Корабль Тесея: сколько деталей нужно заменить, чтобы клавиатура стала новой?
В какой момент доработка чужого open source проекта превращается в создание собственного устройства? Когда заменена одна деталь? Половина? Почти все? Или когда от первоначальной конструкции остается только идея?
Разработка Theseus началась с доработок эргономичной раздельной клавиатуры Charybdis со встроенным трекболом. Изменения затрагивали геометрию корпуса, посадочные места переключателей, крепления и электронику. Каждая доработка требовала следующей, и от исходной конструкции постепенно оставалось всё меньше.
Так возник проект Theseus, названный в честь парадокса о корабле Тесея, в котором одну за другой заменили все деревянные доски. Чтобы понять замысел, полезно проследить путь от первых сборок до решения проектировать собственное устройство.
Создатель проекта познакомился с раздельными клавиатурами, работая с Arduino, пайкой и DIY-проектами. Он хотел сделать рабочее место удобнее и заинтересовался открытой прошивкой QMK: слоями раскладки, переназначением клавиш и макросами.
Первой сборкой стала Corne — плоская раздельная клавиатура на 42 клавиши. Открытый проект, отзывы энтузиастов и доступные инструкции по сборке помогли начать работу.
Для Arduino IDE была настроена отдельная раскладка: слой с нужными символами, макросы для сборки и загрузки проекта, управление громкостью и музыкой. Эти изменения сделали повседневную работу удобнее.
Dactyl Manuform — прыжок в третье измерение
Следующим устройством стал Dactyl Manuform, корпус которого можно напечатать на 3D-принтере. Изогнутые колонки клавиш уменьшают перемещения пальцев, а поперечный шаг в 5 градусов помогает подобрать положение кистей. Блок большого пальца содержит шесть клавиш вместо трёх: на них удобно вынести Ctrl, Shift и Backspace. Разработчик выбрал формат 4×6, близкий к классической клавиатуре на 60%: к 64 клавишам новичкам было проще привыкнуть, чем к 42, поскольку требовалось меньше слоёв и сохранялся отдельный доступ к цифрам.
Знакомые тоже заинтересовались эргономичными клавиатурами на QMK. При повторных сборках разработчик дорабатывал корпус и добавил Hot-swap — замену переключателей без пайки. Следующей задачей стал трекбол, но его самостоятельная интеграция требовала разобраться со схемой сенсора, спроектировать платы и найти удобное положение шара.
Charybdis — почти идеальная клавиатура
Готовое решение предложил открытый проект Charybdis от BastardKB: трекбол, 3D-модель корпуса, печатные платы вместо трудоёмкой навесной пайки и RGB-подсветка отдельных клавиш. Исходники и перечень компонентов позволили заказать детали и собрать устройство. После первых сборок разработчик начал делать небольшие партии для знакомых — именно повторение процесса выявило ограничения конструкции.
И вот тут начали проявляться её недостатки, которые были незаметны при «разовой» сборке:
- Свитчи нужно было впаивать сразу и навсегда — не было технологии Hot‑swap.
- Печатные платы были плохо подогнаны, их слишком сильно выгибало, и FR‑4 материал, из которого делаются печатные платы, не выдерживал. Иногда они даже переламывались между колонками среднего и указательного пальца; автор на такие случаи написал инструкцию по диагностике места поломки и предлагал чинить плату впаиванием перемычки.
- Соединение печатных плат между собой было реализовано через ворох тонких проводков, создававших буквально гнездо внутри клавиатуры.
- Посадочное место трекбола требовало ручной подгонки, вклейки статичных подшипников и не могло похвастаться стабильностью — шар еле держался, а иногда выпадал и с грохотом падал на пол. Автор позднее выпустил модифицированную верхнюю деталь, но она требовала высокой точности печати — FDM‑принтер уже не справлялся с подобным и рекомендовалось использовать фотополимерные принтеры.
- Почти 40% используемого для 3D‑печати пластика шло на поддержки — структуру, которая после печати отправлялась в мусорку.
- Клавиатура иногда переставала определяться после перезапуска компьютера: приходилось отключать и подключать её перед началом работы. Это был софтовый баг QMK — после пробуждения половинки не всегда понимали, кто из них должен общаться с ПК по USB, и обе занимали позицию slave.
- Для питания сенсора трекбола использовались стабилизаторы AP7331-20WG-7, понижавшие напряжение с 3,3 В до 2 В. По опыту сборки, поиск этих компонентов усложнял подготовку деталей.
- Соединение половинок было реализовано через 3.5 mm mini‑jack разъём, который страдал от короткого замыкания в ситуациях, когда одна из половинок уже подключена к ПК, из‑за чего микроконтроллеры RP2040 иногда выходили из строя, а перепаять их было сложной задачей.
Опыт доработки Dactyl Manuform помог начать изменения Charybdis с отдельных слабых узлов. Однако исправление одной детали накладывало ограничения на следующую. Вместо бесконечной подгонки исходной конструкции разработчик пришёл к решению проектировать клавиатуру с чистого листа — так и оформился замысел Theseus.
