KSP开源项目

描述

笔记：

该项目严重未完成，并且由于芯片短缺，在不久的将来不会完成。但是，该项目并没有被放弃，工作将继续进行。

故事：

“而且 32U4 没有足够的中断，所以我肯定会在某个时候需要 SAMD21……”“预计 2023 年 3 月 27 日”是什么意思？

[插入图片]

怎么样... 是的，Digikey 怎么样？有人有剩余的存货吗？

[插入图片]。标题：“.. 0 库存。我想这就是我需要知道的。”

所以！没有芯片给你。大不了。但是有 Arduino Zeros，所以我可能只想拿一个。反正我想要一个。

啊对。故事。

当我决定购买 KSP 并试一试（不后悔；乐趣无穷）时，我注意到该游戏支持一种称为“6 自由度输入设备”的东西。

这吸引了我。这个“6 自由度输入设备”是什么东西？它是什么样子的？我还能用它做什么？

根据定义，它是一种收集 3D 运动并将其提供给计算机的设备。6 Degree Of Movement，从技术上讲，指的是物体可以移动的三个轴：向前/向后（X 轴）、向左/向右（Y 轴）和向上/向下（Z 轴）。另外3个是沿3轴旋转：Roll（Rotation-X），Pitch（Rotation-Y），Yaw（Rotation-Z）。

由于这样的控制器可以捕捉所有 3 个轴的运动，因此它可以用于控制/操纵虚拟 3D 对象，例如在 CAD 和游戏中。基本上，一个 VR 控制器，除了它用于更实际的桌面工作和娱乐。

这就是原则。但首先，了解一些背景知识。

6 自由度输入设备并不新鲜。每个 VR 控制器在技术上都是一个 6 自由度输入设备，有制作 3D 输入设备阵列的 3DConnecxion，还有另一个 Hackaday 创始人兼创始人继续将他的想法商业化为产品。然而，它们之间的共同主题是它们对操纵杆的使用。

操纵杆不一定不好——它们是一种非常用户友好的收集输入的方式。只需将拇指放在摇杆头上，向您想要输入的方向移动它，然后在您不想移动时松开它。问题在于收集输入的方式：由于杆的运动量是有限的，因此不可能将杆的运动（从其原始位置）表示为位移，而是表示为加速度。这似乎很好，直到您必须考虑此类设备的用例——CAD、设计和模拟，这是追求此类设备的首要原因。

这就是我问自己的问题：“想象一下滚动浏览一个大电子表格或网站。哪个更有意义，滚轮还是操纵杆？”

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但首先，我们必须开发代码/固件，这样微控制器才能在计算机上显示为这样的设备。为此，我们必须查看它必须发送的 USB 报告。

[插入 USB 组织文档中的图片]

它确实为 USB 描述符的不同字段列出了各种不同的数据值，但如果您从头开始制作描述符，它就没那么有用了，因为它实际上并没有首先列出描述符标头的值。

幸运的是，我能够访问可用的 USB Joystick 库和可用的 6 自由度输入设备——3DConnexion SpaceMouse（无线）。

USBLyzer 的一些“嗅探”揭示了一些有趣的秘密

[插入USBLyzer图片]

尽管我能够修改代码以“模拟”“符合 HID 的输入设备”，但我无法让任何应用程序“获取”数据并将其转化为有用的东西。

我怀疑这是驱动程序的问题，因为太空鼠标本身（没有驱动程序）在这些应用程序中也没有任何作用。在那种情况下，我将不得不做一个驱动程序。这可以从相当简单到成为绝对的大脑爆炸器。

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现在进入硬件。

让球在所有 3 个轴上滚动比人们预期的更具挑战性。必须执行一些严重的过度设计，以便让球滚动（一系列滚轮上的滚轮）。或者我们可以只放入一个类似滚动环的东西，这样人们就可以旋转它来输入第三轴。或者我们可以使用特氟龙垫和光学传感器。由于光学传感器不依赖于与球的物理接触来工作，因此球可以四处滑动，使用聚四氟乙烯垫将表面摩擦降至最低。然而，我更喜欢机械设计作为我最初的意图。

滚轮将布置成三角形配置，其中三个滚轮间隔 120 度。另一组偏移 60 度的滚轮用于制作外壳。

球就像沃尔玛的橡胶弹力球一样简单。它又大又圆，非常适合公差宽松的粗糙 3D 打印原型。然而，球有很大的摩擦力并阻止了平滑滚动（目前）。也许用另一种材料制成的球会表现得更好，但无论哪种情况，都需要某种形式的支撑或固定装置来支撑滚轮，以便它们保持在原位。

轮子的运动是用光学编码器读取的，考虑到在设备的使用寿命期间，轮子会经历很多很多旋转，机械编码器可能会在使用很短的时间内失效。滚轮由一个沿边缘有间隙的圆盘组成，通过一根轴连接到轮子上，然后将其安装到底座中，两端各有两个滚轮。两个光遮断器检测气隙在任一光遮断器处的不同时间以跟踪其运动。

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集会：

您需要一个底板、一个顶板、两个光学滚轮以及光学编码器和四个衬套，以及用于光学编码器的 4x 5mm M2 支架，以及用于将顶板固定到下板的多个 M3 螺钉。您还需要 M2 螺丝将“衬套”固定到位。

您不必使用公制紧固件——打印件中没有螺纹，因此您可以使用任何紧固件（带有匹配的螺母），只要它们合适即可。

本项目中使用的轴承是 RC 汽车变速器中使用的 5x11x4mm 轴承。或者，您可以 3D 打印所述尺寸的圆柱体（或管子？）。

该设计应允许各种直径的球，但它是用 2.25 英寸设计和测试的。