, вкладыши и отверстия, просверленные в концах стержня, фиксируя все это вместе. Резиновый шнур накручивается между вкладышами на одной стороне, затем по вершине рулевого вала, и, наконец, между вкладышами с другой стороны. натяжение шнура можно менять, чтобы регулировать сопротивление колеса. Чтобы избежать повреждений потенциометра, необходимо сделать ограничитель вращения колеса. Практически все промышленные рули имеют диапазон вращения 270 градусов. Однако здесь будет описан механизм поворота на 350 градусов, уменьшить который будет не проблема. Стальной г-образный кронштейн, длиной 300мм (14) прикрепляется болтами к основе модуля. этот кронштейн служит для нескольких целей:
- является местом крепления резинового шнура центрирующего механизма (два болта m6 по 20мм в каждом конце);
- обеспечивает надежную точку останова вращения колеса;
- усиливает всю конструкцию в момент натяжения шнура.

Болт-ограничитель (7) м5 длиной 25мм вкручивается в вертикальное отверстие в рулевом валу. Непосредственно под валом в кронштейн вкручивается болт 20мм m6 (11). Для уменьшения звука при ударе на болты можно одеть резиновые трубочки. Если нужен меньший угол поворота, тогда в кронштейн надо вкрутить два болта на необходимом расстоянии. Потенциометр крепится к основанию через простой уголок и соединяется с валом. Максимальный угол вращения большинства потенциометров составляет 270 градусов, и если руль разработан для вращения в 350 градусов, то необходим редуктор. Пара шестерен с поломанного принтера подойдут идеально. Нужно только правильно выбрать количество зубов на шестернях, например 26 и 35. В этом случае передаточное число будет 0.75:1 или вращение на 350 градусов руля даст 262 градуса на потенциометре. Если руль будет крутиться в диапазоне 270 градусов, то вал соединяется с потенциометром напрямую.

Педали для компьютера

Основа модуля "педали " делается аналогично модулю руля из 12мм фанеры с поперечиной из твердой древесины (3) для крепления пружины возврата. Пологая форма основы служит подставкой для ног. Стойка педали (8) сделана из 12мм стальной трубки, к верхнему концу которой крепится болтами педаль. Через нижний конец стойки проходит 5мм стержень, который держит педаль в монтажных кронштейнах (6), прикрученных к основанию и сделанных из стального уголка. Поперечина (3) проходит через всю ширину педального модуля и надежно (должна выдерживать полное растяжение пружин) приклеивается и привинчивается к основанию (2). Пружина возврата (5) крепится к стальному винту с ушком (4), который проходит через поперечину прямо под педалью. Такая конструкция крепления позволяет легко регулировать натяжение пружины. Другой конец пружины цепляется к стойке педали (8). Педальный потенциометр установлен на простом L-кронштейне (14) в задней части модуля. Тяга (11) крепится к приводу (12) на втулках (9, 13), позволяя сопротивлению вращаться в диапазоне 90 градусов.

Ручка переключения передач для компьютера

Рычаг коробки передач представляет собой алюминиевую конструкцию, как на рисунке слева. Стальной стержень (2) с нарезанной резьбой крепится к рычагу через втулку (1) и проходит через отверстие, просверленное в Г-образном кронштейне на основании модуля руля. С обеих сторон отверстия в кронштейне на стержень установлены две пружины (1) и затянуты гайками так, чтобы создавалось усилие при движении рычага. Две большие шайбы (4, 2) располагаются между двумя микровыключателями (3), которые прикручены один на другом к основанию. Все это хорошо видно на рисунках снизу.

Ниже на рисунке показан альтернативный механизм переключения передач - на руле, как в болидах формулы 1. Здесь используется два маленьких шарнира (4), которые установлены на ступицу колеса. Рычаги (1) крепятся к шарнирам таким способом, чтобы они могли двигаться только в одном направлении, т. е. к колесу. В отверстия в рычагах вставляются два маленьких выключателя (3), так, чтобы при нажатии они упирались в резиновые подушечки (2), приклеенные к колесу и срабатывали. Если выключатель имеет недостаточно жесткое давление, то возврат рычагов можно обеспечить пружинами (5), установленными на шарнир.

Подключение руля и педалей к компьютеру

Немного о том, как работает потенциометр . Если снять с него крышку, то можно увидеть, что он состоит из изогнутой токопроводящей дорожки с контактами А и С на концах и бегунка, соединенного с центральным контактом В (рис 11). Когда вал вращается против часовой стрелки, то сопротивление между А и В увеличится на то же самое количество, на какое уменьшается между С и В. Подключается вся система по схеме стандартного джойстика, имеющего 2 оси и две кнопки. Красный провод всегда идет на средний контакт сопротивления, а вот фиолетовый (3) может быть подключен на любой из боковых, в зависимости от того, как установлено сопротивление.

Так как много игр не поддерживают двойную ось, то будет разумно собрать коммутатор (рис. справа), который позволит переключаться между одно- и двух-осевой системой переключателем, установленным в педальном модуле или в "приборной панели".

Деталей в описываемом устройстве не много, и самые главные из них - потенциометры. Во-первых, они должны быть линейными, сопротивлением в 100к, и ни в коем случае не логарифмическими (их иногда называют аудио), потому что те предназначены для аудио-устройств, типа регуляторов громкости, и имеют нелинейную трассу сопротивления. Во-вторых, дешевые потенциометры используют графитовую трассу, которая износится весьма быстро. В более дорогих используются металлокерамика и токопроводящий пластик. Такие проработают намного дольше (примерно - 100,000 циклов). Выключатели - любые какие есть, но, как было написано выше, они должны иметь мгновенный (то есть незапирающий) тип. Такие можно достать из старой мыши. Стандартный разъем джойстика D-типа с 15 иголками продается в любом магазине, где торгуют радиодеталями. Провода любые, главное, чтобы их можно было легко припаять к разъему.

Все тесты должны проводиться на отключенном от компьютера утройстве. Сначала надо визуально проверить паяные соединения: нигде не должно быть посторонних перемычек и плохих контактов. Затем надо откалибровать рулевой потенциометр. Так как используется сопротивление 100к, то можно измерить прибором сопротивление между двумя соседними контактами и настроить на 50к. Однако, для более точной установки, нужно замерить сопротивление потенциометра, повернув руль до упора влево, затем до упора вправо. Определить диапазон, затем разделить на 2 и прибавить нижний результат измерений. Полученное число и надо выставить, используя прибор. За неимением измерительных приборов, нужно выставить потенциометр в центральное положение, насколько это возможно. Потенциометры педалей при установке должны быть слегка включены. Если применяется одно-осевая система, то сопротивление педали газа должно быть установлено в центр (50к на приборе), а сопротивление тормоза быть выключено (0к). Если все сделано правильно, то сопротивление всего педального модуля, измеренное между иголками 6 и 9, должно уменьшиться, если нажать на газ, и увеличится - если на тормоз. Если это не случится, тогда надо поменять местами внешние контакты сопротивлении. Если применяется схема двух-осевого подключения, то оба потенциометра могут быть установлены на ноль. Если есть переключатель, то проверяется схема одно-осевой системы.

Последний этап - подключение к компьютеру. Подключив штекер к саундкарте, включаем компьютер. Заходим в "Панель управления - Игровые устройства" выбираем "добавить - особый". Ставим тип - "джойстик", осей - 2, кнопок 2, пишем имя типа "LXA4 Super F1 Driving System" и давим OK 2 раза. Если все было сделано правильно и руки растут от куда надо, то поле "состояние" должно измениться на "ОК". Щелкаем "свойства", "настройка" и следуем инструкциям на экране. Остается запустить любимую игрушку, выбрать в списке свое устройство, если потребуется, дополнительно его настроить, и все, в добрый путь!

Правильный руль не бывает круглым. А еще он не бывает тонким. И уж тем более без деревянных или карбоновых накладок и анатомических шишек обтянутых перфорированной кожей. Так считают многие владельцы тюнингованных автомобилей. А от себя добавлю, что хорошему рулю полезно иметь сертифицированную конструкцию с аэрбэгом. А значит, правильный руль можно получить путем тюнинга заводского руля.

Разные специалисты практикуют различные способы изготовления вставок и анатомии на руле. Я предлагаю использовать матричную технологию по пластилиновой модели. Преимущество пластилина в оперативности поиска формы модели. Преимущество матрицы в возможности повторного использования при изготовлении такого же руля или фрагментов корок для рулей других размеров.

Средняя часть руля не требует вмешательства тюнингера- аэрбэг должен исправно работать. Модернизации может быть подвергнут только обод и частично спицы.

01. Дизайн обода можно попытаться просто скопировать с уже существующего руля, но можно пофантазировать с формой самому. Самый простой способ представить себе желанную баранку это подрисовать свои контуры на изображении руля- донора. Но, на мой взгляд, не стоит надолго задерживаться на бумаге, потому что требования эргономики и конструкция руля могут разрушить ваши безудержные фантазии.

02. Особенно приятно улучшать дорогой руль престижного автомобиля, хотя пробовать свои силы стоит на чем-нибудь попроще.

03. Большинство рулей современных автомобилей обтянуты кожей, которую я снимаю в первую очередь. Под кожей открывается мягкая резиновая оболочка обода.

04. Если мы задумали изменить внешний контур руля, то нам придется срезать лишнюю резину с каркаса обода. Но не стоит увлекаться очисткой каркаса от резины, лучше оставить ее в местах где она не мешает изменению формы.

05. А теперь, в свободной манере пробуем поискать правильные пропорции и удобные для руки конфигурации формы на руле из пластилина. Сравним полученный из пластилина эргономичный слепок руки с первоначальным рисунком руля. Переносим характерные шишки, вмятины и разъемы с рисунка на пластилин и снова «прокачиваем” удобство руля по руке.

06.Приблизительно слепленную форму руля начинаем детально прорабатывать с одной из сторон. При этом вечный спор, что главнее пластилин или шпаклевка я разрешаю в пользу шпаклевки. Это значит, что я не стану полировать пластилин до зеркального блеска для съема почти чистовой матрицы, а доработаю оставленные на пластилине неровности на уже готовом руле шпаклевкой. Но на пластилине нам необходимо обозначить линиями щели для заделки кожи,а заостренными ребрами переломы пластики формы. С законченного пластилина одной половины руля снимаем шаблоны из плотного картона.

07. Переносим контуры, линии щелей и ребра формы через шаблоны на пластилин другой стороны руля. Боковую толщину баранки можно контролировать штангенциркулем, сравнивая соответствующие места справа и слева.

08. И вот форма простроена, но не торопитесь выбрасывать шаблоны контуров. С их помощью нам нужно изготовить опалубку для формования фланцев разъема полуформ матрицы.

Как любой замкнутый объем, цельный руль можно получить склеивая между собой верхнюю и нижнюю корочки формы. Для изготовления этих половинок из стеклопластика мы должны сначала изготовить матрицу- слепок с пластилиновой модели. Разъем по фланцам поделит матрицу руля на две отдельные половины, в которых несложно изготовить верхнюю и нижнюю корки самих деталей руля.

09. Опалубка фланцев должна быть установлена строго в плоскости самого широкого продольного сечения руля. Картонную пластину опалубки я обычно фиксирую кусочками пластилина с обратной стороны.

10. Работа со стеклопластиком, и в частности контактное формование пропитанного полиэфирной смолой стекловолокна представляет практически безграничные возможности для изготовления объемных форм. Материал в жидком состоянии свободно обволакивает поверхности любой кривизны и конфигурации. А затвердевший композит может полноценно использоваться по назначению. При формовании черновых матриц я обычно не использую гелькоуты (специальная густая смола для рабочей поверхности) и дорогие матричные смолы. Но, признаюсь, что иногда «злоупотребляю” загустителем- аэросилом (стеклянная пудра). Моя сравнительно густая смола хорошо забивает неровности модели и заполняет острые углы на форме. Но на качество формовки влияет и армирующий материал. Первые пару слоев, особенно на сложной поверхности, я застилаю стекломатом марки 150 или 300. Не советую накладывать сразу много слоев- это неизбежно приведет к деформациям стеклопластика. Уже спустя час или полтора смола становится твердой, но процесс полимеризации еще продолжается.

11. А пока первая формовка будет полимеризоваться, я переворачиваю руль и убираю картонную опалубку. Для того, чтобы смола не приклеилась к опалубке я предварительно намазал ее разделяющим составом на основе воска (тефлоновая авто плироль).

12. Когда под рукой нет разделителя, а время не терпит, я заклеиваю поверхность контакта малярным скотчем. Он легко снимается с отвердевшей полиэфирки. Так и в этот раз я закрыл фланец.

13.Нижняя сторона модели также накрывается одним слоем стеклопластика. После того, как смола «встала”, то есть сначала из жидкого перешла в желеобразное, а затем и твердое состояние, я снова переворачиваю руль. На лицевую сторону модели накладываю слой толстого стекломата марки 600, предварительно зачистив предыдущий слой пластика наждачной бумагой. Так, попеременно накладывая слои наращиваю толщину корки матрицы до 2-2,5 мм (что соответствует 1 слою стекломата марки 300 и 2 слоя марки 600).

14. Полностью склеенная матрица выдерживается примерно в течении суток, хотя в условиях постоянной спешки вечером заформованная матрица уже наутро идет в работу.

15. Податливый и мягкий в жидком состоянии стеклопластик затвердев проявляет свое коварство. Глядя на его леденцовую поверхность хочется провести по нему рукой. Но невидимые, торчащие стеклянные иглы могут сильно поранить руку. Поэтому в первую очередь я слегка зачищаю поверхность матрицы наждачной бумагой. Лохматую, колючую кромку матрицы надо подрезать, оставляя фланец шириной 25-30 мм. На расстоянии 10 мм от края модели необходимо просверлить во фланцах монтажные отверстия под саморезы. В таком виде матрица готова к съему.

16. Лезвием ножа или тонкой стальной линейкой разъединяем фланцы по всему контуру. Затем расширяем образовавшуюся щель между фланцами и разнимаем полуформы матрицы. Тонкий слой пластилина модели во время съема матрицы разрушается, частично оставаясь в полуформах.

17. Остатки пластилина легко удаляются из матрицы. Затем внутреннюю поверхность можно протереть керосином. Контуры фланцев я зачищаю наждачной бумагой. На рабочей поверхности очищенной матрицы хорошо заметны дефекты недоработок пластилиновой модели, которые я исправляю той же наждачной бумагой.
Даже по этой черновой матрице можно изготовить несколько десятков рулей. Только кто же вам даст столько одинаковых рулей для тюнинга? А вот эксклюзивные работы с пластилином и стеклопластиком пользуются большим спросом.

Часть вторая:

Черновая матрица, сделанная с использованием обычной полиэфирной смолы (в отличие от чистовой из матричной смолы) имеет значительные усадки и утяжки, приводящие к искажению первоначальной формы. Причем, чем меньше и сложнее деталь, тем заметнее деформации. Особенно сильные уводы происходят в углах, как в нашем случае по всей дуге сечения полуформы.

Так, что в самих деталях руля к моменту их полной полимеризации накапливаются видимые несовпадения одной полуформы относительно другой по контуру. Но, на то она и черновая матрица, чтобы только помочь нам перевести пластилиновую идею в стеклопластиковую заготовку будущей формы, или послужить временной (недорогой) оснасткой для изучения спроса на новое изделие.

01. Прежде чем начать изготовление половинок руля, я готовлю под оклейку сам руль. Постепенно срезая лишнюю резину с обода и спиц вкладываю руль в полуформы матрицы. При этом стараюсь оставлять как можно меньше пространства между ободом и поверхностью матрицы для склейки.

02. Выклеить корки руля можно за один заход, сразу проложив два слоя стекломата марки 300. Главное, постараться формовать «сухо”, т.е. убирать лишнюю смолу отжатой кистью. Перед клейкой рабочая поверхность матрицы должна быть покрыта разделителем.

03.Деталь толщиной в два слоя тонкого стекломата получается хрупкой, поэтому вынимать ее из матрицы надо с осторожностью. Я нажимаю на торчащие по краям матрицы кромки стеклопластика навстречу друг другу и аккуратно вытягиваю корку.

04.Неровные кромки вынутых деталей надо подрезать по отпечатку, оставленному на детали краями матрицы. Для обрезки можно использовать электроинструмент, а можно отпилить полотном ножовки по металлу.

05. Обработанные корки я примеряю к рулю одновременно подрезая, если это необходимо, резину руля. Для лучшего прилегания деталей, внутреннюю поверхность стеклопластика стоит зачистить грубой наждачной бумагой, убирая торчащие иглы стекловолокна и наплывы смолы.

06. Постепенно дорабатывая кромки деталей и обод, я подгоняю половинки друг к другу на руле. Хорошо совмещенные и свободно сидящие на руле корочки готовы к склейке.

07. Склеить полуформы можно двумя способами. Обычно, склеиваемые детали вставляются в матрицу, которая в собранном состоянии совмещает их и прижимает к ободу. Но я решил собрать руль без использования матрицы. Мне хотелось проконтролировать точность совмещения деталей и качество заполнения склеивающим материалом всего пространства внутри руля и на швах. В качестве склейки я использую смесь из полиэфирной смолы, аэросила (стеклянная пудра) и стекловолокна. Получается каша похожая на стеклонаполненную шпаклевку, только время отвердения у нее значительно больше. Этим составом я заполняю половинки руля и сдавливаю их на ободе. Лишнюю кашу, выдавленную из швов удаляю и фиксирую полуформы малярным скотчем. Сильно деформированные места корок корректирую при помощи струбцин.

08. Нагрев детали указывает на интенсивно протекающую реакцию полимеризации. Через полтора- два часа после начала склеивания я снимаю скотч и убираю остатки смолы. После этого поверхность руля можно обрабатывать.

09.На любой детали вынутой из матрицы остаются следы разделительного слоя. Поэтому первым делом я очищаю наждачной бумагой весь стеклопластик от остатков разделителя.

10. Традиционно, тюнингованный руль облицовывают углетканью (карбоном), шпоном дерева и натуральной кожей. Твердые материалы с лакированной поверхностью располагают на верхнем и нижнем секторах обода, а боковые со спицами фрагменты руля обтягивают кожей. Так мы и планировали вначале сделать на нашем руле. Но после того как подержали в руках уже почти готовую баранку нам стало ясно, что экстремальный дизайн формы требует необычной отделки. И было принято решение все сделать наоборот, т. е. сверху и снизу кожа, с боков- шпон.

11. Для большего комфорта под кожу можно наклеивать тонкий слой пористой резины (что сильно увеличивает стоимость работ). Приблизительный кусок чуть большего размера чем необходимо приклеиваем на стеклопластиковый обод руля.

12. Резина плотно обтягивает обод. В местах кожаных вставок под ладони тоже наклеиваются пятна резины, вырезанные по одному шаблону. Все фрагменты резины выравниваются наждачной бумагой, а дефекты заделываются смешанной с клеем резиновой крошкой. Контуры подрезаются по шаблонам.

13. Когда мы планируем отделку руля, необходимо задать правильное соотношение размеров обода на стыках разных материалов. Так, например, толщина шпона с лаком (до 2 мм) равна толщине кожи с клеем. Это значит, что обод нашего руля должен иметь одинаковое сечение на стыках. А наклеенная под кожу резина образовала ступеньку высотой 2 мм на ободе. Поэтому придется выравнивать обод на стыках шпаклевкой. Для того, чтобы не испортить шпаклевкой края резиновых наклеек, их надо замаскировать малярным скотчем. С этой же целью я приклеиваю по контуру резины тонкую пластилиновую полоску, которая станет щелью для заделки кожи.

14. «Волосатая” шпаклевка- незаменимый материал в работе макетчика. Эта шпаклевка изготовлена на основе полиэфирной смолы и хорошо сращивается с нашим полиэфирным стеклопластиком. Я знаю также, что многие мастера делают тюнинг руля целиком из шпаклевки. Постепенно накладывая и сошкуривая шпаклевку, рулю придается нужная форма.

15. На окончательно простроенной поверхности руля я размечаю линии щелей для заделки кожи. Пропилы на ободе удобнее всего делать полотном ножовки по металлу. Глубина щели должна быть не менее 3-4 мм, а ширина до 2 мм. Пропилы, сделанные полотном выравниваю наждачной бумагой. Щели вставок под ладони были намечены пластилиновыми полосками. После удаления пластилина канавки выравниваются шпаклевкой и наждачной бумагой. Очень удобно прокладывать щели «бор машинкой”.

16. Последний штрих- установка и подгонка крышки аэрбэга. Главное, правильно рассчитать зазоры. Дело в том, что подвижная крышка не должна тереться о края спиц. К тому же, надо оставить место для толщины кожи или алькантары, которой будет обтягиваться крышка аэрбэга. Для точности подгонки, я вставляю кусочки кожи в зазор и «прокачиваю” нужное место. Для подгонки зазоров используются все те же средства- шпаклевка и наждачная бумага. Законченный стеклопластик я обливаю грунтовкой, чтобы проявилась форма целиком, ведь на пятнистой от шпаклевки поверхности трудно разглядеть дефекты.

На этом работа макетчика заканчивается и изделие отправляется к другим специалистам. Сначала, один мастер наклеит шпон и покроет его лаком, затем другой мастер обтянет кожей. От квалификации отделочников будет зависеть конечный результат, но основу- саму форму с ее эргономикой, пластикой, пропорциями закладывает мастер макетирования. Вот почему базовой специализацией в изготовлении нестандартных изделий всегда было макетное производство.

Чтобы изготовить руль и педали, достаточно купить несколько деталей, прочитать инструкции и советы и немного поработать руками. Как же все это работает. Большинство персональных компьютеров, используемых для игр, имеет звуковую карту. На этой карте есть геймпорт, в который можно подключать джойстики, геймпады, рули и прочее. Все эти устройства используют возможности игрового порта одинаково - разница лишь в конструкции устройства, а человек выбирает такое, какое является наиболее подходящим и удобным для той игры, в которую он играет. Геймпорт персонального компьютера поддерживает 4 переменных сопротивления (потенциометра) и 4 мгновенных кнопки-выключателя (которые включены, пока нажаты). Получается, что можно в один порт подключить 2 джойстика: по 2 сопротивления (одно - влево/вправо, другое - вверх/вниз) и по 2 кнопки на каждый.

Если посмотреть на звуковую карту, то можно без труда разглядеть геймпорт, как на этом рисунке. Синим цветом указано, каким иголкам в порту соответствуют функции джойстика: например j1 Х означает "джойстик 1 ось Х" или btn 1 - "кнопка 1". Номера иголок показаны черным цветом, считать надо справа налево, сверху вниз. при использовании геймпорта на звуковой плате нужно избегать подключений к иголкам 12 и 15. Саундкарта использует эти выходы для midi на передачу и прием соответственно. В стандартном джойстике потенциометр оси Х отвечает за движение рукоятки влево/вправо, а сопротивление оси Y - вперед/назад. Применительно к рулю и педалям, ось Х становится управлением, а ось Y соответственно дросселем и тормозом. Ось Y должна быть разделена и подключена так, чтобы 2 отдельных сопротивления (для педалей газа и тормоза) действовали как одно сопротивление, как в стандартном джойстике. Как только станет ясна идея геймпорта, можно начинать проектировать любую механику вокруг основных двух сопротивлений и четыех выключателей: рулевые колеса, рукоятки мотоцикла, контроль тяги самолета... насколько позволяет воображение.

Рулевой модуль . В этом разделе будет рассказано, как сделать основной модуль руля: настольный кожух, содержащий почти все механические и электрические компоненты руля. электрическая схема будет пояснена в разделе "проводка", здесь же будут охвачены механические детали колеса.

Является местом крепления резинового шнура центрирующего механизма (два болта m6 по 20мм в каждом конце);
- обеспечивает надежную точку останова вращения колеса;
- усиливает всю конструкцию в момент натяжения шнура.

Педали. Основа модуля делается аналогично модулю руля из 12мм фанеры с поперечиной из твердой древесины (3) для крепления пружины возврата. Пологая форма основы служит подставкой для ног. Стойка педали (8) сделана из 12мм стальной трубки, к верхнему концу которой крепится болтами педаль. Через нижний конец стойки проходит 5мм стержень, который держит педаль в монтажных кронштейнах (6), прикрученных к основанию и сделанных из стального уголка. Поперечина (3) проходит через всю ширину педального модуля и надежно (должна выдерживать полное растяжение пружин) приклеивается и привинчивается к основанию (2). Пружина возврата (5) крепится к стальному винту с ушком (4), который проходит через поперечину прямо под педалью. Такая конструкция крепления позволяет легко регулировать натяжение пружины. Другой конец пружины цепляется к стойке педали (8). Педальный потенциометр установлен на простом L-кронштейне (14) в задней части модуля. Тяга (11) крепится к приводу (12) на втулках (9, 13), позволяя сопротивлению вращаться в диапазоне 90 градусов.

Ручка переключения передач. Рычаг коробки передач представляет собой алюминиевую конструкцию, как на рисунке слева. Стальной стержень (2) с нарезанной резьбой крепится к рычагу через втулку (1) и проходит через отверстие, просверленное в Г-образном кронштейне на основании модуля руля. С обеих сторон отверстия в кронштейне на стержень установлены две пружины (1) и затянуты гайками так, чтобы создавалось усилие при движении рычага. Две большие шайбы (4, 2) располагаются между двумя микровыключателями (3), которые прикручены один на другом к основанию. Все это хорошо видно на рисунках слева и снизу.

Проводка. Немного о том, как работает потенциометр. Если снять с него крышку, то можно увидеть, что он состоит из изогнутой токопроводящей дорожки с контактами А и С на концах и бегунка, соединенного с центральным контактом В (рис 11). Когда вал вращается против часовой стрелки, то сопротивление между А и В увеличится на то же самое количество, на какое уменьшается между С и В. Подключается вся система по схеме стандартного джойстика, имеющего 2 оси и две кнопки. Красный провод всегда идет на средний контакт сопротивления, а вот фиолетовый (3) может быть подключен на любой из боковых, в зависимости от того, как установлено сопротивление.

Схема подключения одно-осевого устройства. Схема подключения двух-осевого устройства

Подключение и калибровка. Все тесты должны проводиться на отключенном от компьютера утройстве. Сначала надо визуально проверить паяные соединения: нигде не должно быть посторонних перемычек и плохих контактов. Затем надо откалибровать рулевой потенциометр. Так как используется сопротивление 100к, то можно измерить прибором сопротивление между двумя соседними контактами и настроить на 50к. Однако, для более точной установки, нужно замерить сопротивление потенциометра, повернув руль до упора влево, затем до упора вправо. Определить диапазон, затем разделить на 2 и прибавить нижний результат измерений. Полученное число и надо выставить, используя прибор. За неимением измерительных приборов, нужно выставить потенциометр в центральное положение, насколько это возможно. Потенциометры педалей при установке должны быть слегка включены. Если применяется одно-осевая система, то сопротивление педали газа должно быть установлено в центр (50к на приборе), а сопротивление тормоза быть выключено (0к). Если все сделано правильно, то сопротивление всего педального модуля, измеренное между иголками 6 и 9, должно уменьшиться, если нажать на газ, и увеличится - если на тормоз. Если это не случится, тогда надо поменять местами внешние контакты сопротивлении. Если применяется схема двух-осевого подключения, то оба потенциометра могут быть установлены на ноль. Если есть переключатель, то проверяется схема одно-осевой системы.