Модульная ручка

[micro-flight]

Набрёл на одну перспективную тему как раз в области органов управления. Как то мне попалась вот эта ручка

В общем то моделей ручек в сети не то, чтобы изобилие, но хорошо сделанных не очень много. Эта ручка привлекла тем, что по заявлению автора это 3д скан с реальной ручки. Заказал печать, получил и обнаружил следующее: ручка в отличии от многих реплик и самоделок не монструозная и по размеру практически такая же как и моя ручка, если укоротить крепёжный наплыв снизу. То есть можно ставить как на настольный джойстик, так и на напольный, а это важный и отличный показатель.

Дальнейший анализ эргономики (повертел в руках), показал, что ручка всё таки удобная, но имеет классические эргономические недостатки связанные с ручками вообще.

 

Большой палец упирается в угол наплыва кнопки, мизинец пересекает ось кнопки под мизинец. Что в результате приводит к классической "козе" для удержания ручки. Не то, чтобы это плохо. Но это неудобно и означает более высокую утомляемость и постоянное неудобство в этих двух зонах. Причем неважно, располагаю ли ручку на уровне настольного джойстика или на уровне напольника, то есть проблема не исчезает в зависимости от положения, значит дело в конструкции.

Второе это то, что модель низкополигональная. Правда после печати модель выглядит гораздо лучше чем сама полигональная модель и можно её использовать сразу. Не могу сказать, может автор решил выложить в широкий доступ огрублённую модель или она такая получилась после обработки сетки. Но модель ручки есть только такая, в архиве еще вариант этой же ручки с подставкой под ладонь и автор обещал сделать ещё вариант с кнопкой справа.

Поэтому я решил попросту перемоделировать ручку с нуля используя эту как референсную, чтобы не потерять особенности формы.

Получилась базовая ручка с курком и хаткой. После этого выяснил, что на основе этой базы и делалось всё остальное в этом семействе ручек, поэтому пришёл к мысли, что можно просто дополнять нужными элементами в любом сочетании. Какое требуется под персональные требования.

И можно легко варьировать и область крепления. Например с прямого снизу, на вертолётный тип.

И еще важный момент, отдельные элементы в определенных пределах можно двигать подстраиваясь под индивидуальные особенности руки.

Например можно перемещать положение кнопки под большой палец.

 

И одновременно сдвинуть кнопку под мизинец, так, чтобы она не мешала плотному хвату, случайно не нажималась и была физиологична по расположению.

Интересная и перспективная тема для разработки. С таким подходом гораздо проще изготавливать ручки под индивидуальные особенности. Можно, например, изготовить кучу частей, которые можно собрать-склеить в одну модель и примерить на руку. Если возникают какие-то пожелания, передвинуть ту или иную кнопку, крепление, то можно просто перепечатать часть ручки а не всю и примерять снова. Учитывая стоимость продаваемых ручек, даже с примеркой это будет гораздо выгоднее и даёт более гибкий подход, чем скажем какой-то китайский массовый производитель. И позволяет легко варьировать не только эргономически, но и конструктивно под текущие проекты. От 5 кнопок до 9 или больше, в зависимости от потребностей.

[micro-flight]

Напечатал пробную ручку, чтобы оценить возможности фотополимерной печати и проверить идеи по модульности ручки.

 

На снимке совсем необработанная модель, вообще никаких абразивов кроме тонкой подгонки нижней части. Модель печатается точно как спроектирована.

В сравнении с ручкой FDM печати, которая долго шкурилась.

 

Можно было печатать цельную ручку, но интересно было бы попробовать составную для комбинаций.

 

Первое впечатление, что ручка лишенная наплывов, более гладкая и более упорядоченная по поверхностям, очень удобна. Но, вместе с тем до момента добавления модулей есть над чем работать для доведения ручки до рабочей эргономике. Например выход в виде кольцевой площадки хатки слишком высок. Большой палец испытывает напряжение при плотно взятой ручке. Насечка мелковата, надо бы перенарезать на более глубокую. 

Но, тем не менее, прикидки по расположению кнопок можно делать. Вот сравнительный снимок.

 

В первом случае большой палец зажат между наплывом кнопки на голове ручки и кнопкой снизу. При первом впечатлении может показаться, что в целом достаточно комфортно. Но это пока не начинаешь использовать. Когда рука и тем более пальцы ограниченны, очень быстро наступает дискомфорт и усталость, а ощущение удобства идёт только от базовой формы ручки. Красным цветом отметил текущее положение наплыва кнопки и желаемое положение кнопки. При втором положении рука будет иметь большую свободу для микродвижений и перехватов, средний палец не будет упираться в наплыв и можно будет плотнее удерживать ручку. Возможно имеет смысл обрезать и нижний наплыв, так как он не несёт в себе функционала и ставить полноразмерную авиационную кнопку не надо. И еще тогда появится возможность нижнего удержания ручки пальцами. Например для лёгких коррекций при полёте.

Список изменений следующий:

Подвинуть положение хатки вперёд, будущее положение кнопки на голове тоже вперед и вправо ближе к оси ручки. Продумать форму наплыва кнопки на ручке и что-то сделать с насечкой.

 

[gfdtk62]

Как по мне, то я поддерживаю автора в том, что удачную форму ручки не имеет смысла "портить" неудобными элементами, особенно если оные находятся в неудобном месте. Сама же форма ручки без приливов и наплывов очень удобна ещё и для вот такого простенького улучшения, как на первых трёхх фото (это джой от Электрика, на базе Трушмастера Аэрбус), использована случайно попавшаяся катушка толстой льняной нити. Хват надёжный, ручка то из гладкого пластика, рука не потеет, замена оплётки занимает 10 минут, накладывается по принципу плетения марок на лотлине, очень просто и не затейлево. И для сравнения тоже самое для джойстика СН с кучей приливов, под гашетку боковую хатку.

 

[micro-flight]

13 минут назад, gfdtk62 сказал:

Как по мне, то я поддерживаю автора в том, что удачную форму ручки не имеет смысла "портить" неудобными элементами, особенно если оные находятся в неудобном месте. Сама же форма ручки без приливов и наплывов очень удобна ещё и для вот такого простенького улучшения, как на первых трёхх фото (это джой от Электрика, на базе Трушмастера Аэрбус), использована случайно попавшаяся катушка толстой льняной нити. Хват надёжный, ручка то из гладкого пластика, рука не потеет, замена оплётки занимает 10 минут, накладывается по принципу плетения марок на лотлине, очень просто и не затейлево. И для сравнения тоже самое для джойстика СН с кучей приливов, под гашетку боковую хатку.

Это очень интересная тема, с оплёткой. Когда делал шарнирный джойстик, ручка у меня была просто круглая трубка на которую надел велосипедную неопреновую ручку. Это было очень удобно и так напоминало рукоять катаны, что я вспомнил про цукамаки (искусство оплетки рукояти). Если вы умудрились оплести такие неудобные формы, то можно попробовать и цукамаки. Вместо кожи ската можно попробовать использовать что-то шершавое, всякие кожи сейчас продаются в изобилии, а шнур для тренировки можно взять плоский ботиночный. При таком плетении хват будет лучше чем просто нить вокруг.

[Johnet]

Вот что есть в продаже. )))))

Изменено 21 мая 2023 пользователем Johnet

[gfdtk62]

Менее всего хотелось отклонять тему модульной ручки, на обсуждение возможности её оплётки. Хотелось просто показать возможность простых форм быть улучшенными такими же простыми методами. В принципе обмотку круглой нитью можно приравнять к свежей подшивке подворотничка, загрязнилась - поменяли. Хоть раз в неделю, хоть раз в год.

[Johnet]

Хорошо, вернем разговор в русло. Как планируется обеспечить крепление дополнительных модулей? Прямо поверх рукоятки, или рифленая честь с боку будет выниматься. вместо ее будет ставиться панель с кнопкой, например. Остальные кнопки будут в накладку? Не появятся ли при этом щели, портящие вид ручки и позволяющие пальцам цепляться за углы модуля? Как модули будут крепиться к ручке? На саморезики?

[micro-flight]

2 часа назад, Johnet сказал:

Хорошо, вернем разговор в русло. Как планируется обеспечить крепление дополнительных модулей? Прямо поверх рукоятки, или рифленая честь с боку будет выниматься. вместо ее будет ставиться панель с кнопкой, например. Остальные кнопки будут в накладку? Не появятся ли при этом щели, портящие вид ручки и позволяющие пальцам цепляться за углы модуля? Как модули будут крепиться к ручке? На саморезики?

Пока что тут куча препятствий. Первый пункт плана был извлечь базовую поверхность ручки и довести её до удобства. Он почти выполнен, но так как печатать это долго, то нужно совмещать с проектированием внутреннего наполнения - крепление кнопки курка например и прочие мелкие доводки. Второй пункт плана это сделать удобные дополнительные кнопки и распечатать ручку с ними, оценить и внести изменения. Вот как быть с последним пунктом - технологической реализацией, пока неясно. Идея изначально вообще относилась скорее к способу проектирования: есть базовая ручка, есть потребность получить её с тем или иным числом кнопок, ручка печатается - отдается на примерку, если примерка успешна, то делается прочная ручка. Но, возможно и появится вариант при котором можно будет просто вставлять кнопки по месту.

 

13 часов назад, gfdtk62 сказал:

Менее всего хотелось отклонять тему модульной ручки, на обсуждение возможности её оплётки. Хотелось просто показать возможность простых форм быть улучшенными такими же простыми методами. В принципе обмотку круглой нитью можно приравнять к свежей подшивке подворотничка, загрязнилась - поменяли. Хоть раз в неделю, хоть раз в год.

Оплётка ручки очень хорошо входит в тему, так как проблема поверхности в органах управления одна из самых важных.

[micro-flight]

В общем метод вполне рабочий. Беру базовую поверхность, добавляю нужное, печатаю, примеряю, повторяю. На снимке результат на котором остановился.

 

Она же с другим фокусным расстоянием

 

Остановился на варианте самой простой формы наплыва под кнопки, он же оказался и самым эффективным. Ручка получилась очень просторной, ничего не мешает, но вместе с тем под рукой. И ручка оказалась самой маленькой из всех какие пробовал, очень долго добивался такого эффекта, чтобы маленькая для настольника, но просторная. И не получалось, пока эту не сделал.

Сравнение с текущей ручкой которая уже отлажена донельзя по эргономике.

С присоединенной нижней базой по высоте она оказалась выше всего на 1-1.5 см, всего навсего. Но если отстегнуть базу, то становится на столько же и и ниже! То есть общую высоту джойстика можно снизить еще на пару сантиметров без потери удобства, а если ставить на напольник, то будет просто обычная ручка. Кстати углы наклона ручки вперед совпали, только на предыдущей я наклонял вперед последовательно пока не нашел удобный угол, а тут уже такой.

Решил еще попробовать делать внутреннюю структуру. Самый верхний шпангоут, который в темноте, имеет отверстие ø12 мм и если крепить ручку на что-то, то это что-то может иметь трубку или стержень, который будет проходить через всю ручку и принимать нагрузку на себя. Тем самым можно ставить даже напечатанную ручку.

Кнопки, кстати, в макете полностью функциональны. Немного доработал свои стандартные корпуса кнопок под микрики 6х6 и они стали рабочими

 

Хатка рабочая тоже. Прямоугольники на тыльной стороне ручки я глазами не особо вижу, становятся видны только при съемке с увеличением, но это не следы печати, а сетка меша модели)))

Курок сделан из расчёта под микрик с роликом.

Микрик крепится на подрамок, который прикручивается к внутренним крепежным отверстиям. 

 

То есть еще удалось добиться минимума крепежных отверстий снаружи ручки. 

И еще интересный момент, оригинальная ручка Фантома, как и многие другие имеют кнопку под мизинец. Она на правой ручке находится слева и жутко мешает и неудобна в плане нажатия. Кнопку я поставил по центру и в самом низу базы слегка развернув вверх

 

 

 

В результате, она совершенно не мешает. Выступает своего рода ограничителем если брать ручку низко и оказалось, что можно одновременно и удобно нажимать 3 кнопки сразу в любом сочетании. Играть, так сказать, аккордами.

По ощущениям хатка чуть менее удобна чем на текущей ручке в стиле сайдстика. И правая верхняя кнопка немного не то, чтобы неудобна, просто связка чуть тянется. Но там и кнопка менее востребованная и можно ставить другие элементы, тумблер например, переключатель. В целом эти неудобства именно в сравнении есть, но общие выгоды пока делают ручку очень перспективной.

Работы впереди тоже очень много, в первую очередь связано с параметризацией модели, ну и технологически продумывать. Наилучший вариант все таки композит как ни крути. 

[micro-flight]

Пока вместо оси курка использовал шарошку, обнаружил ещё одно отличное место для кнопки, которая прямо напрашивается под указательный палец.

Вообще не мешает ничему, ну палец очень так естественно ложится в это место и одновременно с нажатием этой кнопки можно нажимать еще две кнопки одновременно или управлять хаткой без перехвата или ослабления хвата.

[Johnet]

1 час назад, micro-flight сказал:

одно отличное место

На MCG Pro там хатка.

[micro-flight]

Только что, Johnet сказал:

На MCG Pro там хатка.

Не только там, на всяких ручках ф-16 там кнопки стоят. На Кугуаре точно была, но не сильно удобная из-за общей эргономики. Во всяком случае, пользовался редко. 

[micro-flight]

Попробовал напечатать голову с дополнительной кнопкой отдельно. Получилось неплохо и отлично состыковывается с самой первой напечатанной нижней частью (без кнопки)

 

Кнопка справа на голове, довольно удобно касаться

 

Средняя часть ручки без головы, отличный доступ к внутренностям, можно размещать и отлаживать как надо.

 

И с микриком на подрамке

 

Интересны ощущения от ручек с разным числом кнопок, вроде бы та же самая, но воспринимаются по разному. Дальше смысла просто так печатать не вижу, можно пробовать уже подготовку к композитам. Учитывая чистоту печати, особой доработки модели не требуют, можно поэкспериментировать с печатью болванок под изготовление матриц. Внутрянка, конечно, поменяется, так как ручки будут тонкостенными, до 1 мм толщины стенки и внутренние поверхности будут другими. 

[l3VGV]

12.06.2023 в 14:58, micro-flight сказал:

 

[l3VGV]

02.05.2023 в 17:05, micro-flight сказал:

Поэтому я решил попросту перемоделировать ручку с нуля используя эту как референсную, чтобы не потерять особенности формы.

 

Позвольте полюбопытствовать. А в каком CADе? T-Spline ами обведен меш, или сделано чтото параметрическое?

 

Уже который раз совершаю попытку замоделить анатомически удобные ручки под РУД и РУС, но всё упирается в отсутствие опыта и понимания как это делается по уму.

[micro-flight]

5 часов назад, l3VGV сказал:

 

Позвольте полюбопытствовать. А в каком CADе? T-Spline ами обведен меш, или сделано чтото параметрическое?

 

Уже который раз совершаю попытку замоделить анатомически удобные ручки под РУД и РУС, но всё упирается в отсутствие опыта и понимания как это делается по уму.

В Солидворксе. Там не совсем обводил меш, но какие-то опорные точки использовал, у меня свой подход в обработке меша. Для хобби в свободное от хобби (джойстики) время, люблю моделить технику, вот там приходится уметь быстро обрабатывать. Делаю фотограмметрию, потом свой же меш обрабатываю. Как ни странно, но совпадение с мешем просто поразительное.

Скрытый текст

Наиболее удобный подход в ручках я определил как сначала моделить, потом печатать, потом использовать, именно использовать а не просто держать в руке, когда всплывает неудобство, вносить изменения в модель. Прямо так уж параметрическую модель с органическими формами у меня не удавалось ни разу сделать. Поэтому, как только получаю первую поверхностную модель и убеждаюсь, что она совпадает в данном случае с мешем как надо, то удаляю всю историю построения и работаю уже просто с поверхностями и телом.

Изменено 1 сентября 2023 пользователем micro-flight

[l3VGV]

2 минуты назад, micro-flight сказал:

Делаю фотограмметрию

 

Я тоже от этого отталкиваюсь. Вот пытаюсь сделать анатомическую хватательную часть. Сдавил рукой кусок пластилина, толькочто закончился процесс преобразования. 

 

 

[micro-flight]

1 минуту назад, l3VGV сказал:

 

Я тоже от этого отталкиваюсь. Вот пытаюсь сделать анатомическую хватательную часть. Сдавил рукой кусок пластилина, толькочто закончился процесс преобразования. 

 

 

Вот тут не надо прямо обводить все точки и прочее. Надо упростить меш, а потом создать опорные секущие плоскости, мысленно разбить составные элементы и делать поверхностную модель, а дальше дело техники. И рекомендую убирать или стараться сглаживать поверхности, для руки так будет удобнее, иначе рука сможет держать только в одном положении.

[gfdtk62]

01.09.2023 в 19:20, l3VGV сказал:

 

Я тоже от этого отталкиваюсь. Вот пытаюсь сделать анатомическую хватательную часть. Сдавил рукой кусок пластилина, толькочто закончился процесс преобразования. 

 

 

Вставлю свои пять копеек. Не смог найти у себя конкретного источника, поэтому по памяти. В этом источнике как раз исследовались формы рукояток для различных органов управления в том числе и для РУС. Автор(ы) проведя множество экспериментов с различными формами рукояток, пришли к парадоксальному выводу: наихудшими для длительной работы, оказались формы созданные как на фото, т.е. пластичное вещество обжималось кистью и по получившейся модели создавалась рукоять. Как оказалось, что при длительной работе, человек испытывает инстинктивно-психологическую потребность время от времени менять хват. Но такая анатомическая рукоять этого не позволяет.  И человек-оператор начинает испытывать ... дискомфорт!  Там же, авторы рекомендуют: та часть рукояти, что прилегает к пясти (ладони,) должна иметь плоскую (или близкую к плоской) форму, которая во-первых, даёт чёткое тактильное позиционирование рукояти в ладони (или  наоборот ладони на рукояти), во-вторых позволяет менять хват даже очень небольшими смещениями ладони без потери тактильного контроля, что собственно и повышает комфорт при длительном использовании. 

[l3VGV]

1 час назад, gfdtk62 сказал:

Не смог найти у себя конкретного источника, поэтому по памяти

 

Источник иностранный или наш?

 

 

 

По форме пока провожу эксперименты. Обжим пальцами нужен чтобы просто снять размеры овала под конкретным пальцем.

От подобной рукоятки отказался т.к. делать её легко в нормальном каде(поверхностями по мешу) да и то параметры там привязать будет проблема, а вот в бесплатных слишком много времени уйдет, хорошо что есть исследование которое против, весомый аргумент!

 

В данный момент пока вот такая форма получается. Знания кадов и возможностей фрикада нехватает местами очень сильно. Но процесс идёт.

 

Эксперементирую с упором. Он не сильно нужен, и прилизать его не получается. Наверное уберу.

 

Наверху планируется сменная голова, разных форм и назначений.

 

Подставка внизу не зализана т.к. пока не решил, делать отдельным, чтобы передвигая по трубе подстраивать, или всёже единым элементом.

 

 

 

[gfdtk62]

Источник был наш, с картинками и клаузурами. С оптимальными сечениями и прочим. Там кстати оговаривались и рукоятки с круглыми сечениями, за ними признавалось удобство при больших кратковременных нагрузках.  

[micro-flight]

2 часа назад, l3VGV сказал:

Источник иностранный или наш?

Я про это пишу со времен Сухого. ? 

Перехваты нужны потому что статическое удержание приводит к быстрому утомлению, поэтому нужны постоянные перехваты, расслабления, возможность взяться по другому. Если смотреть видео с реальными пилотами на самых разнообразных аппаратах, то можно видеть, что основные хваты часто бывают вообще не предусмотренные производителем. 

3 часа назад, l3VGV сказал:

Эксперементирую с упором

На самом деле получается основа ручки как на вертолетах вроде ec135, модель которой для печати 3д продается кстати на просторах интернета. 

Ручка очень хороша и проверена. И кнопок и хаток очень много на ней.

[l3VGV]

7 часов назад, gfdtk62 сказал:

Источник был наш

 

Пока удалось обнаружить только

https://sudact.ru/law/aviatsionnye-pravila-chast-23-normy-letnoi-godnosti/aviatsionnye-pravila/razdel-d-proektirovanie-i/razmeshchenie-liudei-i-gruzov/23.781/

[micro-flight]

6 часов назад, l3VGV сказал:

 

Пока удалось обнаружить только

https://sudact.ru/law/aviatsionnye-pravila-chast-23-normy-letnoi-godnosti/aviatsionnye-pravila/razdel-d-proektirovanie-i/razmeshchenie-liudei-i-gruzov/23.781/

Это отработанные и установившиеся формы ручек второго порядка, чтобы можно было их определять на ощупь и не ошибиться. Берём любой самолёт, особенно из ГА и практически сразу можно понять где газ, где смесь, где шаг винта. Как правило и расположение должно тоже быть в соответствующем порядке: если смотреть с чашки КВС то газ-шаг-смесь. 

[l3VGV]

Любопытная идея "универсальной" рукояти

https://www.printables.com/model/450079-conforming-hand-grip/files