Виробництво друкованих плат контролера руху віртуальної реальності для відстежуваних пристроїв введення та тактильних контролерів

Друкована плата контролера руху віртуальної реальності (VR) об'єднує відстеження руху, бездротовий зв'язок, ручне керування та тактильний зворотний зв'язок в одній компактній електронній системі. Більшість конструкцій поєднують інерційний вимірювальний блок (IMU), мікроконтролер або радіо, входи для тригерів та кнопок, виконавчий механізм та схему батареї. Залежно від технології відстеження, інфрачервоні випромінювачі, фотодіоди, ємнісні датчики захоплення або модулі камер можуть бути встановлені на окремих платах або гнучких схемах навколо корпусу. Це різні виробничі схеми, а не взаємозамінні версії однієї стандартної плати контролера віртуальної реальності. У тактильних рукавичках, що носяться , з'єднання датчиків, привід виконавчого механізму та гнучке керування додають виробничі вимоги, що перевищують вимоги ручного контролера.

Компанія Highleap Electronics забезпечує виготовлення друкованих плат, постачання схвалених компонентів та поверхневе складання/складання (SMT/THT) для замовних електронних виробів, включаючи материнські плати VR-контролерів, друковані плати датчиків відстеження та гнучкі з'єднувачі. Завдяки нашим послугам з виробництва електронних плат OEM , проекти можуть бути перевірені на відповідність фактичному корпусу Gerber або ODB++, специфікації матеріалів (BOM), даним про розміщення компонентів та необхідним перевіркам. Технологія плати, програмування та тестові операції визначаються опублікованим проектом та обсягом кошторису.

Друковані плати контролера руху віртуальної реальності: материнські плати, кільця відстеження та сенсорні плати

На основній друкованій платі зазвичай розміщено процесор контролера, інтерфейс датчика руху, бездротову схему та систему керування живленням. Додаткові плати залежать від фізичних елементів керування та архітектури відстеження. Конструкція з відстеженням гарнітури може розміщувати інфрачервоні світлодіоди навколо кільця або корпусу; конструкція з відстеженням базової станції може використовувати розподілені датчики світла. В інших продуктах використовується невелика друкована плата-тригер, гнучкий дротик із датчиком захоплення або окремий вузол зарядних контактів.

Для виготовлення друкованих плат VR-контролерів на замовлення ці типи плат перетворюються на різні файли виготовлення, вимоги до міді та стекування, складальні креслення та набори компонентів. Сенсорне кільце, виготовлене з кількох невеликих жорстких плат, потребує іншої панелізації та взаємоз'єднань, ніж інтегрована жорстко-гнучка структура. Компактна бездротова материнська плата з корпусами з дрібним кроком також може вимагати іншого плану поверхневого монтажу, ніж проста плата перемикача або контактної плати.

Визначте набір плат, які реально можна виготовити

Кожна друкована плата або друкована плата (PCBA) повинна мати випущений номер деталі та версію, навіть якщо лівосторонні та правосторонні контролери мають спільні компоненти. Комплект складання визначає, які плати отримують IMU, оптичні пристрої, роз'єми, виконавчі механізми або механічні контакти. Це запобігає плутанню специфікації материнської плати з повним комплектом електроніки контролера та дозволяє точно визначити ціну на виготовлення, придбані матеріали та вузли.

Збірка друкованої плати IMU та оптичного відстеження для VR-контролерів

Збірка друкованої плати датчика IMU визначається не лише вибором відповідного акселерометра та гіроскопа. Осі датчика, орієнтація корпусу та положення зібраної плати відносно корпусу контролера повинні відповідати випущеній системі координат. Розміщення поверхнево-монтажного монтажу (SMT) може перевірити орієнтацію першого контакту та посадку корпусу; опорний пристрій може визначити напрямок встановлення плати датчика, де це необхідно.

Оптичне відстеження вносить різні деталі у виробництво. Інфрачервоні випромінювачі потребують певної полярності, орієнтації та оптичного зазору. Фотодіоди та інші датчики світла можуть займати кілька граней корпусу, що робить важливими їх розташування на платі та карти роз'ємів. Конструкції на основі камер передбачають іншу архітектуру модулів та обробки і повинні включатися лише тоді, коли цього вимагає конструкція виробника оригінального обладнання (OEM).

Окремо перевіряйте апаратне забезпечення для відстеження від відстеження ефективності

Пристрій може підтвердити ідентифікацію датчика, реакцію IMU вздовж визначених осей, активацію світлодіода або електричний вихід фотодіода. Ці перевірки допомагають встановити, що плата друкованої плати датчика відстеження віртуальної реальності була правильно заповнена та підключена. Повна точність пози 6DoF, алгоритми відстеження камери та сумісність гарнітури залежать від готової системи, її процедури калібрування та програмного забезпечення.

Гнучка та жорстка збірка друкованої плати для корпусів VR-контролерів

Вигнуті ручки та кільця відстеження часто залишають обмежений простір для звичайних роз'ємів між платами. Виготовлення гнучких друкованих плат VR-контролерів може забезпечити підключення до електродів ручки, елементів інфрачервоного відстеження та кнопок дистанційного керування, зберігаючи при цьому материнську плату поблизу акумулятора та радіомодуля. В інших конструкціях використовуються окремі жорсткі плати, з'єднані гнучким хвостом, або повна жорстко-гнучка конструкція друкованої плати.

На виробничому кресленні слід розрізняти гнучкі секції, які складаються один раз під час встановлення, від секцій, які багаторазово згинаються за допомогою спускового механізму або механізму переміщення. Це не є еквівалентними умовами надійності. Готова товщина, область згину, розміщення елементів жорсткості, зазор компонентів та з'єднання роз'єму FPC повинні відповідати опублікованому проєкту. Процес складання гнучких друкованих плат особливо актуальний для розміщення компонентів на гнучких секціях та обробки фігурних вузлів.

Для першого виробу заповнений гнучкий дротяний ...

Виробництво друкованих плат тригера, датчика захоплення та тактильного драйвера

Материнська плата друкованої плати VR -контролера може зчитувати дані з тригерів Холла або оптичних тригерів, аналогових джойстиків, сенсорних електродів, датчиків сили захоплення та звичайних кнопок. Ці входи відрізняються своїми фізичними точками відліку: датчик Холла розташований відносно рухомого магніту, тоді як ємнісний електрод захоплення залежить від форми електрода та навколишньої ізоляції. Висота джойстика, напрямок роботи перемикача та монтажні виступи також впливають на посадку складання.

Тактильний зворотний зв'язок вводить окремий інтерфейс живлення та механіки. Двигун ERM або LRA використовує драйвер та робочий профіль, що підходять для певного виконавчого механізму. Його роз'єм, розташування, полярність та інтерфейс кріплення повинні відповідати складальному кресленню; двигун не слід замінювати лише розміром. Тактильні події високого струму також впливають на локальні розв'язки та шляхи повернення на платах з живленням від батарей.

Що перевіряється на зібраній електроніці контролера?

Візуальний та електричний огляд може встановити розташування компонентів, зв'язок між тригером і датчиком, зміни вхідного стану та роботу тактильного драйвера, що керується командами. Механічний хід, відчуття рукоятки та відчуття приводу можна оцінити за визначеними замовником фіксаторами та обмеженнями, якщо ці операції включені. Ця відмінність надає OEM-платі тактильного контролера VR вимірний план приймання у виробництво без розгляду тактильного досвіду як автоматичного результату поверхневого монтажу (SMT).

Друкована плата бездротового контролера віртуальної реальності: радіочастотні, акумуляторні та зарядні схеми

Друкована плата бездротового VR-контролера інтегрує радіомодуль та антену поблизу інших компонентів, які можуть впливати на його робоче середовище: акумулятор, електроніка відстеження, зарядні контакти та рука користувача. Для Bluetooth або власних каналів зв'язку 2.4 ГГц потрібні зазначені радіочастотні компоненти, затверджений зазор для антени, структура друкованої плати та конфігурація корпусу. Відповідні міркування щодо виробництва друкованих плат Bluetooth застосовуються там, де використовується ця бездротова платформа.

Акумуляторні моделі можуть використовувати роз'єм USB-C, контактну док-станцію або інший схвалений спосіб заряджання; деякі контролери використовують змінні елементи. Інтегральні схеми зарядного пристрою, захист акумулятора, датчики температури, полярність контактів та механічне утримання відповідають конкретному проекту. Відповідні вимоги до складання друкованої плати керування акумулятором можуть допомогти визначити засоби керування виробництвом силового каскаду, не маючи на увазі, що кожен контролер містить спеціальну плату BMS.

Під час складання затверджений бездротовий модуль, компоненти, що відповідають антені, роз'єм акумулятора та зарядні контакти повинні відповідати випущеній специфікації продукції (BOM). Перевірки електричної зарядки та радіозв'язку можуть бути визначені на рівні друкованої плати (PCBA), тоді як кінцева продуктивність випромінювання та безпека акумулятора залежать від готового продукту та необхідної програми кваліфікації.

Прототипування, поверхневе складання та тестування друкованих плат VR-контролера руху

Прототип друкованої плати контролера руху віртуальної реальності є найбільш корисним, коли він відображає передбачуване розміщення компонентів та механічні орієнтації. Збірка прототипів може встановити, чи оптичні датчики спрямовані у правильні отвори, чи плата IMU знаходиться у затвердженій орієнтації, чи гнучкі контакти відповідають своїм роз'ємам, а плати тригерів або контактів заряджання встановлюються без напруження. Ці висновки можна включити до випущених друкованих плат та редакцій збірок перед великими замовленнями.

Від першої статті до повторного виробництва друкованих плат

Для поверхневого монтажу контролера руху VR план перевірки відповідає фактичним корпусам: мініатюрним MEMS-пристроям, радіоінтегральним схемам, роз'ємам, світлодіодам датчиків та будь-яким компонентам з нижнім виводом. За потреби, узгоджена перевірка першого виробу на друкованій платі (PCBA) може зберегти орієнтацію компонентів, гнучке з'єднання та механічні посилання для повторного виробництва. Лівосторонні та правосторонні варіанти можуть мати однакові мідні конструкції, але вимагати різних затверджених специфікацій матеріалів (BOM) або ідентифікаторів прошивки.

Функціональне тестування збірки друкованих плат може включати ідентифікацію датчиків, кнопки та аналогові входи, тактильні команди, перевірку акумулятора та зарядного пристрою, активацію оптичного випромінювача та визначений бездротовий зв'язок, залежно від наданої прошивки та пристроїв. Повна точність відстеження, алгоритми розпізнавання жестів та сертифікація VR-платформи – це окремі перевірки на рівні продукту.

Для отримання цінової пропозиції на виробництво та складання друкованої плати контролера руху віртуальної реальності надайте дані Gerber/ODB++, схему стекування, затверджену специфікацію матеріалів, креслення для встановлення та складання, деталі щодо гнучких елементів та корпусу, архітектуру відстеження, вимоги до прошивки або програмування, процедури випробувань та кількості за варіантами. Послуга Highleap зі складання друкованих плат "під ключ" може координувати виготовлення затверджених плат, закупівлю компонентів та виробництво друкованих плат. Спеціалізоване оптичне калібрування, інтеграція корпусу та інші операції включені лише тоді, коли вони визначені в узгодженому обсязі.