Juhtkang

Allikas: Vikipeedia
Juhtkangi osad: #1 Pulk; #2 Alus; #3 Päästik; #4 Lisanupud; #5 Automaattulistamise lüliti; #6 Gaasi reguleerija; #7 Vaatenurga lüliti; #8 Iminapp

Juhtkang (inglise keeles Joystick) on sisendseade, mis koosneb alusel pöörlevast pulgast, mis omakorda edastab oma nurka/suunda juhitavale seadmele. Juhtkange kasutatakse tihti videomängude kontrollimiseks ja tavaliselt on neil üks või enam nuppu, mille olekut saab arvuti lugeda. Populaarne juhtkangi variatsioon, mida kasutatakse tänapäevastes videomängukonsoolides, on analoogpulk.

Juhtkang on olnud peamine juhtimisseade lennukite juhtruumides, eriti militaarreaktiivlennukites.

Juhtkange kasutatakse ka kraanade, veoautode, veealuste mehitamata sõidukite, ratastoolide, valveseadmete ja mõnede muruniidukite juhtimiseks. Miniatuursed sõrmega juhitavad juhtkangid on ka kasutusele võetud väiksemate elektroonikaseadmete, nagu mobiiltelefonide, sisendseadmeks.

Ajalugu[muuda | redigeeri lähteteksti]

Atari standardühenduse port: #1 Üles; #2 Alla; #3 Vasak; #4Parem; #5 (pot y); #6 tulistamisnupp; #7 +5V DC; #8 maandus; #9 (pot y)

Nimetus "juhtkang (Joystick)" arvatakse pärinevat 20. sajandi Prantsuse piloodilt Robert Esnault-Pelterie.[1] Samas on ka väiteid, et see pärineb hoopis pilootidelt Robert Loraine, James Henry Joyce või A.E. Georgelt. Loraine'i tunnustatakse, kuna ta kirjutas sõna "joystick" oma päevikusse aastal 1909, kui ta läks Pausse, et õppida Blerioti koolis lendamist. George oli lennupioneer, kes koos oma kolleegi Joblingiga ehitas biplaani ja lendas sellega Newcastles Inglismaal 1910. aastal. Ta leiutas väidetavalt "George Sticki", mis sai populaarsemaks kui juhtkang (joystick). George ja Joblingi lennuki juhtimise sammas on Inglismaal Newcastle Upon Tyneis asuvas Discovery Muuseumi kollektsioonis. Juhtkangid olid olemas varajastes lennukites, kuigi nende mehhaaniline päritolu pole kindel.[2] Nimetuse "juhtkang (joystick)" loomise eest võib tunnustada Loraine`i, kuna tema poolt on loodud esimene teadaolev kasutus sõnast (aastal 1910), kuigi ta peaaegu kindlasti ei leiutanud seadet ennast.

Esimene elektriline kaheteljeline juhtkang leiutati tõenäoliselt 1944. aastal Saksamaal. See seade leiutati Henschel Hs 293 pommide sihtimiseks laevadest sihtmärkide vastu. Seal kasutati juhtkangi operaatori poolt, et juhtida mürsk sihtmärgini. Juhtkangil olid sisse- ja välja lülitid mitte analoog andurid. Signaal edastati juhtkangist mürsuni raadio teel.

See leiutis sai üles korjatud kellegi poolt, kes oli teadlaste meeskonnas Peenemündes toimunud Heeresversuchsanstaltis. Seal tegutses osa Saksa raketiprogrammi meeskonnast Wasserfall mürsu arendamisel, V2 raketi variant, esimene maa-õhk tüüpi rakett. Wasserfalli juhtimise seadmed muundasid elektrilise signaali raadiosignaaliks ja saatsid selle mürsule.

Juhtkangide laialdane kasutamine sai alguse 1960. aastatel raadio teel juhitavates mudellennukites nagu Kwik Fly mis loodi Phill Krafti poolt 1964. aastal. Kraft Systems sai lõpuks tähtsaks juhtkangide tootjaks ja edasimüüjaks arvutitööstusele ja muudeks kasutusteks. Tõenäoliselt kasutati esmakordselt juhtkangi väljaspool raadio teel juhitavate lennukite tööstusest elektriliste ratastoolide juhtimiseks, nagu Permobil (1963). Sellel ajaperioodil kasutas NASA juhtkange, et juhtida seadmeid Apollo missioonidel. Näiteks kontrolliti juhtkangiga kuumaanduri testmudeleid.

Ralph H. Baer, telekaga ühendavate videomängude ja Magnavox Odyssey leiutaja, lõi esimese videomängu juhtkangid 1967. aastal. Need olid analoogjuhtkangid, mis kasutasid asukoha mõõtmiseks kahte potentsiomeetrit.[3]

Atari standardne juhtkang, arendatud Atari 2600 tarvis, oli digitaalne juhtkang ühe "tulistamise" nupuga ja ühendati D-sub DE-9 ühendusega, mis oli veel aastaid de-facto standard digitaalsetel juhtkangidel. Esimese ja teise generatsiooni mängukonsoolidel kasutati tavaliselt juhtkange konsooli kontrollimiseks, kuid need andsid teed tänapäeval tuttavamatele juhtpultidele koos Nintendo Entertainment Systemi ja Sega Master Systemiga 1985 ja 1986 aastal. Juhtkangid, eriti arkaadstiilis, olid ja on populaarsed järelturu lisaseadmed kõigile konsoolidele.

Hiljem on saanud mängukonsoolide juhtimisel standardiks analoogpulgad ja neil on võime näidata pulga nihkesuunda neutraalsest positsioonist, mis tähendab, et tarkvara ei pea positsiooni meeles pidama ega hindama kangi liigutades selle liigutamiskiirust. Need seadmed kasutavad tavaliselt pulga positsiooni arvestamiseks magneetilist voolu andurit.

Paljudes tänapäevastes õhusõidukites, näiteks Airbus lennukis, mis loodi 1980. aastatel on juhtkang saanud uue elu lennunduse juhtelemendina külje juhtkangi kujul. See on kontroller, mis on sarnane mängude juhtkangile, kuid mida kasutatakse lennu juhtimiseks, asendades traditsioonilise roolisamba. Külje juhtkang säästab kaalu, parandab liikumist ja nähtavust piloodikabiinis ja võib olla ohutum lennuõnnetuses kui tavaline roolisammas.

Arkaadi juhtpulgad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Arkaadi juhtpulk on suureformaadiline kontroller, mida kasutatakse konsoolides või arvutites. Sellistel juhtpulkadel kasutatakse juhtpulga ja nupu paigutust, mida kasutati mõningates arkaadsüsteemides. Näiteks kuue nupuga paigutust arkaadmängudes Street Fighter II või Mortal Kombat ei saa mugavalt emuleerida konsooli suunanupul, mistõttu on loodud arkaadi juhtpulkasid konsoolidele ja arvutitele.[4]

Tehniline teave[muuda | redigeeri lähteteksti]

1980. aastate ühe nupuga juhtkang

Enamik juhtpulkadest on kahemõõtmelised, millel on sarnaselt hiirele liikumiseks kaks telge, kuid on olemas ka ühe ja kolmemõõtmelised juhtpulgad. Tavaliselt on juhtpulgad seadistatud nii, et liigutades pulka vasakule või paremale tähistab liikumist piki X telge ja liikudes edasi/üles või tagasi/alla tähistab liikumist piki Y telge. Juhtpulgad, mis on seadistatud kolmemõõtmeliseks liikumiseks töötavad tavaliselt nii, et väänates pulka vasakule (vastupäeva) või paremale (päripäeva) tähistab liikumist Z telge mööda. Need kolm telge - X, Y ja Z - on vastavuses õhusõidukite rullumise, kallaku ja langerdusega.

Analoogjuhtkang on juhtkang, millel on pidevseisud ehk tagastatakse nurk, mis on saadud ükskõik mis suunas liikumisest pinnal või ruumis (tavaliselt kasutades potentsiomeetreid) ja digitaalne juhtkang edastab vaid sees või väljas signaale nelja erineva suuna jaoks koos mehhaaniliselt võimalike kombinatsioonidega (nagu näiteks üles-paremale, alla-vasakule, jne.). Digitaalsed juhtpulgad olid 1980. aastatel väga populaarsed mängukonsoolide juhtseadmetena, arkaadseadetes ja arvutites.

Lisaks on juhtkangidel tihti üks või rohkem "tulistamise" nuppu (päästikut), mis põhjustavad seadmes mingi kindla tegevuse. Need on lihtsad sisse- või välja lülitid.

Mõnedel juhtkangidel on kompetunnetuse tekitamise omadus. Need on seega sisend ja väljundseadmed, mitte lihtsad sisendseadmed. Arvuti saab väljastada signaali juhtkangile, mis põhjustab juhtkangil proovida liikumist takistada tagastatava jõuga või panevad juhtkangi vibreerima.

Enamusel sisend-/väljund seadmete kaartidel personaalarvutitele on juhtkangi port olemas. Enamus tänapäevaseid juhtkange kasutavad USB sisendit arvutiga ühendamiseks.

Tööstuslikud rakendused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viimasel ajal on juhtkangide kasutamine on saanud tavaliseks paljudes tööstus- ja tootmisrakendustes: kraanad, koosteliinid, metsandusvahendid, kaevandus veoautod, ekskavaatorid jne. Õigupoolest on sedasorti juhtkangide kasutus nõnda kõrges nõudes, et see on praktiliselt välja vahetanud traditsioonilised mehhaanilised juhtkangid peaaegu kõikides moodsates hüdraulilistes kontrollseadmetes. Lisaks vajavad enamus mehitamata ja/või kaugjuhitavad sõidukid vähemalt ühte juhtkangi, et oleks võimalik kontrollida kas sõidukit, pardal asuvaid kaameraid või teisi pardal olevad sensoreid.

Tööstuslike rakenduste karmi olu tõttu on seda tüüpi juhtpulgad üldiselt robustsemad kui tavalised videomängude juhtpulgad ja on võimelised töötama pikema eluea jooksul. See tõi kaasa "Hall efekti" sensoritega seadmete loomise ja kasutuselevõtu 1980. aastatel aastatel, kuna see võimaldas kasutada kontaktidevabu sensoreid. Paljud firmad loovad juhtkange tööstuslikele rakendustele kasutades "Hall efekti" tehnoloogiat. Teine tehnoloogia, mida juhtkangide disainis kasutatakse, on tensoandurid, mille väljund on võrdeline sellel kasutatava jõuga, mitte füüsilise kaldega. Miniatuurseid jõuandureid kasutatakse lisajuhtimisseadmetena juhtkangis menüüvaliku funktsioonideks.

Ülemaailmsed tootjad, mis töötavad algupäraste tootjate heaks, nagu Caterpillar, John Deere, AGCO, CNH, JLG, GENIE ja muud on DeltaTech Controls ja Penny and Giles Controls. Penny and Giles Controls disainivad ja loovad ka juhtkange Sauer DanFossile. Apem on veel üks säärane juhtkangide looja ülemaailmsele turule ja sellel on tõenäoliselt laieim valik tööstuslike juhtkange hetkel turul, seda kasutavad sellised firmad nagu CH Products, Oliver Control Systems ja Apem.

Põhja-Ameerikas on paljuid väikseid regionaalseid juhtkangide tootjaid: OEM Controls, Otto Engineering, PQ Controls, CH Products, and BG Systems.

Euroopas on mitmeid tootjaid, kes toodavad spetsialiseeritud turusektoritele nagu kraanadele, lennundusele, jne... Üks Euroopa ülemaailmseid juhtkangide tootjaid on Šveitsi firma Genge & Thoma AG, tootes standardseid ja kohandatud tööstuslikke juhtkange. Suurbritannias on hiljuti Printed Motor Works üle võtnud Flightlink Controls/PML Flightlink juhtkangide tootmise.

Suuremad juhtkangide tootjad lasevad juhtkangi käepidet muuta vastavalt algupärase tootja vajadustele samas kui kohalikud tootjad keskenduvad harilikult toodete müümisele kõrgemate hindadega väiksemale kasutajagrupile.

Tugitehnoloogiad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Spetsiaalsed juhtkangid, mida liigitatakse tugitehnoloogia osutisseadeteks, kasutatakse raskete füüsiliste puuetega inimeste arvutihiirte asendamiseks. Mängude juhtimise asemel ühendatakse need juhtkangid USB porti ja kasutatakse hiire kursori liigutamiseks. Need on tavaliselt kasulikud athetoid haigustega inimestele, nagu näiteks tserebraalparalüüsiga inimestele, kuna neil on seda kergem haarata kui arvutihiirt. Miniatuursed juhtkangid on olemas inimestele, kellel on näiteks lihaste nõrkus nagu lihhasdüstroofia või motoneuron haigus. Neid kasutatakse elektriliste ratastoolide juhtimiseks, kuna neid on lihtne kasutada ratastooli juhtimiseks.

Vaatenurga Lüliti[muuda | redigeeri lähteteksti]

Vaatenurga lüliti - üleval rohelisena

Vaatenurga lüliti on mõnede juhtkangide juhtimiselement. See laseb juhtijal virtuaalses maailmas ringi vaadata, menüüdes liikuda jne. Näiteks paljud lennusimulaatorid kasutavad seda mängija vaadete muutmiseks,[5] samas kui teised mängud kasutavad seda vahel D-padi asendusena ja arvuti juhtpuldid, mis on tehtud PlayStation Dualshock puldi järgi seavad vaatenurga lüliti samuti D-padi asenduseks.

Inglise keeles kasutatakse selle nimetuseks ka mõistet "Hat switch", mis tuleneb väljendist "Coolie Hat" (õlgedest tehtud peakate), mida võib pidada mõnevõrra solvavaks.

Päris õhusõidukites võib vaatenurga lüliti kontrollida näiteks kaldtüüri.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. Tom Zeller Jr. A Great Idea That's All in the Wrist. 05. juuni 2005. New York Times. Kasutatud 07. september 2006. (Inglise)
  2. Michael Quinion. Questions & Answers: Joystick. 17. juuli 2004. World Wide Words. Kasutatud 07. september 2006. (Inglise)
  3. Benj Edwards. Video Games Turn Forty. 17. juuli 2004. 1UP.com. Kasutatud 13. mai 2008. (Inglise)
  4. Gerry Block. Arcade in a Box Xbox 360 Arcade Stick. 18. Detsember 2007. IGN. Kasutatud 21. aprill 2009. (Inglise)
  5. Microsoft Combat Flight Simulator 2, EU-Inside Moves Series, Jeff Van West, Book - Barnes & Noble. Search.barnesandnoble.com. Kasutatud 18. august 2010. (Inglise)

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]