Thiết bị điều khiển trò chơi

phiên bản Bắc Mỹ, một loại gamepad thông thường, loại bộ điều khiển phổ biến nhất|250x250px]]

Thiết bị điều khiển trò chơi hay tay cầm chơi game (thường gọi tắt là tay cầm hoặc controller) là một thiết bị đầu vào hoặc đầu vào/đầu ra, được sử dụng với các trò chơi điện tử hoặc hệ thống giải trí để truyền tín hiệu điều khiển đến trò chơi. Các thiết bị được phân loại là thiết bị điều khiển trò chơi rất đa dạng, bao gồm bàn phím, chuột, tay cầm (gamepad), cần điều khiển (joystick), cũng như các thiết bị chuyên dụng như vô lăng cho trò chơi đua xe và súng quang học cho trò chơi bắn súng. Thiết kế của các thiết bị này đã tiến hóa không ngừng để tích hợp thêm phím điều hướng (D-pad), hệ thống đa nút bấm, cần gạt analog, cảm biến chuyển động, màn hình cảm ứng cùng hàng loạt tính năng tân tiến khác.

Thiết bị điều khiển trò chơi có thể đơn thuần là thiết bị đầu vào (chỉ truyền dữ liệu đến hệ thống), hoặc là thiết bị đầu vào/đầu ra (nhận dữ liệu từ hệ thống và tạo ra phản hồi, ví dụ như tính năng rung "rumble" hoặc âm thanh).

Những thiết bị điều khiển được đi kèm sẵn khi mua máy chơi game tại gia (home console) được gọi là thiết bị điều khiển tiêu chuẩn. Trong khi đó, các thiết bị được mua rời từ nhà sản xuất máy console hoặc từ các bên thứ ba được xem là các thiết bị điều khiển ngoại vi.

Lịch sử
nhỏ|Một phiên bản tái hiện hiện đại của bộ điều khiển dành cho trò chơi điện tử năm 1958 Tennis for Two|250x250px
Những tay cầm chơi game đầu tiên rất đơn giản: chỉ gồm một núm xoay và một nút bấm, dùng để điều khiển Tennis for Two. Từ đó đến nay, controller đã tiến hóa mạnh mẽ, bổ sung pad điều hướng, nhiều nút bấm, cần analog, joystick, cảm biến chuyển động, màn hình cảm ứng và vô số tính năng khác.

Qua nhiều năm, tay cầm chơi game liên tục được thiết kế và cải tiến để thân thiện với người dùng nhất có thể. Ví dụ tiêu biểu là tay cầm Microsoft Xbox: các nút cò vai được thiết kế giống cò súng ngoài đời, nên đặc biệt được ưa chuộng trong các trò chơi bắn súng.

Trước thế hệ máy chơi game thứ bảy, cách phổ biến nhất để dùng tay cầm là cắm trực tiếp vào cổng controller trên máy console. Tuy nhiên, sau đó các tay cầm không dây dần thay thế, không cần cổng kết nối vật lý mà hoạt động bằng pin. Ngoài ra, tay cầm USB cũng có thể kết nối trực tiếp với máy tính thông qua cổng USB.

Các biến thể
Những thiết bị đầu vào từng được xếp vào nhóm bộ điều khiển trò chơi bao gồm bàn phím máy tính, chuột, tay cầm (gamepad) và cần điều khiển (joystick). Ngoài ra, các thiết bị chuyên dụng như vô lăng dành cho game đua xe hay súng ánh sáng cho trò chơi bắn súng cũng được xem là game controller. Một số bộ điều khiển được thiết kế tối ưu cho từng thể loại trò chơi cụ thể, chẳng hạn vô lăng cho game đua xe hoặc thảm nhảy cho game vũ đạo.

Gamepad

phải|nhỏ|220x220px|Tay cầm Nintendo Switch Pro Controller, một ví dụ điển hình của gamepad hai cần analog hiện đại
Gamepad, còn gọi là joypad, là loại tay cầm được giữ bằng hai tay, trong đó ngón cái và các ngón tay đảm nhiệm việc nhập lệnh. Gamepad thường được trang bị nhiều nút hành động kết hợp với một hoặc nhiều cần điều khiển đa hướng. Các nút hành động thường được thao tác bằng tay phải, trong khi việc điều hướng được đảm nhiệm bởi tay trái.

Gamepad là phương thức điều khiển chính trên hầu hết các hệ máy chơi game hiện đại. Nhờ tính dễ sử dụng và thân thiện với người chơi, gamepad đã vượt ra khỏi phạm vi console truyền thống để phổ biến trên máy tính cá nhân, nơi nhiều trò chơi và trình giả lập hỗ trợ gamepad như một giải pháp thay thế cho bàn phím và chuột. Phần lớn tay cầm hiện đại ngày nay đều dựa trên cấu trúc gamepad tiêu chuẩn, với các bổ sung phổ biến như nút vai đặt dọc theo cạnh tay cầm, các nút trung tâm như Start, Select và Mode, cùng mô-tơ rung bên trong để tạo phản hồi xúc giác.

Cùng với sự phát triển của công nghệ, thiết kế tay cầm ngày càng được tinh chỉnh nhằm nâng cao trải nghiệm người dùng. Tay cầm có xu hướng nhỏ gọn và vừa tay hơn, mang lại cảm giác thoải mái khi sử dụng lâu dài. Một ví dụ tiêu biểu là sự thay đổi qua nhiều thế hệ tay cầm Xbox, từ mẫu Xbox đời đầu, Xbox 360 cho đến Xbox One ra mắt năm 2013.

Paddle

nhỏ|Tay cầm paddle từng rất phổ biến trong thế hệ console thứ hai, đặc biệt với các trò chơi Pong|250x250px
Paddle là loại bộ điều khiển gồm một bánh xoay tròn và một hoặc nhiều nút bắn. Bánh xoay thường dùng để điều khiển chuyển động của nhân vật hoặc vật thể theo một trục duy nhất trên màn hình. Khi người chơi xoay bánh càng xa khỏi vị trí trung tâm, tốc độ điều khiển trong trò chơi càng tăng.

Paddle là một trong những bộ điều khiển analog đầu tiên trong lịch sử, nhưng dần mất đi vị thế khi các trò chơi thuộc thể loại "paddle and ball" (vợt và bóng) không còn được ưa chuộng. Một biến thể đáng chú ý là tay cầm lái của Atari, xuất hiện trên hệ máy Atari 2600 và được thiết kế riêng cho trò chơi Indy 500. Về cơ bản, nó hoạt động tương tự paddle thông thường, nhưng cho phép xoay bánh liên tục theo cả hai chiều và loại bỏ bánh paddle phụ vốn có ở mẫu trước. Không giống spinner, ma sát trong thiết kế này ngăn bánh xoay tiếp tục quay theo quán tính.

Joystick

nhỏ|Tay cầm hai joystick dành cho hệ máy PlayStation (máy trò chơi điện tử)|PlayStation đời đầu|250x250px
nhỏ|Bộ điều khiển phong cách arcade của Sega Dreamcast|250x250px
Joystick là một thiết bị ngoại vi gồm một cần điều khiển cầm tay, có thể nghiêng theo hai trục và đôi khi xoay quanh trục thứ ba. Joystick thường được sử dụng trong các trò chơi mô phỏng bay. Đối với những người đam mê thể loại này, hệ thống HOTAS (hands on throttle and stick), kết hợp giữa joystick và cần ga, là lựa chọn phổ biến và được đánh giá cao.

Phần lớn joystick được thiết kế để thao tác bằng tay thuận của người dùng, trong khi phần đế được giữ bằng tay còn lại hoặc cố định trên bàn. Tay cầm arcade thường là dạng joystick với trục gắn quả cầu hoặc tay nắm hình giọt nước, đi kèm một hoặc nhiều nút hành động. Bố cục phổ biến đặt joystick bên trái và các nút bấm bên phải, dù trong một số trường hợp, cách sắp xếp này có thể bị đảo ngược.

Trackball

Trackball là một thiết bị điều khiển sử dụng một quả cầu nhẵn, được xoay bằng lòng bàn tay để điều khiển con trỏ. Người chơi có thể lăn quả cầu theo mọi hướng, mang lại khả năng điều khiển linh hoạt. Ưu điểm của trackball là tốc độ điều khiển có thể vượt trội so với chuột, tùy thuộc vào tốc độ xoay của quả cầu, đồng thời chiếm ít không gian hơn—điều khiến nó được xem là tiền thân của chuột máy tính hiện đại.

Trackball từng được sử dụng đáng kể trong trò chơi điện tử, với các ví dụ tiêu biểu như Centipede, Marble Madness, Golden Tee Golf và SegaSonic the Hedgehog.

Cần ga
Cần ga (tiếng Anh: throttle quadrant) là một cụm gồm một hoặc nhiều cần điều khiển ga, thường được dùng để mô phỏng cần ga hoặc các bộ phận điều khiển tương tự trên phương tiện thực tế, đặc biệt là máy bay. Thiết bị này phổ biến nhất khi được sử dụng cùng joystick hoặc yoke trong các hệ thống mô phỏng bay.

Vô lăng

nhỏ|Vô lăng đua xe|Vô lăng [[Logitech dành cho PlayStation 2|250x250px]]
Vô lăng đua xe (racing wheel), về bản chất là phiên bản lớn hơn của tay cầm paddle, được sử dụng rộng rãi trong các trò chơi đua xe arcade cũng như các trình mô phỏng đua xe hiện đại như Live for Speed, Grand Prix Legends, GTR2 và Richard Burns Rally. Trong khi hầu hết các trò chơi đua xe arcade đã sử dụng vô lăng từ rất sớm, bắt đầu với Gran Trak 10 năm 1974, thì vô lăng dành cho hệ máy gia đình chỉ thực sự phổ biến từ thế hệ console thứ năm như PlayStation và Nintendo 64.

Nhiều mẫu vô lăng được trang bị phản hồi lực (force feedback), nhằm tái tạo cảm giác lái giống như xe thật, dù mức độ chân thực còn phụ thuộc vào từng trò chơi. Vô lăng thường đi kèm bàn đạp để điều khiển ga và phanh. Việc sang số được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, bao gồm lẫy chuyển số phía sau vô lăng, cần số đẩy tới–lùi đơn giản, hoặc các bộ cần số phức tạp mô phỏng đúng cơ chế xe thật, đôi khi có cả bàn đạp côn.

Một số vô lăng chỉ xoay được từ 200 đến 270 độ, trong khi các mẫu cao cấp hơn có thể xoay tới 900 độ (tương đương 2,5 vòng) hoặc hơn. Tay cầm Namco Jogcon, phát hành cho trò chơi R4: Ridge Racer Type 4 trên PlayStation, là một ngoại lệ thú vị: thay vì mô phỏng vô lăng thật, nó được thiết kế để cầm trong tay, với bánh xoay nhỏ có đường kính gần bằng một lon nước ngọt, tương tự núm điều khiển jog–shuttle trên một số đầu VCR.

Trò chơi Mario Kart Wii trên Wii đi kèm Wii Wheel, một vỏ vô lăng để đặt tay cầm Wii Remote vào bên trong, tận dụng cảm biến chuyển động để điều khiển xe trong trò chơi. Hãng Hori cũng sản xuất vô lăng cho Mario Kart 7 trên Nintendo 3DS; khi gắn vô lăng vào mặt sau máy, người chơi có thể điều khiển tương tự nhờ con quay hồi chuyển trong chế độ góc nhìn thứ nhất.

Yoke
Yoke là thiết bị điều khiển tương tự vô lăng nhưng có hình dáng giống cần lái trên nhiều loại máy bay. Khác với vô lăng thông thường, yoke có hai trục chuyển động: vừa xoay quanh trục, vừa có thể đẩy ra–kéo vào, tương đương với điều khiển độ cao (pitch) của máy bay. Một số yoke còn tích hợp các nút điều khiển bổ sung ngay trên cần, chẳng hạn nút liên lạc vô tuyến (push-to-talk).

Nhiều bộ mô phỏng bay bao gồm yoke thường đi kèm các thiết bị khác như cần ga và bàn đạp. Những bộ này được thiết kế để sử dụng trong môi trường mô phỏng bay chuyên dụng.

Bàn đạp

nhỏ|Bộ vô lăng và bàn đạp Logitech Driving Force GT (2011)|250x250px
Bàn đạp có thể được sử dụng trong mô phỏng lái xe hoặc mô phỏng bay và thường được bán kèm với vô lăng. Trong mô phỏng lái xe, bộ bàn đạp không đối xứng sẽ tái hiện bàn đạp ga, phanh và côn của ô tô. Ngược lại, trong mô phỏng bay, bộ bàn đạp đối xứng dùng để điều khiển bánh lái hướng (rudder) và phanh mũi (toe brake) của máy bay.

Ngoài các dạng phổ biến, còn có những biến thể đặc biệt, chẳng hạn bàn đạp xoay dành cho trò chơi đạp xe, sử dụng máy đo công suất (ergometer) để ghi nhận tốc độ và lực đạp. Năm 2016, một startup mang tên VirZoom giới thiệu bộ cảm biến gắn vào bàn đạp và tay lái, biến xe đạp thật thành bộ điều khiển cho các trò chơi thực tế ảo (VR) trên HTC Vive và Oculus Rift. Ý tưởng tương tự cũng được áp dụng trong sản phẩm Cyber ExerCycle, sử dụng cảm biến gắn vào bàn đạp và kết nối với máy tính qua USB để chơi các trò mô phỏng đạp xe như NetAthlon và Fuel.
nhỏ|Sơ đồ phím Phím mũi tênPhím WASD|WASD được sử dụng rộng rãi, dù không phải là tiêu chuẩn duy nhất|250x250px

Chuột và bàn phím
Chuột và bàn phím máy tính là các thiết bị đầu vào điển hình của máy tính cá nhân và hiện là phương thức điều khiển chính trong trò chơi điện tử trên máy tính. Chuột thường được dùng cùng tấm lót chuột để tăng tốc độ, độ chính xác và sự mượt mà khi thao tác. Một số máy console cũng hỗ trợ sử dụng chuột và bàn phím.

Bàn phím máy tính được thiết kế dựa trên bàn phím máy đánh chữ, chủ yếu phục vụ nhập văn bản, trong khi chuột là thiết bị trỏ cầm tay dùng bổ trợ cho bàn phím. Trong game, bàn phím thường điều khiển chuyển động nhân vật, còn chuột dùng để điều khiển góc nhìn hoặc ngắm bắn. Ngoài các thiết bị phổ thông, nhiều hãng đã phát triển chuột và bàn phím chuyên dụng cho chơi game, tích hợp các tính năng riêng, tiêu biểu như sản phẩm của Razer, dòng bàn phím "Zboard" hay series 'G' của Logitech.

Bàn phím số (numeric keypad) cũng từng được sử dụng như một bộ điều khiển trò chơi, đặc biệt trên các hệ máy đời đầu, thường gắn liền với joystick hoặc paddle. Ngoài ra còn có bàn phím chơi game (gaming keypad), một dạng bộ điều khiển chuyên dụng cho game FPS, RTS và một số trò arcade. Các thiết bị này có thể được lập trình để giả lập phím và tạo macro, thường chỉ chiếm một phần nhỏ của bàn phím nhưng đôi khi tích hợp thêm cần analog.

Cách nhập liệu bằng chuột và bàn phím thường được viết tắt là "MnK" (mouse and keyboard).

Màn hình cảm ứng
nhỏ|240x240px|Màn hình cảm ứng của Nintendo DS (phía dưới) cùng bút stylus
Màn hình cảm ứng là một thiết bị đầu vào cho phép người dùng tương tác trực tiếp với máy tính bằng cách chạm lên bề mặt hiển thị. Nỗ lực đầu tiên nhằm đưa điều khiển cảm ứng vào máy chơi trò chơi điện tử cầm tay là dự án kế nhiệm của Sega dành cho Game Gear. Tuy nhiên, thiết bị này đã bị hủy bỏ và không bao giờ phát hành do chi phí công nghệ màn hình cảm ứng vào đầu thập niên 1990 còn quá cao.

Hệ máy đầu tiên chính thức ra mắt có sử dụng màn hình cảm ứng là Tiger game.com vào năm 1997. Nintendo sau đó đã phổ biến rộng rãi công nghệ này trong trò chơi điện tử thông qua Nintendo DS và Nintendo 3DS; các hệ thống khác bao gồm Tapwave Zodiac, cũng như điện thoại thông minh và phần lớn PDA cũng tích hợp tính năng này. Tay cầm chính của hệ máy Wii U, Wii U GamePad, cũng được trang bị màn hình cảm ứng tích hợp.

Màn hình cảm ứng hiện đại sử dụng một lớp nhựa mỏng, bền và trong suốt phủ lên mặt kính. Vị trí điểm chạm được xác định dựa trên sự thay đổi điện dung theo hai trục X và Y của hệ tọa độ, tùy thuộc vào vị trí người dùng chạm vào bề mặt. Một hệ máy khác của Sony có màn hình cảm ứng là PlayStation Vita, được trang bị màn hình OLED 5 inch. Nintendo Switch sở hữu màn hình cảm ứng 6,2 inch, trong khi phiên bản kế nhiệm Nintendo Switch 2 nâng kích thước lên 7,9 inch.

Cảm biến chuyển động
nhỏ|Tay cầm Wii Remote|250x250px
Các bộ điều khiển chuyển động bao gồm Sega Activator, phát hành năm 1993 cho hệ máy Mega Drive (Genesis). Dựa trên phát minh Light Harp của Assaf Gurner, thiết bị này có khả năng ghi nhận chuyển động cơ thể của người chơi và là bộ điều khiển đầu tiên cho phép nhận diện chuyển động toàn thân. Tuy nhiên, do cồng kềnh và thiếu chính xác, nó đã thất bại về mặt thương mại.

Hệ máy Wii của Nintendo, ra mắt năm 2006, sử dụng tay cầm Wii Remote, kết hợp gia tốc kế để phát hiện hướng và gia tốc chuyển động, cùng cảm biến hình ảnh, cho phép nó hoạt động như một thiết bị trỏ. Các tay cầm Sixaxis, DualShock 3 và PlayStation Move của Sony trên hệ PlayStation 3 cũng sở hữu khả năng cảm biến chuyển động tương tự.

Năm 2010, Microsoft giới thiệu Kinect cho Xbox 360, một bộ điều khiển cảm biến chuyển động sử dụng camera để theo dõi cử động của người chơi. Phiên bản Kinect cải tiến được phát hành cùng Xbox One và ban đầu được bán kèm theo máy, nhưng sau đó bị loại khỏi gói tiêu chuẩn vào tháng 6 năm 2014. Tương tự, EyeToy của Sony cũng sử dụng camera để ghi nhận chuyển động và chuyển chúng thành tín hiệu điều khiển trong trò chơi.

Ngoài ra, các bộ điều khiển tích hợp con quay hồi chuyển có thể được sử dụng làm thiết bị trỏ mà không cần camera. Ví dụ, Joy-Con và Nintendo Switch Pro Controller đảm nhiệm vai trò này trong các bản chuyển hệ của World of Goo và Super Mario Galaxy từ Wii.

Bộ điều khiển thích ứng
Bộ điều khiển thích ứng là tập hợp nhiều phương thức nhập liệu khác nhau, có thể kết hợp linh hoạt để tạo ra một bộ điều khiển phù hợp với từng người dùng. Loại tay cầm này được thiết kế dành cho người khuyết tật vận động, những người không thể sử dụng gamepad hoặc chuột và bàn phím thông thường.

Một ví dụ tiêu biểu là Access Controller của PlayStation, bao gồm một joystick cỡ lớn, tám nút bấm trên một đĩa tròn và bốn cổng kết nối để gắn thêm nút hoặc phụ kiện. Microsoft và Logitech cũng hợp tác phát triển một bộ điều khiển thích ứng cho Xbox, với hai bàn cảm ứng lớn, một D-pad, ba nút bấm và 16 cổng để kết nối các phụ kiện bổ sung như joystick, bàn đạp, cò bấm và nút rời.

Súng ánh sáng

nhỏ|NES Zapper|250x250px
Súng ánh sáng là một thiết bị ngoại vi dùng để "bắn" vào các mục tiêu trên màn hình, thường có hình dáng tương tự súng thật hoặc súng tia năng lượng. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các trò chơi bắn súng theo đường ray (rail shooter) hoặc trò chơi bắn bia như Duck Hunt và các trò đi kèm súng Shooting Gallery.

Một trường hợp hiếm hoi ngoài thể loại rail shooter là trò Gun Buster của Taito (1992), một game bắn súng góc nhìn thứ nhất sử dụng joystick để di chuyển và súng ánh sáng để ngắm bắn. Dù súng ánh sáng đã xuất hiện trong các trò arcade rất sớm như Periscope (1966) của Sega và Missile (1969), bộ súng ánh sáng dành cho máy chơi game gia đình đầu tiên được phát hành cho Magnavox Odyssey vào năm 1972. Sau đó, Nintendo trang bị súng NES Zapper cho hệ máy Famicom và NES. Nintendo cũng phát hành Wii Zapper, một vỏ súng dành cho Wii Remote, đi kèm trò Link's Crossbow Training.

Bộ điều khiển cho trò chơi nhịp điệu
nhỏ|Các tay cầm guitar|250x250px
Các phụ kiện dành cho trò chơi nhịp điệu thường được thiết kế mô phỏng nhạc cụ, chẳng hạn như guitar (từ guitar nhiều nút trong Guitar Freaks, loạt Guitar Hero và Rock Band, cho đến guitar thật trong Rock Band 3 và Rocksmith), bàn phím (Rock Band 3), trống (Donkey Konga, Drum Mania, loạt Rock Band và Guitar Hero), hay maraca (Samba de Amigo). Những thiết bị này đã đạt được thành công nhất định cả trong môi trường arcade lẫn trên máy chơi game gia đình.

Một số trò chơi nhịp điệu khác lại dựa trên nghệ thuật DJ và xoay bàn đĩa (turntablism) (DJ Hero), hoặc mô phỏng chơi synthesizer (IIDX), sử dụng các thiết bị ngoại vi dạng bàn xoay kết hợp nút bấm.

Không dây
Phiên bản không dây của nhiều loại bộ điều khiển phổ biến như joypad, chuột và bàn phím hiện đã xuất hiện rộng rãi. Bên cạnh đó, các bộ điều khiển chuyển động không dây cũng đang trở thành một nhóm thiết bị mới nổi, đặc biệt trong lĩnh vực thực tế ảo.

Khác

Bàn cân bằng (Balance board): Wii Balance Board được phát hành kèm theo trò chơi Wii Fit. Trước đó hàng chục năm, Joyboard đã xuất hiện như một phụ kiện cắm vào Atari 2600, dùng cho các trò chơi trượt tuyết và lướt sóng.
Bộ điều khiển hơi thở (Breathing controllers): Các bộ điều khiển hơi thở hỗ trợ người dùng cải thiện nhịp thở thông qua trò chơi điện tử. Tất cả đều sử dụng cảm biến để ghi nhận hơi thở của người dùng, từ đó điều khiển trò chơi trên máy tính, máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh. Alvio là một thiết bị luyện thở, theo dõi triệu chứng và đồng thời là bộ điều khiển trò chơi di động. Zenytime khuyến khích hít thở sâu, đều để tạo ra phần thưởng ngắn hạn như thư giãn và cải thiện lượng oxy. Các trò chơi của Breathing Labs dựa trên kỹ thuật thở mím môi (pursed-lip breathing) và được sử dụng trên iPhone, iPad, Windows, macOS và Android.
Buzzer: Một ví dụ hiện đại của bộ điều khiển chuyên dụng nhưng rất đơn giản là bốn nút "buzzer" cỡ lớn (nút tròn) đi kèm loạt trò chơi đố vui Buzz! trên PlayStation 2 và PlayStation 3 (từ năm 2005 đến nay), lấy cảm hứng rõ rệt từ các chương trình truyền hình. Một ví dụ khác là Big Button Pad, đi kèm các trò Scene It? Lights, Camera, Action và Scene It? Box Office Smash trên Xbox 360 giai đoạn 2007–2008.
Thảm nhảy (Dance pad): Thảm nhảy là một dạng bộ điều khiển gồm các nút phẳng nhạy áp lực, bố trí thành dạng lưới trên một tấm thảm để người chơi bước lên. Thiết bị này đạt được thành công trong phạm vi hẹp nhờ sự phổ biến của các trò chơi nhịp điệu như Dance Dance Revolution và Pump It Up. Thảm nhảy lần đầu được Bandai giới thiệu trên Famicom năm 1986 trong bộ "Family Fun Fitness". Năm 1987, Exus phát hành thảm "Foot Craz" cho Atari 2600. Nintendo sau đó mua lại công nghệ từ Bandai và sử dụng cho "Power Pad" trên Famicom và NES.
Bộ điều khiển ngoại khung (Exoskeleton controllers): Bộ điều khiển ngoại khung sử dụng công nghệ khung xương ngoài để phản hồi dựa trên tư thế cơ thể, tốc độ chuyển động và các dữ liệu cảm biến khác của người chơi. Ngoài phản hồi hình ảnh và âm thanh, thiết bị còn có thể tạo lực cản có kiểm soát hoặc các kích thích khác nhằm tăng tính chân thực. Điều này không chỉ mang lại cảm giác như đang thực sự thực hiện hành động, mà còn giúp củng cố đúng nhóm cơ cho hoạt động được mô phỏng. Forcetek XIO là một ví dụ tiêu biểu.
Cần câu cá (Fishing rod): Bộ điều khiển dạng cần câu cá đầu tiên xuất hiện như một phụ kiện cho hệ máy Dreamcast, dùng cho trò Sega Marine Fishing. Sau đó, một số trò chơi trên PlayStation cũng sử dụng các bộ điều khiển tương tự.
Màn hình tương tác lơ lửng (Floating Interactive Display): Ít nhất hai hệ thống thương mại — Heliodisplay và FogScreen — cung cấp giao diện "lơ lửng" trong không khí. Hình ảnh được chiếu giữa không trung nhưng vẫn có thể tương tác bằng ngón tay, tương tự như màn hình cảm ứng.
Bảng điều khiển buồng lái (Instrument panels): Đây là các bảng điều khiển mô phỏng bảng đồng hồ máy bay, có thể là dạng chung hoặc mô phỏng một loại máy bay cụ thể, dùng thay cho bàn phím để gửi lệnh tới phần mềm mô phỏng bay. Một số bảng điều khiển có giá thành rất cao, thậm chí vượt tổng chi phí của cả hệ thống máy tính. Chúng thường chỉ mô phỏng công tắc, nút bấm và cần điều khiển, chứ không hiển thị thông số bay.
Bộ điều khiển tàu hỏa (Train controls): Các phần cứng dạng bảng điều khiển tương tự cũng được phát triển cho mô phỏng tàu hỏa. Ví dụ, "RailDriver" được thiết kế để hoạt động với Trainz, Microsoft Train Simulator và Kuju Rail Simulator. (tính đến tháng 1 năm 2009) tính tiện dụng của nó bị hạn chế do một số phần mềm thiếu Windows API hỗ trợ. Ngoài ra, Taito cũng từng sản xuất một bộ điều khiển tàu cao tốc cho Wii.
Hệ thống theo dõi chuyển động cơ học: Các hệ thống như Gametrak sử dụng dây cáp gắn vào găng tay để theo dõi vị trí các bộ phận cơ thể trong không gian ba chiều theo thời gian thực. Cơ chế của Gametrak gồm một cuộn dây tự thu và một tay dẫn hình ống. Tay dẫn được nối khớp bằng một khớp cầu để tay và quả cầu đi theo góc mà dây cáp kéo dài ra. Khoảng cách của vật thể được theo dõi được xác định bằng cách đo độ quay của cuộn dây và tính toán chiều dài dây được kéo ra.
Micro: Một số trò chơi đã thành công khi sử dụng tai nghe hoặc micro như một bộ điều khiển phụ, chẳng hạn Hey You, Pikachu!, loạt Rock Band, loạt Guitar Hero, loạt SingStar, Tom Clancy's Endwar, Lips, loạt Mario Party và loạt SOCOM U.S. Navy SEALs. Micro cho phép người chơi ra lệnh bằng giọng nói, điều khiển đồng đội hoặc nhân vật AI (ví dụ: Pikachu). Nintendo DS được tích hợp sẵn micro, được dùng cho nhận dạng tiếng nói, trò chuyện trực tuyến và các minigame yêu cầu thổi hoặc hét vào micro (Nintendogs, Brain Age: Train Your Brain in Minutes a Day!, Pokémon Diamond và Pearl, Feel the Magic: XY/XX, WarioWare: Touched!, Mario Party DS).
Thiết bị điều khiển bằng ý nghĩ (Mind-controlled headset): Tính đến ngày 24 tháng 3 năm 2007, công ty Emotiv Systems (Mỹ/Úc) bắt đầu giới thiệu thiết bị điều khiển trò chơi video bằng sóng não, dựa trên công nghệ điện não đồ (EEG).
NeGcon: NeGcon là một bộ điều khiển độc đáo dành cho game đua xe trên PlayStation. Về hình thức, nó giống gamepad, nhưng hai nửa trái–phải có thể xoắn tương đối với nhau, khiến nó trở thành một biến thể của tay cầm paddle.
Theo dõi chuyển động quang học: Các hệ thống như TrackIR và FreeTrack sử dụng camera để theo dõi các điểm hồng ngoại gắn trên đầu người chơi. Những chuyển động nhỏ của đầu được khuếch đại thành chuyển động lớn trong game, cho phép điều khiển góc nhìn rảnh tay và tăng độ nhập vai.
PCGamerBike: Thiết bị này tương tự một cặp bàn đạp tháo ra từ xe đạp tập, đặt phía trước ghế ngồi và dùng để điều khiển nhân vật trong trò chơi một cách chính xác.
Bộ điều khiển pinball và bảng nhiều nút: Các bộ điều khiển pinball và bảng nhiều nút dành cho game chiến thuật từng được phát hành, nhưng mức độ phổ biến chỉ giới hạn trong cộng đồng người chơi chuyên sâu.
R.O.B. (Robotic Operating Buddy): R.O.B. là một phụ kiện cho Nintendo Entertainment System (NES), cho phép người chơi tương tác với trò chơi bằng cách điều khiển một robot vật lý. Tại Nhật Bản, thiết bị này được gọi là Famicom Robot. Dù chỉ được hỗ trợ trong Stack-Up và Gyromite, R.O.B. đã góp phần mở đường cho Nintendo tại thị trường phương Tây. Nhân vật R.O.B. sau đó còn xuất hiện trong các trò chơi như Mario Kart DS và Super Smash Bros. Brawl.
Sega Toylet: Sega Toylet là một bồn tiểu tương tác, sử dụng nước tiểu làm phương thức điều khiển; các cảm biến áp suất trong bồn sẽ chuyển dòng nước tiểu thành hành động trên màn hình.
Steel Battalion: Trò chơi này trên Xbox được phát hành kèm một bảng điều khiển đồ sộ, gồm hai joystick và hơn 30 nút bấm, nhằm tái tạo cảm giác điều khiển một cỗ máy mecha thực thụ.
SpaceOrb 360: SpaceOrb 360 là một loại chuột 3D cho phép tương tác không gian sáu bậc tự do (6DOF), từng được sử dụng trong các trò chơi như Descent.

Sử dụng trên PC và các thiết bị khác
Mặc dù tay cầm chơi game (gamepad) ban đầu chủ yếu được phát triển để sử dụng với máy console, nhưng ngày nay chúng cũng thường được dùng cho PC gaming và trò chơi di động. Các tay cầm hiện đại, chẳng hạn như DualShock 4/DualSense của Sony, Switch Pro Controller/Switch 2 Pro Controller của Nintendo và Steam Controller của Valve, hỗ trợ USB và Bluetooth, cho phép chúng được kết nối trực tiếp với hầu hết máy tính cá nhân. Những gamepad đời cũ hơn có thể được kết nối thông qua việc sử dụng các bộ chuyển đổi (adapter) chính hãng hoặc của bên thứ ba. Các bộ điều khiển thường yêu cầu cài đặt trình điều khiển thiết bị (driver) để sử dụng trên các máy tính cá nhân hiện đại. Thiết bị có thể được hỗ trợ trực tiếp, hoặc có thể yêu cầu sử dụng một chương trình chuyên dụng để ánh xạ đầu vào của bộ điều khiển sang đầu vào của chuột và bàn phím. Các ví dụ về loại phần mềm này bao gồm JoyToKey, Xpadder, và antimicro, một phần mềm miễn phí, nguồn mở và đa nền tảng.

Một số bộ điều khiển được thiết kế đặc biệt để sử dụng ngoài console. Trong trường hợp này, hỗ trợ ánh xạ tới các thiết bị khác nhau được tích hợp ngay trong chính bộ điều khiển, chẳng hạn như với Nostromo SpeedPad n52, có thể hoạt động như một bàn phím, chuột hoặc joystick; hoặc với Samsung Android GamePad và Backbone One, được thiết kế để sử dụng với điện thoại di động Android.

Việc sử dụng gamepad thay vì chuột và bàn phím đã được nhắc đến như một cuộc tranh luận, với những người chơi MMORPG, trò chơi RTS và bắn súng góc nhìn thứ nhất thường có xu hướng thích chuột và bàn phím hơn do sự đa dạng về đầu vào và độ chính xác cao của chuột khi so sánh với cần analog. Ngược lại, những người chơi trò chơi đua xe, trò chơi đối kháng và action RPG có xu hướng thích bộ điều khiển hơn vì đầu vào analog và cách bố trí nút bấm công thái học của chúng.

Xem thêm

Thiết bị giao diện người dùng
Danh sách bộ điều khiển trò chơi

Tham khảo

Liên kết ngoài