基于人机工程学的鼠标的设计.docx

《基于人机工程学的鼠标的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于人机工程学的鼠标的设计.docx（30页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、摘要随着办公自动化和计算机的广泛应用，一些操作向着高速单一、重复的特点发展，强迫体位在操作中占的比重越来越大，强迫体位是身体的某一部分处于非自然的状态时的体位。这一特点可以从操作鼠标中看出，操作计算机时，由于鼠标有一定高度，出现了手掌麻木、食指中指疼痛、腕关节肿胀、手部动作不灵活甚至无力等症状，它将会给你的工作、学习和娱乐带来诸多不便，因此于总是反复集中机械地活动一两个手指，而配合这种单调轻微的活动，严重的还会拉伤手腕的韧带。手腕必须背屈一定角度，这时腕部便处于强迫体位。长期处于强迫姿势必然会导致肌肉骨骼系统的疾病。像这种由于不断使用身体某部位对这一部位施加压力而导致的肌肉、骨骼的疾病主要发生

2、在手指、腕、肘、肩等部位。因此，本文结合人体的人机工程学因素对鼠标进行设计。关键词1;人机工程学；舒适度；改进；鼠标AbstractAstheofficeautomationandthewidelyapplicationofcomputer,someoperationstohighspeedsingle,repetitivecharacteristicsdevelopment,forcedpostureintheoperationofthegrowingproportion,forcedpostureisaparticularpartofthebodyinanaturalstate.Thisf

3、eaturecanbeseenfromtheoperationofthemouse,computermouse,duetoacertainheight,appearedhandnumbness,forefingermiddlefingerpain,wristjointswelling,handmovementsarenotflexibleortowaitforasymptom,itwillgiveyourwork,studyandentertainmentbringsalotofinconvenience,soisalwaysrepeatedconcentratedmachineryactiv

4、ityoneortwofinger,andwithsuchmonotonousminorevents,butalsoseriousinjuryofligamentofwrist.Wristdorsiflexionangle,whenthewristisforcedposture.Inthelong-termforcedposturewillinevitablyleadtothedisordersofthemusculoskeletalsystem.Likethisduetotheuseofapartofthebodyonthissitetoapplypressuretothemuscle,sk

5、eletaldiseaseoccursmainlyinthefinger,wrist,elbow,shoulderandotherparts.Therefore,thispapercombineshumanergonomicsfactorsonmousedesign.KeyWord；Ergonomic；comfort；improved；mouse目录摘要IAbstractIl第1章鼠标设计分析11.1 鼠标套件五大适用人群11.2 鼠标的使用状态分析11.2.1 手心与手腕21.2.2 出汗问题的分析21.2.3 轻重与挪动31.3 质感分析31.3.1 外壳材质31.3.2 手的不同部位的感

6、觉41.4 鼠标的工作原理6第2章鼠标的人机工程学分析72.1 主要肢体与鼠标外形72.1.1 对于上臂来说7手部肌肉及神经的各用力点分析图92.1.4 对于手指来说92.2 鼠标设计的尺寸分析102.3 日常使用的人机问题132.3.1 鼠标的清洗132.3.2 鼠标移动132.3.3 鼠标使用注意事项13第3章标设计的改进思想143.1 鼠标设计改进的意义143.2 鼠标的设计原则143.2.1 亚洲人与欧美人区别143.2.2 鼠标设计的实例分析17第4章结论与展望21致谢22参考文献23第1章鼠标设计分析1.1 鼠标套件五大适用人群1.1 T人士、网游爱好者，长期使用电脑的白领、老板；

7、2 .因为工作需要，长期接触电脑，已有“鼠标手”的人；3 .因为长时间对着电脑，养成肩膀酸痛、肩周炎、颈椎病等职业病的人；4 .担心电脑辐射造成黑眼圈、皮肤暗黄、粗糙、长斑的女性；5 .工作离不开电脑，想预防便秘、口臭、失眠健忘、头晕头痛、心悸心慌高血压的人！1.2鼠标的使用状态分析如今我们使用电脑的频率越来越高，时间也越来越长，在这种频繁的重复性操作下，我们的手腕、手臂就非常容易出现关节麻痹、肿胀、疼痛等症状，久而久之就会出现我们常说的“鼠标手”。鼠标手是“腕管综合症”的俗称，又叫做迟发性正中神经麻痹，多发于30-50岁的办公室一族。具体是指人体的正中神经进入手掌部的经络中，受到压迫后产生的

8、食指、中指疼痛、麻木和拇指肌肉无力感等症状。如果长时间不治疗，则会出现手指手掌切肉董缠等症状，后果十分严重。而一般来说，女性患病的几率要高于男性，这是由于女性的手腕管通常比男性的小，正中神经更容易受到压迫所致。在操作电脑时，由于键盘C鼠标有一定的高度，手腕就必须背屈一定角度，这时腕部长时间处于压迫状态，压迫了腕管中的正中神经，使神经传导被阻断。腕管是由腕横韧带与腕骨沟共同围成的纤维性隧道，保护着手腕的正中神经。一般手腕在正常情况下活动不会妨碍正中神经。下述的症状就会发生。1 .手掌、手指、手腕、前臂和手肘僵直、酸痛，不适。2 .手部刺痛，麻木，冷。3 .握力和手部各部位协同工作能力降低。4 .

9、夜间疼痛。5 .疼痛可以迁延到胳膊，上背，肩部和脖子。6 .鼠标手有极强的复发性，即使痊愈后也要积极预防，防止复发。1.2.1 手心与手腕鼠标的设计在最高处也就是顶端弧度，这就要求手心与手腕的贴合，所谓充分贴合就是要求我们在设计中完全考虑到手在握住鼠标的时候手心的凹度。鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。如果设计不当不觉得手腕和手心酸痛，尤其对一些电脑族最为重要。1.2.2 出汗问题的分析我们在使用鼠标的时候经常会因为手心出汗而导致鼠标使用不便，在鼠标的滑动中很容易脱离我们的手。出汗在一定程度上会对鼠标外壳造成腐蚀损伤，对鼠标的外壳光滑度造成一定小凹孔。同

10、时不易于鼠标的清洁与维护。1.2.3 轻重与挪动在鼠标设计中材料的选用非常重要，首先就是质感的表现，材料如果太轻，那么鼠标在垫子上会随意滑动，对我们的操作造成很大的影响。当然也不能太重，人的手腕在左右摆动中是有一定的范围，频繁的摆动对我们的腕关节不利，试想一下，右手在使用鼠标的同时会配合左手来使用键盘，如果鼠标的质量太大，在某种程度上会降低我们右手的灵活性。13质感分析1.3.1 外壳材质外壳塑料：与其它材料比较有如下的特性：1、耐化学侵蚀2、具光泽，部份透明或半透明3、大部份为良好绝缘体4、重量轻且坚固5、加工容易可大量生产，价格便宜6、用途广泛、效用多、容易着色、部份耐高温皮革和丝绸皮革材

11、料和丝绸表面处理工艺让鼠标成为艺术品的同时提供了绝佳的握感，大家在使用光学鼠标的过程中通常会发现以下几个问题：在玻璃、金属等光滑表面或者某些特殊颜色的表面上鼠标无法正常工作，表现为光标顿滞、颤抖、漂移或无反应，甚至光标遗失，这两个问题直到现也无法完全解决，那么为何会出现这样的情况？根本原因在于光学鼠标的先天原理所限，我们不妨对此作进一步的分析。我们知道，光学鼠标的光学引擎通过接收反馈的图像来判定光标方位，如果移动表面过于光滑，很可能无法产生足够多的漫反射光线，这样感应器所接收到13错误！未指定书签。的反射光线强度很弱，令定位芯片无从判别，由此造成鼠标工作不正常的窘况。不过，目前市面上的玻璃鼠标

12、垫和金属鼠标垫都不是采用光滑的表面，而是采用磨砂处理，漫发射条件良好，但依然有不少光学鼠标产品无法在上面工作。这就涉及到另一方面的原因，我们知道，定位芯片通过比较相邻图像矩阵上特征点的差异来判别光标的位置信息，而部分玻璃鼠标垫和金属鼠标垫的磨砂表面做得相当精细，表面高度一致，如果是传统的光机鼠标，在上面可谓是移动如飞、得心应手，但对光学鼠标来说情况就非如此。高度一致的表面导致不同特征点的区别太小，感应器将其转换为数字信号后无法体现出差别，定位芯片自然就很难进行比较处理，产生鼠标无所适从的结果，自然你也别指望它能够正常工作了。不过，感应器制造商可以通过增大CMOS感光器的尺寸来缓解这个问题。感光

13、器的尺寸越大，拍摄到图像的分辩率精度也就越高，特征点的数量越多，定位芯片可比较的特征点就多，由此可作出较为准确的判断。当然，感应器尺寸增大意味着要处理的信息量更多了，定位芯片的运算能力也得同步提高才行。目前此种技术方案的代表是安捷伦科技的“MX光学定位引擎”，普通鼠标的感应器规格为22x22像素，而“MX光学定位引擎”则增大到30x30像素，可摄取的信息量增加T80%O对于光学鼠标无法在某些颜色表面正常工作的问题（也称为“色盲症”），答案与上面的情况类似。光学引擎通过拍摄图像并比较差异来实现光标定位，而要拍摄图像就要求感应器可捕捉到一定光强、均匀漫反射的反射光。然而，多数感应器只能对一些特定波

14、长的色光才能形成感应，对其他波段的色光就无能为力。倘若鼠标垫表面恰好可以将感应器能够感应到的色光大量吸收，导致反射回去的色光强度不足，感应器无法作出有效感应，自然就不可能计算出光标的具体位置了。不过，“色盲症”算不上是什么缺陷，用户只需要选择一个颜色适合的鼠标垫即可，而如果让鼠标厂商费尽心力来解决这个问题的话，恐怕需要花费较高的成本。1.3.2手的不同部位的感觉鼠标最重要的就是手感问题，鼠标手感：按字面的意思，我理解是，手拿着鼠标的感觉如何的意思，虽然现在的鼠标都是以人体工程学为基础，但难免还是不能顾及到所有的人，所以很多人都会根据自己的手感来选择产品。1) .手指手感握鼠标的整个手来说就手指

15、的部位占了鼠标50%左右的空间(根据自己看自己握鼠标的姿势，写出来的)，我是个右手的用户，就我个人说，现在很多厂家都注重大拇指、食指和中指三个手指对鼠标的触感，食指和中指又要经常的按功能键，所以有很多厂商在这上面做文章。出来各种各样的款式，像这款自由豹200侧面是橡胶做的，我想他应该是突出了大拇指和无名指的触感，要是左右功能键也做成这样不知道成什么样了，但是不知道大家平常玩久了鼠标，不知道鼠标的左右功能键那里会不会有污垢，要这个能解决就最好了。2) .手心手感我觉得女性也许不会太在意，在乎手心感觉的人大部分是手稍大的男同胞，大部分的都喜欢手心帖着鼠标的尾部，我感觉也确实是舒服，这款MXUO0,想必很多男同胞都喜欢吧。嘿，我也喜欢。但我觉得有个小小的毛病，因为手心紧紧的帖着鼠标尾部，不透风。导致容易出汗，出现粘或滑的现象。我觉得污垢就这样出来的。3) .手腕手感我觉得手腕的感觉关系到我们了用鼠标疲劳度，所以这手腕的感觉我觉得比较重要。个人认为手腕处最好是水平贴着电脑桌。手腕要是在电脑桌的上方，那么整个手就会弓起来，这样久了就累了。现在大部分的人体工程学鼠标基本都能达到这个功能了。前不久看电视看到有很多人得“鼠标手”严重的有可能会导致肌肉坏死，也许讲的有点过头，但也确实是个问题。嘿，这款垂直鼠标二代对手腕的感觉应该是别有一番不同。4) .