鼠标设计

鼠标设计（精选十篇）

鼠标设计 篇1

Bat的设计的初衷是防止和治疗“腕管综合症”, 即所谓的“鼠标手”。它由一个无线鼠标和一个磁性鼠标垫组成, 鼠标可通过磁力感应悬浮在空中。待机时, 鼠标与鼠标垫的距离为4厘米。而使用时, 由于手的重量该距离会缩短至1厘米。

凯巴丁表示, Bat除了能预防腕管综合症, 还能消除因长期使用鼠标而带来的手部疲劳和神经损伤等症状。目前, Bat仍处在测试和市场调研阶段。

陶瓷鼠标设计报告 篇2

目录

一.设计项目 二.设计进度表 三.设计调查 四.分析研究 五.构思工作 六.设计展开 七.方案确定 八.设计总结

一、设计项目

1、光电陶瓷鼠标（分红外线或蓝牙、有线几种）

2、特制陶瓷鼠标套

3、陶瓷鼠标垫

二、设计进度表

1、四位同学分别设定一个客户形象（第一课时）

2、分析每个客户的身份、性格、家庭背景、生活习惯、个人爱好、经历以及价值观、世界观等等详细的特征与情况。(第一课时)

3、综合以上四个客户的特点选定或者重新塑造一个新的客户形象（女、24岁、名校计算机专业毕业、性格开朗、追求高品质生活），各方面的信息尽量的详细、现实，并具备客户的相应条件。（第一课时）

4、根据设定的客户形象的各种特征、性格与爱好，为她设计一个产品，产生设计雏形与想法（根据她对计算机的热爱，为她设计一款陶瓷鼠标的系列产品）（第二课时）。

5、收集有关鼠标等方面的资料与信息。（如使用者、功能、使用环境、造型设计、技术研究、市场开发等）（第三课时）

6、设计调查(第四课时)

7、分析研究（第五课时）

8、构思工作（第六课时）

9、设计展开(第七课时)

10、方案确定(第七课时)

11、设计总结(第八课时)

三、设计调查

1.我们通过在网上查了是否现在已经有推出陶瓷鼠标这样的产品

2.然后我们在班上调查同学们对我们所设计的鼠标的看法，积极听取他们对我们的设计的建议

四、分析研究

一种静音舒适型鼠标的创新设计 篇3

关键词：信息技术；鼠标；创新设计

中图分类号：TP21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0037-01

随着信息技术的发展，计算机得到迅速普及，鼠标作为一种与计算机配套使用的便捷的定位、输入设备为广大计算机使用者所熟知。鼠标的种类呈现多元化发展，新型鼠标产品不断涌现：光电鼠标、激光鼠标、无线鼠标、蓝牙鼠标以及蓝影鼠标等[1]。然而为数众多的鼠标产品在使用过程中普遍存在两种缺陷，一是点击过程中存在噪音，即“咔嚓、咔嚓”的声音，一定程度上会对使用环境造成不良影响；另外，使用鼠标时，手的姿势比较固定，长期、长时间使用鼠标，极易造成“鼠标手”[2]，给使用者带来健康困扰。本文针对传统鼠标存在的使用缺陷，设计开发了一种静音舒适型鼠标，它不但具有静音功能，而且可以通过振动实现对手部的按摩，完美消除了上述缺陷带来的使用问题。同时我们的设计具有原理简单新颖、功能易于实现的特点，体现了升级换代产品所应有的实用性、有效性、人性化等优点。

1　静音功能实现

1.1 静音功能设计思路

通过对大量传统鼠标的拆检研究发现，操作鼠标时的噪声来源于鼠标内部的槽型光耦，槽形光耦结构如图1所示。其组成包括：壳体4、壳体4上的按键1、底座8和固定在底座8上的信号传输部件，信号传输部件包括支架9、固定在支架上的金属簧片2和传感支柱7。金属簧片的一端设有动触点5，传感支柱上与动触点对应的部分为定触点。金属簧片背离动触点的一端与支架卡放而固定，金属簧片距离动触点三分之二处由支点支撑，按键位于金属簧片的支点与动触点之间。传感支柱与支架穿过底座与鼠标的电路板连接。

1.2 静音功能结构设计

槽形光耦产生的噪音来源于其内部的金属弹簧片，在鼠标按键的按压下，金属弹簧片发生弹性形变，按压动作停止后，在弹性形变恢复的过程中，弹簧片会自由振动，从而产生“咔嚓、咔嚓”的使用噪声。如果能够阻止金属片振动，就能实现鼠标的静音。

为了阻止金属片振动，我们把按键的位置移动至动触点正上方，这样，依靠按键的重量就可以有效抑制弹簧片在恢复形变过程中的自由振动。

根据鼠标噪声的产生机理，改造后的鼠标槽形光耦的结构如图2所示。

1.3 静音功能实现

当使用者点击鼠标时，壳体4上的按键1受力下移，并施加压力，使动触点5和定触点6接触，形成回路，鼠标工作；由于动触点5受到壳体4上的按键1的阻止，将不会持续反复振动，从而实现了鼠标的静音。

2　振动功能的实现

2.1 振动功能的设计思路

“鼠标手”形成的原因：在使用鼠标时，人的腕关节向掌面屈曲的活动度约达到70～80°，向手背部屈曲达到50～60°，这会牵拉腕管内的肌腱使其处于高张力状态，加上手掌根部支撑在桌面会压迫腕管，而且反复机械地集中活动一两个手指，而配合这种单调轻微的活动，还会拉伤手腕的韧带，导致周围神经损伤或受压迫。我们通过赋予鼠标振动的功能来解决这一问题。

2.2 振动功能的结构设计

针对以上思路，本创新作品名称是双模式振动鼠标，鼠标内安装有定时振动单元和即时振动单元，定时振动单元包括与USB供电电源相连的单片机和与单片机连接的定时振动器；即时振动单元包括串连的开关、电位器、定值电阻，开关与USB供电电源相连，电位器连接有即时振动器。本新型鼠标内安装有振动器，可产生振动，对手部进行按摩，减轻了鼠标手的病症，安装的两个振动单元可产生两种振动模式，可定时产生振动按摩，无需控制，自动化高，也可控制随时振动，鼠标的使用自由度高。

2.3 过程模拟

2.3.1即时振动

按下开关S，供电电源接通，即时振动器的电动机M工作，立即产生振动效果。由于电位器RW与定值电阻R串连，即时振动器的电动机M与电位器RW连接，调整电位器RW可调整即时振动器电动机M的电压，使即时振动器电动机M转速变化从而即时振动器的频率产生变化，安装前调整电位器RW可产生不同的振动效果。

2.3.2 定时振动

将定时控制程序写入单片机，单片机控制与其连接的定时振动器按照定时控制程序工作，产生定时振动的效果。

3　结语

本作品是针对目前各种鼠标按键和滚轮使用中附带声音给用户造成的不便和长期使用鼠标造成鼠标手的问题，通过对鼠标工作原理和结构的学习和研究，设计方案，并付诸实施获得的实物成果。作品具有原理简单、易于操作、有效实用和人性化的特点。更重要的是，静音功能的实现几乎没有改变鼠标的生产成本，在人们越来越追求安静环境的需求下，具有很大的市场潜力。

参考文献

[1]　杜晶晶.基于问卷调查的鼠标现状趋势分析[J].美术大观，2011，2（1）：12-13.

一种笔形无线鼠标的设计 篇4

进入21世纪,由于计算机的普及,多媒体以它的信息量大、形象生动、便于操作、可重复性强、效率高等特点,已经成为人们在电子教学、演示文稿和报告演讲中应用的重要工具。尽管多媒体的使用有它得天独厚的优势,但也不是万能的,也有它的局限性,由于人们经常要即时操作电脑,尤其是老师经常利用鼠标通过软件的手写功能对课件的重点临时标注和书写课堂随笔,而现在鼠标的外形和结构不便于进行这项操作。

本文介绍了一种笔形无线鼠标。鼠标外形设计为笔形,同时,利用现在比较成熟的2.4GHz无线传输技术实现通信,在光标定位设计部分应用加速度传感器来替代一般鼠标的光学感应装置。设计的目的就是使用鼠标写字、绘画时能和平时用笔一样方便舒适。并且,既摆脱了只能在电脑旁操作的束缚,又弥补了传统鼠标只能在桌面上使用的缺陷。

二、笔形外壳的设计

笔形外壳如图1所示,此外壳基于最简单实用的设计。鼠标操作频繁的左键位于笔形鼠标书写时的拇指位置,并且通过调查研究,人们平时写字时拇指对笔壳施加的压力足以用来触发普通鼠标的左键,故按键用普通轻触式鼠标按键即可实现使用鼠标书写、绘画时自然地触发左键的操作。而且,拇指上下位移范围较广,将右键置于其上方,右键亦可被拇指自然的触发。笔形外壳底部设计为普通圆珠笔形状,不需要特殊的书写操作技巧。

三、无线通信的实现

1、接收模块

所设计无线鼠标是采用2.4GHz无线传输技术实现的USB接口鼠标,其接收模块儿采用Nordic公司生产的n RF24LU1芯片。n RF24LU1芯片采用了Nordic最新的超低功耗无线技术以及USB2.0技术,集成了无线传输、增强型51高速单片机,适用于各种2.4GHz的设计。接收模块原理框图如图2所示。

将n RF24LU1设置为接收模式后,接收模块不断地对射频信道进行检测,并将检测到的信号送给基带协议引擎,基带协议引擎对接收到的信号进行判断,当发现有效数据包时,便将其存入接收数据缓冲队列中。

接收模块除了要完成无线信号的接收之外,还需要实现USB设备描述功能,并将所接收到的信号,按照USB鼠标协议格式的要求进行处理,最后,通过USB接口将处理后的信号传送给主机。

2、发射模块

发射模块采用Nordic公司生产的n RF24LE1芯片实现。该芯片除了内嵌有2.4GHz超低功耗无线收发内核n RF24L01P之外,还集成有一个高性能51单片机,并具有丰富的外设资源,可以作为主控制器,完成鼠标左、右按键状态检测、加速度传感器移动检测和无线通信控制等功能。发射模块的结构框图如图3所示。

发射模块的工作过程为:主控制器定时对按键和加速度传感器状态进行检测,当按键状态改变或加速度值不为零时,读取数据,通过积分运算将加速度信号转化为光标移动信号,并按照无线通信协议的格式对数据进行封装,最后,将封装好的数据存入发送数据缓存队列中,发送数据。发射模块电路原理图如图4所示。

3、无线通信过程

利用n RF24LE1和n RF24LU1实现无线通信的过程框图如图5。通过设置相应的寄存器值,使两芯片分别工作在增强型Shock Burst TM发送和增强型Shock Burst TM接收模式,并确定无线通信所用频率和数据发送、接收所用地址,最大自动重发次数以及等待时间等参数。

进行数据传输时,发送方将按照无线通信协议封装后的数据存入发送数据缓冲队列,启动发送,发送完成后,发送方自动转入接收模式,准备接收应答信号。若在设定的等待时间内,接收到应答信号则视为发送成功,则发送方自动清空发送数据缓冲队列,进入下一次发送过程或转入待机模式;若在设定的等待时间内,没有接收到应答信号,则视为发送失败,发送方将自动重发数据,当自动重发次数超过设定值时,产生中断。

接收方不断检测射频信号,发现有效数据包时,便将其存入接收数据缓冲队列,并产生中断,接收完成后,自动转入发送模式,发送应答信号。

四、光标定位的实现

本文所设计鼠标采用加速度传感器实现光标的定位,加速度传感器采用美新公司所生产的两轴数字式线加速度传感器MXC6225XU。其能将测量到的X、Y方向的加速度值分别以八位二进制补码(-128~127)的形式存放在内部寄存器中,并可通过I2C总线读取。

由于人们在使用鼠标时所产生的水平加速度值很小,直接利用此加速度对光标进行控制,达不到预期的效果。考虑到本文所设计笔形鼠标的主要目的之一便是便于书写,通过观察发现,人们在执笔书写的过程中,笔会随着书写内容的不同,而产生不同大小、不同方向的倾斜,从而,使得X或Y轴方向上重力加速度的分量不为零,本文所设计鼠标就是利用此加速度,通过对其进行积分等运算处理,转化为光标的移动信号,实现对光标的控制。

如图4所示,控制器通过通用I/O口模拟I2C总线与加速度传感器进行通信,加速度传感器的SDA、SCL引脚分别与控制器的P1.0、P1.1引脚相连。

五、程序流程及说明

发送及接收程序流程图分别如图6所示,上电后,发射程序模块和接收程序模块首先都进行无线通信协议的初始化,设置工作模式及收发地址、信道频率、传输速率等相关参数。之后,发射模块对IO口进行初始化,并通过IO口模拟I2 C总线对加速度传感器寄存器赋值;接收模块则进行USB的初始化,其主要包括HID设备的描述,USB接口参数设置等工作。最后,发送模块不断对按键状态和加速度传感器进行检测,当按键状态改变或加速度值不为零时,启动发送过程,发送数据;接收模块则转入低功耗模式,等待中断请求,当因接收到数据而产生中断请求时,调用中断服务程序,将接收到的数据通过USB接口传送给主机,然后返回低功耗模式继续等待中断。

六、结束语

本文较为详细地介绍了无线笔形鼠标的原理及各功能的实现方法,并实际制作了实物,所制作鼠标采用电池供电,经过测试,所设计鼠标能够实现所设想的功能。今后会对其做更进一步的研究,使其功能更为完善,使用更为方便。

摘要：介绍一种利于书写、绘画的笔形无线鼠标的设计。该笔形无线鼠标不仅具有传统无线鼠标的所有功能,还在外形结构及定位方式上有了人性化的改进。首先将传统鼠标形状改为笔形设计更利于书写、绘画时使用,其次将光学定位改用加速度传感器定位设计,使其可以脱离桌面悬空使用。调查表明,笔形无线鼠标具有广泛的应用领域。

关键词：笔形鼠标,加速度传感器,无线鼠标

参考文献

[1]刘诗笺.多媒体教学无线鼠标的设计与实现[J].福建电脑,2009(1):21-22.

[2]叶达,程勇,薛庆军.基于2.4GHz射频通信的多功能鼠标设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2010(5):52-55.

[3]王鹏,黄冰,陈婷.基于MMA7455L加速度鼠标的研究[J].传感技术学报,2010,23(7):1044-1048.

[4]黄得志,等基于微加速度传感器的无线鼠标的设计[J].传感器与微系统,2006,25(1):50-55.

[5]王海红.双轴加速度传感器ADXL210E及在三维鼠标中的应用[J].科技信息,2010(18):216.

人机工程学鼠标创新设计 篇5

论文题目 ： 姓学班年专学名 ： 号 ： 级 ： 级 ： 业 ： 院 ：

人机工程学鼠标创新设计

王杰 103004020209 1002班 2010级 工业设计 机械工程学院

梁之臻 2014年5月14日 指导教师 ： 完成时间 ：

武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸

作者声明

本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。

毕业论文（设计）成果归武汉工业学院工商学院所有。特此声明。

作者专业 ： 工业设计 作者学号 ： 103004020209 作者签名

：

****年**月**日

I

武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸

人机工程学鼠标创新设计

王杰

Ergonomic mouse innovative design

Wang,jie

2014年 4 月22日

II

摘 要

工业产品造型设计是把美学与工程技术相结合的一门特殊的学科。在当代工业飞速发展的背景下，工业设计早已不再是简单的技术与艺术的结合，而是材料学、工程学、应用美学、结构力学等体系的充分结合，以达到对生活的设计。同时，这种设计也是一种创造行为，对于新事物的创造实质是“创造一种更为合理的生存方式”。即要求生活上的安全，便捷，高效。对于产品而言，也就是要本着“以人为本”的设计思想，创造出更加实用，对人本身生活习惯或者健康的负影响更小的产品。而鼠标的工业设计在于外型和功能以及色彩等这几方面的设计。其目的就是让使用者在不影响其身体健康和不改变使用习惯的基础上，最大限度地带给用户以高效，愉悦的使用环境，从而达到人机之间更好的交互过程。

关键词：鼠标；人机工程学；创新

III

Abstract Industrial product modeling design is the combination of aesthetics and engineering technology is a special subject.Under the background of rapid development in modern industrial, industrial design is no longer a simple combination of technology and art, but the material science, engineering, application of aesthetics, a combination of structure system, such as mechanics, in order to achieve the design of life.At the same time, this design is also a kind of creation, for the creation of something new is “to create a more reasonable way of life”.Life safety, convenient, efficient.For the product, also is to be in line with the “people-oriented” design idea, to create a more practical, the people themselves living habits or negative health effects of smaller products.And the industrial design is the appearance and function of the mouse and the color of this a few aspects of the design.Its purpose is to let users without affecting the health and do not change habits, on the basis of the maximum area to users in an efficient, enjoyable use environment, so as to achieve better interaction between computer and process.Key words: the mouse;The man-machine engineering;innovation

IV

目 录

1.引 言.......................................................1

1.1 研究对象的历史...........................................1 1.2 研究的背景...............................................3 1.3 研究的目的...............................................3 2.文献探讨.....................................................4

2.1鼠标手概念...............................................4 2.2 人体工程学概念...........................................4 3.鼠标设计的需求分析.........................................5

3.1 传统鼠标存在的问题分析...................................5 3.2 现有鼠标存在的问题分析...................................5 3.3 鼠标使用过程中的受力分析.................................5 3.4国内外现有鼠标的人机工学分析.............................5 4.人机工程学鼠标的创新设计..................................7

4.1 色彩创新.................................................7 4.2 结构创新.................................................7 4.3 功能创新.................................................7 5.人机工程学鼠标设计.........................................9

5.1 设计创意过程.............................................9 5.2 设计说明概念表述........................................10 5.3 结论....................................................11 参考文献......................................................12 致 谢.........................................................13

V

武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸 引 言

1.1研究对象的发展史

当电脑出现的时候，还没有“鼠标”这个概念，很多人都知道，其实世界上第一款鼠标就是一个小木头盒子加两个滚轮。由于整体看起来很像一只拖着长尾巴的老鼠，所以这个设备也有了一个生动形象的名字“mouse”，这就是现在“鼠标”称谓的由来。在经过很长时间的发展后，现代的鼠标早已不只作为电脑的操作配件这么简单，更是与人机工程学、艺术美学、工程技术等科学技术相结合的优秀艺术品。

第一款鼠标发明于上世纪60年代，最早被称作坐标位置显示器。1973年施乐的Alto计算机第一次大胆的引进鼠标这一配件作为操作指示，但并没有获得成功。随后苹果的Lisa机上也引用了该鼠标作为操作指示，并做了相应的技术改进，成功的将计算机与鼠标首次融合并投入了商业使用。

80年代后期，罗技公司兴起，成为了可选外围设备制造商的领头军。1982年首次发售了三键鼠标。3年后罗技又发布首个成功应用于商业的滚轮鼠标（ProAgio）如图1.1所示，它将一个硬质塑胶滚轮置于两个标准按键之间，滚动滚轮就能够轻松对窗口页面进行滚动翻页操作。而且滚轮也能进行特殊的按键操作。1996年，微软发布了光学银光鲨鼠标，首次将滚轮鼠标推广开来。

图1.1 图1.2

1998年，在苹果公司对于鼠标完美程度的不断追求下，终于推出首个连接USB的“冰球”鼠标（hockey puck），如图图1.2所示。1999年安捷伦(Agilent)公司在光学定位技术上取得了突破从而设计推出了第一个基于LED的光学鼠标，这在鼠标设计行列无疑是一场革命性的变革，它使鼠标成功摆脱了鼠标垫并独立使用。随后苹果、微软、罗技等许多公司相继使用了该技术于自己的鼠标设计上。

随着无线射频技术的不断发展，微软公司毅然决定将此技术应用于鼠标的创新设计中去，从而诞生了世界上第一款无线鼠标——无限旋豹（Cordless Wheel Mouse），由于高科

1技的使用，使这款鼠标受到了极大的喜爱，并开创了鼠标界的新潮流，如图1.3所示。

图1.3

2000年苹果公司终于有了自己的首款光电鼠标（Pro Mouse）如图1.4所示。这是一款有着奇特造型的鼠标，整体呈半圆通透性设计，圆滑而又不失其细腻的手感。时隔三年，苹果公司又继微软后发布了自己第一个无线鼠标（Apple Wireless Mouse），但是依然延续了其一贯的设计风格——简单的一个按键，如图1.5所示。

图1.4 图1.5

2004年罗技公司推出第一款比之前的LED光学定位方式更精确的激光定位系统的鼠标（MX1000）。随后该系统被安捷伦公司引进并发扬光大，如图1.6所示。

图1.6 图1.7

2005年苹果推出了一款与其之前设计相比改变最大的鼠标（Mighty Mouse），其不同

之处在于它不再只是一个按键而是四个，如图1.7所示。

1.2研究背景

在信息化高度发达的今天，电脑的使用已经进入了各行各业。许多长期使用鼠标的人经常会出现手指和手腕肿胀酸痛症状，甚至会发现自己的腕骨突出，这就表明其所使用的鼠标并不符合人们手的姿势和所使用的习惯。在使用鼠标的过程中，都是以腕关节处为支撑点，而将拇指和小指分别贴合于鼠标的左右两侧从而对鼠标进行移动的控制操作。但是这种方式进行的操作存在着极大地缺陷。长时间的使用这种姿势进行鼠标操作，会使所有的力都加载到腕关节处，同时由于与桌面摩擦接触还会出现腕部关节磨损，严重损害身体健康。随着生活水平的提高，人们对于生活质量的要求也更加严格。现今市场上也开始出现一些较为体现人体工程学设计思想的鼠标，在实际使用时也较为感觉轻松舒适，且按键灵活而有弹性。如鼠标中前进后退键设置，很大程度上解决了喜欢浏览网页新闻的用户需要翻页而重复移动点击的操作问题。但想要拥有更好的操作体验，达到符合人体工学的标准，还有待进一步努力研究改进。

1.3研究目的

随着科技的发展社会的进步，电脑的使用人群范围越来越广，这使得长期与电脑打交道的人群中开始出现“鼠标手”这类问题。然而解决这一问题的最有效途径就是在设计上进行创造式的人机工学设计，人体工程学鼠标便随之诞生。如今的鼠标早已不再只是电脑的功能性配件那么简单，而是结合工程技术、人机工程学、艺术美学、市场营销等知识体系的优秀艺术品。一款优秀人机工程学鼠标不仅要求其合理的的结构设计，同时要考虑其在美学上的价值。炫酷的外形，舒适的手感，合理的功能按键，这些都应是优秀人机工程学鼠标所具有的。所以人机工程学鼠标的出现不仅能够保障上网时的身体健康及愉悦的心情，也能很好的预防“鼠标手”的出现。文献探讨

2.1鼠标手概念

“鼠标手”就是我们平常所说手掌及腕部出现的各种不适症状，由于经常使用鼠标，手指与腕关节处与鼠标和桌面长时间摩擦接触，导致接触部位疼痛、麻木、肿胀甚至出现肌肉萎缩等症状。由于工作需要，许多人长期与电脑接触，每天机械的使用键盘打字和点击鼠标按键，腕关节因此长期过度、反复和密集的活动，使腕部肌肉或关节痉挛、疼痛、麻痹、肿胀，从而形成了一种日渐普遍的现代文明病。人们将这种区别于传统手部损伤而单纯由于某种机械运动所造成的手部不适统称为“鼠标手”。从广义上来说，一切的上肢不停歇重复某种活动而造成的各种不适都应称之为“上肢综合症”或者是“鼠标手”。

2.2人机工程学概念

人体工程学，又称人机工学、人机工程学，是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；在研究过程中、休闲时和家庭生活中，怎样考虑人的健康、工作效率、安全舒适等问题的学科。它是20世纪初发展起来的一门独立的学科，它的宗旨是研究人与人造产品之间的协调关系，为设计提供依据。人体工学在60、70年代有相当显著的发展，对设计的起步起到很大的促进作用。早期的人机工程学主要研究人和工程机械的关系，如今人体工程学的研究则以人为本。研究的内容并不统一，仍在不断的发展。鼠标设计的需求分析

3.1 传统鼠标存在的问题分析

由于传统的鼠标在设计时并没有考虑人机工程学的问题，所以其弧度设计并没有设计成与手掌贴合，以至于人手在操作时更多的时候还是悬于鼠标上空，使用后不久便会出现手掌酸胀现象。如图1.8所示，是人在使用传统鼠标时手臂的受力状态。科学研究表明，人在使用鼠标时腕关节处手掌与桌面的夹角在15°到30°是最舒适的状态，这个状态时腕关节处受力最小，手指的灵活度最高。反之，超出这个范围，人的前臂肌便会长久处于拉升（或压缩）的不自然状态，手指的血液也会流通不畅，久而久之便会出现麻木，肿胀，疼痛等并发症。

图1.8 图1.9

3.2 现有鼠标存在的问题分析

如图1.9所示，是爱国者幻灵鼠激光鼠标，它不但拥有先进的配置，而且鼠标左右两边均采用人体工程学凹槽设计。这使拇指与小指能完美贴合凹槽底部，从而对鼠标进行轻松地移动操作。“前进”，“后退”两个按键采用了一体化的设计方式，并巧妙的设计在拇指指尖上方处，使得能够轻松点击到。与此同时两键之间加以Office快捷键，配合驱动使之能快捷的打开Office系列软件。配合了一定的“仰起”角度，使之在使用时具有了一定的舒适度。鼠标的大小适中，手感舒适，也算是一款相当不错的人机工程学鼠标了，但由于仍然没有解决与桌面之间的摩擦问题，所以还有待继续改进。

3.3 鼠标使用过程中的受力分析

为了能清楚的了解鼠标使用过程中手臂的受力情况，我模拟了一个简单的实验。首先，在鼠标下面放置一块大的海绵垫并将右手腕关节手掌处均匀地涂上红墨水，然后像平常一样使用鼠标，最后右手上的红墨水会在受力时于海绵上留下红色印记。虽然这是个简单的实验，但是可以说明很多问题。由手在使用鼠标时的动作和腕关节处的红墨水印在海绵上的颜色深浅，我们可以很好的得到相关的一些结论，如在移动鼠标的过程中，腕关节作为一个受力的支撑点且受到的压力最大；在点击鼠标的过程中，腕关节处会偶尔处于放松状

态但仍会有较大的压力；在滚动鼠标滚轮的时候，腕关节处只是作为了一个支撑点所受的压力也不那么明显。这也就轻易地解释了为什么经常使用鼠标的手腕处会出现黄茧、红肿、甚至鼓包。

3.4国内外现有鼠标的人机工学分析

所谓“人体工学”就是指产品在使用过程中人体能够最大限度地得到放松，尽可能达到自然形态，这样一来人体就不会因产生主动适应状态而造成身体或者精神上的疲劳，从而保障了人体的健康。“垂直鼠标”这种极富创造性的鼠标就是为了有效地预防“鼠标手”的出现而诞生的。抛弃了眼花缭乱的功能性按键，加以垂直造型的创新设计使它成为了跨时代意义的人体工学鼠标，更具人性化。垂直的按键设计让使用者在使用时整个手臂手掌处于自然伸直状态，拇指的窝槽式设计以及小指的突出部位设计能使之更好的定位从而进行移动提拉操作。滚轮式设计增加了其功能性。食指与拇指自然环握鼠标并与其它手指的运动保持自然相对状态，增强了按键时的稳定性。拇指环握槽旁的一体式翻页键设计，大大减轻了翻页时繁琐的操作。垂直鼠标与普通鼠标最大的不同就是其独特的外形设计，这和许多配件都显得很融洽，乍一看就感觉出其人机工程学设计的巧妙。与普通外观的鼠标相比，垂直鼠标整个斜面就好象是向外则翻转了90°倾角。奇特而又不失其整体的美观性，整个外观给人第一印象犹如一个熨斗，如图2.0所示。

图2.0 人机工程学鼠标的创新设计

4.1 色彩创新

前不久罗技公司于北京发布了新款限量版M305梦幻系列鼠标，由于其主打为张扬个性而设计，所以其宣称将引领广大青年用户跨入鼠标时尚色彩的新时代。与现代鼠标相比，M305无线鼠标拥有多种图案和配色方案, 通过不同用户的情感需求而进行相应的色彩构成以及图案搭配。加以人体工学及现代无线光电科技的运用，使之成为了鼠标中的艺术品。现已发售的M305系列鼠标包括绚丽蓝，魅力粉，闪电黑等三种颜色，极富视觉美感，如图2.1所示。而现如今工业产品与现代艺术之间密不可分的联系，也能使一款造型优美品质卓越的工业产品成为艺术的瑰宝。

图2.1 4.2 造型创新

随着时代的发展、科学的进步、以及新型材料的使用，鼠标的造型也越来越丰富，与人机工程学的联系也越来越紧密。在技术与艺术结合的产品设计时代，机械美学、暴力美学等各种美学被大量运用到鼠标的外形设计之中，在满足功能需求的同时迎合了时尚一族追求个性需求。如图2.2所示，微软弓形鼠标（Arc）。这是一款无线激光鼠标，可折叠设计大大增强了该鼠标的便携性。但它的诞生并不仅仅只针对笔记本用户所需要的便携而设计的，它有其独特的艺术性存在的理由。这款鼠标主要部件都整合于鼠标的“头部”，这也是鼠标的最重要的部位。“头部”左右两边的微型凹槽设计极好的贴合拇指和无名指，从而能对鼠标轻松地移动。而腕关节处则很好的落在鼠标尾部。同时尾部设计了一个与接收器相吻合的凹槽，并置于磁铁防止不用时接收器滑落。当不使用时只需将鼠标折叠，电源就会自动断开。这些独一无二的设计造就了微软Arc独特的工业设计。

图2.2 图2.3

4.3 功能创新

随着电子竞技的发展，一些职业游戏玩家的出现，鼠标的功能性逐渐出现乏力状态。在对鼠标要求更加严格的电子竞技行业，鼠标的功能也出现了翻天覆地的变化。如图2.3所示，雷蛇那伽梵蛇鼠标。其12个自行调整的功能键是这个鼠标最大的优点，使用者可以随意调整并储存自己所需要按键功能，从而最大限度地减少鼠标运用过程中的时间消耗，设置过程简单方便。加之翻页键与滚轮的结合运用使得该款鼠标的功能显得尤为强大。人机工程学鼠标设计

5.1 设计创意过程

这个鼠标的设计在于符合人机想法的最初，对于造型设计上的要求，即想要满足解决年轻一代对鼠标时尚造型，功能多样的追求；又要考虑造型与人机交互之间的协调性，设计出符合具有青春气息的人机工程学鼠标的现代产品，由此前提之下进入了创意设想阶段如下：

1.创意设想阶段

首先于草图展开设想，先以文字叙述与人机工程学鼠标的特征与对于设计要求标注在草图中，企图经由文字的链接进而产生造型(比如以线为主的形式美感、合理的功能要求)；带入先前探讨出人机工程学鼠标对于外形、尺寸大小的设计要求，在造型的参考上刻意避开现有的人机工程学鼠标的造型，以免以旧仿旧、缺乏自己的新意，如图2.4所示。

图2.4 2.软件建模阶段

在创意草图确定出最终产品概念后，接着就进入了软件建立模型的设计阶段。以现代产品设计的思维着手进行设计，并以大学期间所学Rhino软件进行制作模型做为呈现，如图2.5所示。经过自我评估后，选定最终方案。

图2.5 图2.6 3.效果制作阶段

软件完成模型制作后，进入人机工程学鼠标创新设计的最终阶段——产品渲染阶段，好的产品不但有合理的造型，同时也要有正确的材料选择和色彩搭配，这个看似简单的过

程确有着举足轻重的作用。因此，使用同样在大学使用过的软件keyshot进行渲染制作，如图2.6所示。

5.2 设计说明概念表述

人机工程学鼠标在其设计创新的发展上，代表的是一种以人为本，使人们有着健康、舒适、高效的产品。本着这个出发点，我是以一种：“保留现阶段人机工程学鼠标已有的优秀设计，加以合理的改变不足之处”的假设去衍生思考人机之间的交互的，然而在设计的同时，却也刻意的避免参考已经存在的优秀的人机工程学鼠标的设计去做演化，而是以“流线、简洁但功能齐全、色彩多变”的概念做为设计作品的切入点，进行了合理的创新设计。

由下列几点说明我此次设计的依据和涵意： 1.结构创新

不同于普通鼠标的拱形设计与现代人机工程学鼠标的垂直鼠标的设计，这款鼠标采用不对称结构，鼠标呈线由右到左从15°到30°之间的倾斜设计，并由可调节键控制进行微调。在避免普通鼠标存在腕关节处受力的同时，摆脱垂直鼠标的角度固定化的不足，使人在使用是更加的舒适。

2.功能创新

增加了普通鼠标功能键的不足以及简化多功能鼠标功能键的繁琐。保留主要功能键（滚动键、前后翻页键），增加倾斜微调键（位于滚轮滚动方向所在弧线的鼠标顶部，并与顶部所在面平齐，避免与手掌贴合的弧面不平而产生凹凸感，按动微调键，并结合前后翻页键进行弧面微调）、快捷删除键（前后翻页键所在同一弧线的后部）。功能键增减之后的人机工程学鼠标使人——机之间的交互更加的合理、简单、快捷，如图2.7所示。

图2.7 3.色彩创新

打破现代鼠标的单色或者双色的配色方案，进行三色或多色的方式，突出个性的同时又不失应有的美观。突破一色到底的传统着色模式而对功能键进行特殊颜色标记，使鼠标个性、直观，如图2.8所示。

图2.8

5.3结论

鼠标作为电脑不可缺少的配件，拥有其特殊的功能意义，是不可否认的存在。它为人们合理高效的使用计算机提供了巨大的方便，将人们的双手从繁琐的输入操作中解脱出来。它从诞生时刻起的一个极其简单的木头盒子，发展到现在的一个拥有优美细腻而流畅的外表，颜色绚丽多彩，按键轻便且富有弹性的一款性能强大的优秀的人机工程学鼠标。极大的满足了人们在使用鼠标时对于手感、性能以及舒适度方面的要求，在与人们使用习惯相结合的基础上运用人机工程学，最大限度地保护使用者的身体健康并提高使用时的工作效率。在未来，鼠标将更好的向人体工程学鼠标发展，这将使鼠标在未来的使用中更加舒适、合理、高效。这一切都得益于工业设计中的人机工程学在人们生活方方面面的普及与应用。

现如今，生活中的各个方面都离不开工业产品的使用。而工业设计则是为使人们的生活更加舒适美好的有效方法途径。工业设计是对生活的设计，也是一种对使用方式的设计。工业设计影响着生活，同时生活也影响着工业设计；工业设计来源于生活，却又高于生活，所以说设计改变着人们的生活方式。在当今品牌经济的时代，工业设计成为市场竞争和经济效益主要途径，已经可以左右着产品的市场和方向。所以对于工业设计的发展应该引起足够的重视，这有这样才能生产出更多有价值的工业产品，企业才能进步。

参考文献

[1] 姚君.基于人机工程学知识的设计认知与应用方法研究[J].包装工程，2010.[2] 工业造型设计.谢庆森.天津大学出版社，1994.[3] 朱序章.人机工程学.西安电子科技大学出版社，1999.[4] 王继成.产品设计中的人机工程学[M].北京化学工业出版

社，2004.[5] 袁涛.工业产品造型设计.北京大学出版社，2011.[6] 王明旨.产品设计[M].中国美术学院出版社，1999.[7] 丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学出版社，2000.[8] 孙林岩.人机工程[M].中国科学技术出版社，2004.致 谢

四年的大学生活即将结束，在武昌工学院的这四年是我求学生涯中最有意义、收获最大的四年。在这四年中，我了解到学术的研究是没有尽头而又非常有挑战性的过程。虽然整个毕业论文的撰写过程中极富艰辛，但这使我充分认识到我对科研的兴趣，同时也锻炼了我独自完成科研任务的能力。

在这里我要感谢我的导师梁之臻老师的悉心指导。在我论文写作的整个过程中，老师给予了我莫大的关怀和鼓励。同时老师广博的学识、科学的严谨、敏锐的思维方式、乐观的生活态度，使我在生活、工作和学习中受到极大地感染，并相信会影响我的一生。在此，向老师表示衷心感谢！

鼠标桌　跟“鼠标手”再见等 篇6

这种刚问世的鼠标桌是以万向轮，五星角作为可移动的“桌腿”，以不锈钢升降杆为“桌身”，压缩的木质板为“桌面”，即鼠标主板，主板前面是方形的鼠标垫，后面是月牙形口，浅凹式海绵质的前臂托。

此鼠标桌的发明源于李德纶在长时间的电脑操作后手臂酸痛时想到小时候一次手臂摔伤，医生用板托成90度角，把他的手臂吊在胸前并告之这样前臂受力最小的事件，于是试着在右手臂下面放一些物品把手臂支撑起来，结果觉得非常舒服。“何不发明一种物件来缓解电脑操作族的病症呢？”一种从来没有过的想法在他的头脑里滋生。

于是从2005年10月，李德纶便开始全身心地投入到他的鼠标桌的研制过程中去，晚上在电脑前查阅相关资料，白天就开始绘图纸，试着做一些模型，经过半年多的反复实验，他终于发明了世界上第一台鼠标桌。

经过李德纶的反复试用，证明这种鼠标桌不但使右前臂不再悬空受累，人的整个身体都有了很大的活动空间，更重要的是眼睛与电脑拉开了距离，想多远有多远：而这种鼠标桌的成本仅在120元左右，几乎接近大众消费。2006年3月，国家知识产权局以200620020455，0的申请号为李德纶的鼠标桌注册了专利。

“电脑病”正在侵袭着越来越多的白领一族。这种病往往是慢慢形成的，暴发性不强，对身体的危害不十分明显，最容易被人们忽视，但它会引发身体其它方面的连锁疾病，影响工作和生活质量，对人体的潜在危害很大，因此，对必须长期使用电脑的人来说，做好防护工作最为重要。鼠标桌这种新产品无疑是市场上的一大亮点，有非常广阔的空间，而且目前市场上同类产品非常少，越早进入获利的空间将越大。

食物垃圾处理器厨房好帮手

厨房洗碗池的下水道在使用一段时间以后，就会堆积许多菜叶和食物残渣，不但清理起来十分不方便，在夏天更会散发许多异味。现在，有一种产品能够很好的处理这些厨房垃圾，它就是食物垃圾处理器。将它安装干家庭厨房洗菜盆的排水口处，可方便地将菜头菜尾、剩菜剩饭等厨房食物垃圾粉碎后排入下水道。

成都的孙女士在夏天来临之前，给自己的厨房装配了一个“新武器”——家庭食物垃圾处理器。自从安装了这个新鲜玩意儿后，吃剩的食物残羹等可以直接通过水槽倒入处理器，一番粉碎研磨之后，大堆食物垃圾化为浆状物随自来水通过下水管道流去无踪，再不需要将流汤滴水的食物垃圾放在厨房的垃圾桶里了。

目前市场上的食物垃圾处理器还是一种新型厨房小家电，仍处在市场开发阶段。使用时将其安装于厨房水槽下方，并与排水管相连；利用高速旋转的刀架组合及粉碎腔的独特弧形设计，通过切削、挤压、捶击、碾磨等方式，在短时间内将有机食物垃圾研磨成细小浆状颗粒，随着水流从下水管道顺利排出，可轻松实现即时、方便、快捷的厨房清洁，避免食物垃圾因储存而滋生病菌、蚊虫和异味等，从而营造健康、清洁、美观的厨房环境。

民以食为天，一日三餐都必须在厨房中操作，在享用各自独特地方饮食文化的同时，现代人更加注重营造厨活的方便快捷，厨房环境的洁净，居室的空气清新。但在厨房烹饪食物时有要废弃的食物边角料，鱼鳞菜碎，菜梗果皮，在品尝美味佳肴后剩下的残渣菜碎等食物垃圾，都要用塑料袋装起来，然后拿去丢弃。万一忘记拿走，很快便会产生阵阵异味，而且有空气污染和被传染疾病的可能。

食物垃圾处理机显著的功效是便利厨房清洁，餐前餐后快捷清理厨房，能减少厨房异味，减少害虫骚扰，保护家人健康。但目前市场上同类产品良莠不齐，市场价格也有一定差异。投资者可根据自己针对的市场和资金情况选择相应的产品，投资前要注意考察产品的质量和认证情况。

智能阅读器近视远离你

阅读是人们获取知识必不可少的环节，可是不正确的读写习惯却十分容易导致近视。近年来，学生中近视发病率明显增高，视力下降情况尤为突出，是当前影响青少年健康成长的一个严重问题，而长时间不间断的阅读，昏暗的光线和不良的坐姿，都是导致近视的重要原因。

根据权威眼科、预防颈椎病专家指出，引起青少年近视、颈椎病的重要原因是：学习期间持不正确姿势的学生占总数的70％～80％，具体表现为学习时头部过低、歪头，端肩、颈部过分前伸和前屈，以及光线不适合，或长时间连续阅读。学生们长期在这种姿势下学习，不但容易疲劳，患近视、驼背，还有一个更加严重的后果没有被人们重视，那就是这些学生成年后将是颈椎病的高发人群。

为纠正人们的不良阅读姿势，深圳一家公司开发出一种智能阅读架，能全面保护视力，预防近视，同时还能固定书本，以便在阅读时解放双手。该智能阅读架配有视距检测器、超时阅读警报器、环境光线测试器，这些都能帮助读者养成良好的坐姿，时刻提醒阅读者挺胸直视，为颈椎、脊椎健康带来实质性效果，确保养成正确的读写习惯。

产品功能：

一：近距离阅读报警。在读书过程中，当阅读者的眼睛距离书本太近，视距检测器会自动闪五彩灯及声音报警，以提示阅读者保持距离，预防近视。

二：超时间阅读报警。当阅读时间超过一小时，视距检测器也会发出声音报警，提示阅读者休息几分钟后再继续。

三：阅读环境光线检测报警。开始阅读前，将测光器插在USB端口上并按下开关，测光器上绿灯亮起，表示环境光线适合阅读；如果测光器上红灯亮起，表示环境光线不够。

该产品市场前景广阔，目前已经申请商品和国家专利，投资者可在验证产品实际功效后，与学校、图书馆、书店等进行合作推广，市场空间较大。

不锈钢肥皂神奇异味克星

在杀鱼或是切完蒜之后，人们的手上总会残留有难闻的气味，而且很难清除。现在，市场上出现一种采用德国技术生产的不锈钢肥皂，这种铁头铁脑的“钢肥皂”外观呈圆饼型，大小相当于一块普通的肥皂。看上去厚厚实实，手感却相当轻。其材质是不锈钢，表面采用磨砂加工，使用时将其在水中冲洗30-40秒，并均匀地“打磨”手上各处，就能有效地去除接触过鱼类、大蒜、洋葱等物后留在手上的异味。

该产品的原理是钢肥皂的表面摩擦系数适中，对沾附在手上的物质具有明显的吸附和清除作用。该产品在德国售价约6欧元，不过由于怎么洗也不会变小，所以可以一直用10年以上，不但不会对皮肤有任何的损伤，还起到环保的作用。

这种德国新科技的产品，不仅能用来洗手，最特别的是，不论是海鲜、油渍，还是蒜味、榴莲味，各式各样的怪味，统统可以去除。如果不洗手，将其放在冰箱或橱柜中，一样也有去除臭味的效果。因为该产品无需任何洗涤剂，只需空气和水便能彻底分解、清除各种生活中令人心烦的各种异味，如鱼腥味、血腥味、大蒜味、冰箱异味、汽车异味、脚气、狐臭、口臭、汗臭味等，同时可以吸收室内的有害物质，如烟味、甲醛味、氨气味、硫化氢等，是家庭、办公室、酒店及宾馆的必备品。

Creo鼠标外观造型设计 篇7

“鼠标”的标准称呼应该为“鼠标器”,英文名“Mouse”,鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便、快捷,从而代替操作键盘烦琐的指令。

本文设计的产品是生活当中必不可少的工具——三键鼠标。从1968年第一只鼠标诞生至今,已经过去40多年。在这漫长的时间里,无论是在表面兼容方面,还是在定位方面,鼠标的性能都有了飞跃式的提升,能满足竞技游戏等用户的高要求。在外形方面,也出现了对称式、适合右手和专为左手的设计以及双滚轮、多侧键。从机械式鼠标发展到如今的无线激光鼠标,经历了漫长的时光。无论现在的笔记本发展有多快,触摸屏和触摸版都仍旧无法代替鼠标,其依然是一个必需品。

鼠标设计虽然看似复杂,但实际只用到了一些线和曲面,通过合并、修剪实体化等一些命令设计而成。对于本文设计的鼠标而言,不仅是对Creo Parametric 2.0知识的综合运用,更是全面掌握曲面设计的考验,最重要的是锻炼了笔者的耐心、细心以及对设计工作的全面性考虑。

1 鼠标整体外形的设计

2 鼠标滚轮和按键的设计

3 结束语

鼠标外观造型设计是对曲面设计知识的综合运用。通过此次的鼠标外观造型设计,笔者从中学到了很多知识,并对曲面设计有了更深层次的理解和更全面的掌握,为笔者今后的曲面设计起到了重要的指导作用。

摘要：曲面造型多用Creo Parametric 2.0设计,其在绘图中的基本特征有草绘、拉伸、创建基准面、镜像、抽壳、合并、加厚、投影、实体化、造型、边界混合等。结合鼠标的造型,通过一定的构思及参考资料实现了对鼠标造型的设计,总结了使用Creo Parametric 2.0设计的心得。

关键词：鼠标,Creo Parametric 2.0,曲面造型,计算机

参考文献

[1]龙飞.中文版Creo Parametric 2.0机械设计从入门到精通[M].北京:化学工业出版社,2013.

[2]北京兆迪科技有限公司.Creo 2.0曲面设计教程[M].北京:机械工业出版社,2013.

[3]陈桂山,钟成圆.Creo Parametric 2.0产品造型设计及实例详解[M].北京:化学工业出版社,2014.

鼠标设计 篇8

随着越来越多的人每天长时间重复在键盘上打字和移动鼠标, 而鼠标移动是通过手力量进行操作, 是手腕支撑鼠标移动, 当用手握持鼠标进行长时间操作时, 对腕部肌肉或关节的影响非常大, 慢慢的就形成了潜伏在身体里的杀手———“腕管综合症“和”尺骨撞击综合征[6,7]。为了使鼠标使用起来更舒适, 更符合人体工程学, 人们对鼠标的外形进行了一些改变, 但是通常都摆脱不了鼠标左右按键对称布局的思路, 其设计的鼠标大小一般与人们手掌大小相当, 因而体积也比较大[8,9]。这种鼠标携带不方便, 移动时所需要的空间大, 不便于在空间小的桌面。当然也有为方便携带而设计的迷你鼠标, 但其使用起来又不够方便, 同时有的还减少了鼠标中键的功能。

本文提出一款新型单指鼠标, 只需要食指即可完成对鼠标的控制和移动, 适合各种场合, 尤其适合操作空间小或者需要快速频繁使用左键的游戏玩家, 这是一款既保留传统鼠标的功能, 又克服其不足, 体积小、携带方便、使用舒适且快捷的新型鼠标。

1 新型鼠标的设计

根据人体工程学理论, 以低等级的动作来完成身体的动作感觉越舒适, 即身体的动作幅度越小越好, 动作时间越短越好。身体的动作等级从高到低依次为:腿的动作、腰的动作、肩的动作、肘的动作、手腕的动作、手指的动作[10]。

现有技术的鼠标操作时手腕向上的弯曲成30°左右, 长期保持这一姿势会导致人体的正中神经、以及进入手部的血管在腕管处受到压迫, 使肌肉紧张、血流不畅, 主要表现为食指和中指僵硬疼痛、麻木与拇指肌肉无力感, 腕部肌肉或关节麻痹、肿胀、疼痛、痉挛, 更包括肩部甚至颈部的不适, 手腕和前臂的疲劳, 手腕的僵硬, 手掌的酸浚[6]。本文设计的新型鼠标完全以手指来操作和移动鼠标, 手腕向上的夹角变小, 保持在10°以内, 不需要手掌肌肉夹紧鼠标。其结构如图1所示。

整个鼠标由1上壳体、2下壳体、3左键、4右键、5按键、6滚轮、7夹套、8电路板、9电源线、10USB接头、11旋转折叠销、12机构组成。其中由上壳体1和下壳体2组装成鼠标壳体, 壳体内置电路板8以及与之连接的电源线9, 电源线9另一端接USB接头10, 鼠标壳体外左右两边分别为夹套7和上壳体1, 其表面设有左键3, 滚轮6位于左键3前方, 下壳体2右侧面上装有按键5, 右键4位于鼠标壳体右侧面上, 安装在上下壳体之间并与按键5接触;右键4可通过旋转折叠销11旋转折叠, 以减少占用空间, 携带更加方便;同时为避免折断, 夹套7与鼠标壳体两侧通过机构12连接起来, 使用时可根据个人的需要, 将夹套7安装或拆卸下来。

操作时, 将鼠标放在在桌面上, 并将USB接口10插入计算机的USB接口, 食指放在左键3上, 通过夹套7夹住食指, 以防止食指在操作时鼠标滑落, 用食指操作控制光标、滚轮和鼠标移动, 中指放在右键4上操作控制, 由于在有些操作时, 右键并不使用, 此时可将右键4通过旋转折叠销11旋转折叠起来, 以减少空间占用, 方便携带, 同时避免折断。

这种新型鼠标的优势主要体现在以下两个方面:

首先, 人们可以采用舒服的工作姿势, 防止手腕及肩部酸疼, 提高使用舒适度。传统鼠标光标的移动主要依靠手腕和小臂的动作, 而此新型鼠标只需要指关节就可进行前后左右的光标移动。手指是人体最灵活的部位, 与传统鼠标通过手腕的转动完成动作相比, 采用手指移动操作鼠标, 准确性更高、更灵活。而且此新型鼠标不再需要我们的手掌握住鼠标, 摆脱了对手掌的束缚, 从根本上杜绝“鼠标手”的产生。

其次, 新型鼠标体积小, 更加实用方便, 甚至实现单指操作鼠标。这种鼠标体积缩小, 移动时所需要的空间小, 可以在小空间的桌面游刃有余;右键还可折叠, 携带时体积可以更小, 更方便。对于一些上网族, 如网上冲浪, 一般只需要移动鼠标光标、左键单击、滚轮翻页这三项功能, 而鼠标右键使用的频率极低, 此时可以把鼠标右键折叠起来, 轻松进行单指操作。另外, 一些游戏玩家, 如著名的穿越火线 (CF) , Dota, 操作鼠标时只需要用到光标、左键单击就行了, 此新型鼠标可以更加方便的使用, 单指操作, 既灵活又轻松, 也不会导致误操作。

2 新型鼠标的制作

笔者在现有的工作条件下, 采用UG NX6.0对该新型鼠标进行了三维造型设计, 如图2所示, 并应用UG NX6.0强大的CAM功能, 对鼠标外形各部分进行加工工艺制定和数控编程[11,12], 通过后处理生成程序, 然后以ABS塑料为原料, 在数控机床上将鼠标外形各组成零件加工出来。接着将鼠标电路元器件进行组装连接, 包括鼠标芯片、滚轮、鼠标左、中、右键微动开关、LED灯等。所制作的鼠标如图3所示, 经实际使用效果良好。相信若配上夹套, 效果将会更好。此款鼠标所采用的微动开关尺寸为6*6*2mm, 鼠标芯片面积为9.9*9.18mm, 整个产品尺寸为40*25*18mm, 若采用更小的电路元器件, 鼠标的尺寸还可进一步缩小。若采用手感更好的材料用3D打印或者注塑成型来制作该鼠标, 其优点将更明显。另外, 根据不同的需要该款鼠标也可以设计成无线鼠标。

3 结论

鼠标的设计不仅应满足功能质量要求, 还应该考虑人-机和谐层次上的要求。基于人机工程的产品设计是现代产品设计的必然趋势。本文分析了传统鼠标在使用中出现的一些问题, 提出了一种新型单指鼠标结构, 其体积更小, 携带方便, 使用更舒适。并利用CAD/CAM软件, 进行外形三维造型和数控加工, 组装出实际可用的新型单指鼠标。目前, 该鼠标结构已获专利授权。

参考文献

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[3]张亮.指纹识别式鼠标[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 2002, 25 (2) :139-142.

[4]张丙辰.基于关键点的儿童鼠标外形设计[J].机械工程学报.2012, 48 (15) :158-163.

[5]彭荣利.基于Pro/E的儿童鼠标创新设计[J].机械工程师, 2013, 4:71-72.

[6]吴晓莉.人机手控操纵原理在鼠标设计中的应用[J].机械设计与研究, 2009, 25 (4) :77-80.

[7]宋海涛等.计算机操作引起的尺骨撞击综合征[J].中国矫形外科杂志, 2009, 17 (15) :1193-1195.

[8]王继成.产品设计中的人机工程学[M].北京:化学工业出版社, 2004.

[9]杨君顺, 金海明.基于人机工程的虚拟产品设计[J].机械设计与制造, 2005 (, 9) :7-8.

[10]李南.关于用鼠标笔代替传统鼠标的人体工程学分析[J].机械, 2010, 37 (3) :18-20.

[11]常海.某壳体零件加工工艺设计[J].制造技术与机床, 2012, 599 (06) :133-135.

鼠标设计 篇9

1 组成原理

键盘鼠标通用接口板功能是接收标准PC机键盘和鼠标的信息,将键盘数据、鼠标数据合成一路后送给雷达终端录取显示处理分机,其原理框图如图1所示。其主要技术难点是相关协议的采集和制定,本设计将通过电路实现以上功能。

2 关键部位的设计

2.1 键盘接口

在键盘鼠标接口板上提供了两种键盘接口,即AT/XT键盘接口(XS1)和PS/2键盘接口(XS2)。受单片机I/O口限制,两路键盘接口以并联方式联接,所以两种键盘不能同时使用。

键盘信号与单片机80C2051的I/O口连接。PC机键盘上的每个键都对应一个扫描码。当按下键盘的某个键时,它向外界送出对应于该键的接通扫描码,放开该键时,送出一个断开扫描码(断开扫描码就是先发一个0F0H字节,后面跟着接通扫描码)。PC机的键盘采用同步串行方式与外界通信。它的时钟线和数据线都是双向的,为集电极开路方式,可由键盘或键盘/鼠标接口板驱动。键盘在发送数据前,先使数据线为低电平,时钟线为高电平,表示请求发送数据。键盘/鼠标接口板可以通过将时钟线置成低电平,来阻止键盘数据发送。键盘的数据线接到单片机P1口的第6位,键盘的时钟线接到单片机P1口的第7位。单片机的P1口为双向I/O口。单片机在主程序中循环检测键盘数据线的状态,当检测到键盘数据线为低电平时(此时表示键盘请求发送数据),程序跳到键盘接收处理子程序执行,在键盘接收处理子程序中,根据时钟信号线的变化接收从数据信号线上送来的串行键盘数据。接收完一个键盘数据后,判断该数据是否为接通扫描码,如果是接通码,则将接通码转换成录取器能识别的按键代码,送入发送缓冲区。如果是断开码,则将这个数据忽略(键盘上仿真鼠标功能的几个按键的处理过程略有不同,对这些键进行处理时,将按键的接通码作为鼠标按键的接通码,将按键的断开码作为鼠标按键的断开码)。

2.2 PS/2鼠标接口

PS/2鼠标信号与单片机80C2051的I/O口连接。PS/2鼠标发送数据的原理和PC机键盘发送数据的原理基本相同,也是通过两根双向的信号线(数据线,时钟线)进行数据通信,在发送数据前,先使数据线为低电平,时钟线为高电平,表示请求发送数据。键盘/鼠标接口板也可以通过将时钟线置成低电平,阻止鼠标数据发送。

PS/2鼠标和键盘的不同之处在于PS/2鼠标必须要对其初始化后才能工作,其初始化命令包括:0FFH:复位;0F4H:激活鼠标;0EAH:设置成数据流模式。

PS/2鼠标的数据线接到单片机P1口的第4位,时钟线接到单片机P1口的第5位。在单片机程序的初始化部分,完成PS/2鼠标的初始化(将初始化命令通过时钟线和数据线送给PS/2鼠标),在主程序中循环检测PS/2鼠标数据线的状态,当检测到数据线为低电平时(此时表示PS/2鼠标请求发送数据),程序跳到PS/2鼠标接收处理子程序执行,在PS/2鼠标接收处理子程序中,根据时钟信号线的变化接收从数据信号线上送来的鼠标数据。

2.3 PC鼠标接口

PC鼠标输出的信号是232电平,经D3电平转换电路MAX232转换后,加到单片机的I/O口上,同时加到D4与非门电路74LS00上。

PC鼠标的接口为9芯的异步串行接口。其接口为RS 232接口。

在键盘/鼠标接口板上,利用MAX232芯片产生的10 V电压为PC鼠标提供工作电压(接到PC鼠标的4脚和7脚),PC鼠标有了这个工作电压后就可以正常工作,它将鼠标数据通过2脚送出,接到键盘/鼠标接口板上MAX232的13脚,经MAX232电平转换后(RS 232电平转换成TTL电平),信号加到D4(74LS00)的1脚和单片机的P1口的第1位(13脚)。单片机的P1口的第0位(12脚)控制PC鼠标数据的发送,平时该脚为高电平,以允许PC鼠标数据发送,当单片机要发送数据,它首先要检测P1口的第1位(13脚)的状态(即PC鼠标的状态),在确保PC鼠标没有发送数据时,将P1口的第0位(12脚)置低后再发送数据,以确保单片机发出的数据不会受PC鼠标的干扰。

2.4 单片机

单片机采用89C2051,内含2 KB的E2PROM。是本板的核心,其担负的任务主要有:

(1)为键盘和PS/2鼠标提供初始化命令。

(2)接收从键盘和PS/2鼠标发来的数据,并将数据格式转换后,按照1 200 b/s的波特率通过串行口送出。

(3)检测PC鼠标口数据的变化,控制PC鼠标数据的发送。

(4)产生键盘复位信号。

2.5 录取器接口

键盘鼠标接口板将处理后的键盘、鼠标数据送给录取器,同时可接收从录取器发来的命令。还提供录取两路独立的复位信号。

键盘鼠标接口板和录取器之间的数据通信格式为:波特率1 200 b/s,1个起始位,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验位。电平符合RS 232电平标准。

2.6 复位电路

提供两路复位信号:复位1,复位2。复位为低电平有效。复位1受单片机和复位开关XB1控制。复位2受单片机和复位开关XB2控制。其中为了保持和以前录取键盘接口的一致性,在复位2信号后增加了一个跨接头XB3,作为复位2的使能控制。

2.7 看门狗电路

为保证单片机可靠工作,采用硬件看门狗。看门狗由“D1”实现。单片机必须每次在0.2 s的时间间隔内给该芯片一个写信号,否则该芯片将复位单片机。同时该芯片还提供上电复位功能。

3 通用接口板的实现

根据上述设计制作了键盘鼠标通用接口板,如图2所示。

该板结构简单、体积小,将该板应用于雷达录取终端,通过该通用接口板能够实现对录取终端的实际操作,且经部队长时间使用测试,性能稳定、故障率低。

4 结论

本文给出了雷达录取终端键盘鼠标接口板的设计方法,并解决了相关协议的采集与制定等技术难点问题,成功实现了将现在通用的鼠标键盘运用于雷达录取终端,减少了专用键盘鼠标的使用,节约了大量成本,提高了雷达终端录取设备的保障能力,满足了部队的需求。

摘要：针对当前普通键盘鼠标在雷达终端录取设备中通用性不强的问题,设计了键盘鼠标通用接口板,成功实现了将普通键盘鼠标运用于雷达录取终端,减少了专用键盘鼠标的使用,节约了大量成本,提高了雷达终端录取设备的保障能力,满足了部队的需求。

关键词：雷达终端设备,键盘,鼠标,接口板

参考文献

[1]梅丽凤,王艳秋.单片机原理及接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004.

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鼠标设计 篇10

鼠标按照其工作原理可分为机械式和光电式, 机械式鼠标的位移检测原理与光电传感器的原理相同, 由鼠标底部的小球带动光电码盘旋转, 然后通过光电检测部分读取码盘转过的栅格数目从而换算得到线位移大小。目前95%以上用户使用的是光电鼠标, 机械鼠标渐渐被淘汰, 本文对此情况采取废物利用, 通过Visual Basic语言开发软件, 读取鼠标指针数据, 实现角位移检测。该方法最大的优点是:无需开发单片机, 直接将机械鼠标的光电模块及光电码盘取出安装到被测转轴上, 在电脑上运行软件就能够读取角位移参数。适合任何需要快速测量物体角位移的场合, 即插即用, 且精度较高。

1 机械鼠标原理简介及鼠标芯片功能介绍

不管是机械鼠标还是光电鼠标, 其功能都是用来检测鼠标在桌面上移动的距离和方向, 从而来帮助人们将电脑屏幕上的鼠标指针移动到正确的位置。机械鼠标移动时, 靠桌面的摩擦力带动鼠标底部的小球滚动, 小球驱动在X轴和Y轴方向布置的2个光电码盘转动。光电码盘上一般有36个栅格, 在码盘两侧分别有1个红外发光二极管和1个光电探头, 码盘每转过1个栅格, 光线被遮挡1次, 光电探头对应产生2路电脉冲, 一路用于判别码盘转动的方向。电脉冲经过电路及鼠标芯片处理后将码盘转过的角度及方向发送给电脑。

EM84510EP是专门为机械鼠标设计的一款基于PS/2通信协议的芯片, 芯片内部设有滤波放大电路, 用来对光电探头发出的脉冲信号进行滤波、整形和幅值调整。因此光电探头的输出管脚可以直接和这款芯片引脚相连接。另外当光电码盘的孔的边缘处于将光线半遮半闭的位置, 光电探头就会发出许多虚假信号。这款芯片也内置了防抖动电路, 能够自动去除虚假信号。由于这款芯片是专门为鼠标设计的, 因此该芯片还有一个增速功能。其具体原理是当光电码盘转速加快时, 芯片会自动在光电探头输入的脉冲数目的基础上加上一些脉冲, 这使得光电码盘在转过相同的转角的情况下, 由于转速的增加却让鼠标指针得到更多的位移。这个功能使得光电码盘转过的角度与电脑得到的脉冲数目呈非线性关系, 不利于用来测量角度。但可以在软件程序中, 通过电脑和鼠标芯片的通讯让芯片关闭这项功能, 保证电脑得到的脉冲数能够真正反映光电码盘转过的角度。鼠标芯片的采样率是100次/s, 每次采样最多可以接受到28=256脉冲, 因此对于一个36孔的光电码盘, 其最大转速不应超过710 r/s。鼠标芯片的存储温度范围是-65~150℃, 因此在较为恶劣的环境下, 用该芯片设计制作的角度传感器依旧能正常工作。

2 鼠标电路简化及光电码盘精度提高

将机械鼠标改造成为角度传感器, 只需要用到其光电码盘及光电检测模块, 因此可以将鼠标的电路图简化成如图1所示的形式, 包括发光二极管、光敏三级管、鼠标芯片。

光电码盘每转过1周能够产生36个脉冲, 再由鼠标芯片进行4倍频细分, 使得光电编码器每转能够产生36×4=144个脉冲。即最小能够分辨的角度是360°÷144=2.5°, 显然精度不够高, 因此我们可以在光电码盘前端加上两级齿轮传动, 来将分辨率放大16倍, 其最小能够分辨的角度是360°÷ (144×16) =0.15°≈0.2°, 如图2所示。鼠标光电码盘的大小一般为20 mm, 考虑到尺寸的搭配, 齿轮可以选用玩具车上的塑料齿轮, 这种齿轮价格十分便宜。其模数一般为0.5 mm, 如:1、3号齿轮可以选用40齿 (直径20 mm) , 2、4号齿轮选用10齿 (直径5 mm) 。

3 软件设计

软件设计采用Visual Basic语言编程。程序包含两个部分, 第一部分是将芯片初始化设置, 去除自动加速功能。其具体方法是, 程序向芯片发送十六进制代码E7, 命令芯片关闭自动加速功能, 当收到应答FA后, 表明设置完成。加速功能去除后, 程序执行第二部分, 检测并计算码盘转角位移及速度。该部分程序中包含1个时钟控件Timer和1个计数器Counter。当光电码盘顺时针转过1个栅格时, 计数器Counter加1, 逆时针减1, 由此可以求得角位移。将位移对时间进行微分, 即可求得角速度, 其具体方法是, 时钟控件每秒触发1次, 并记录下计数器当前值与前一秒的差值Ti。

角位移计算公式

式中:Ci为计数器Counter的值;N为齿轮1转1圈后电脑接收到的脉冲数。

角速度计算公式

式中:Ti为时钟控件记录下的计数器前后2s的差值, rad/s;

一般机械鼠标采用PS/2串口输出, 对于一些不支持PS/2接口的电脑, 采用一根PS/2转USB串口数据线就能将设备插入电脑。当设备插入电脑后, 电脑实际上会将该设备识别为鼠标设备, 因此当光电码盘旋转的过程中, 鼠标指针也会做出相应运动。从而鼠标指针移动的步数可以准确地反映码盘转过的栅格数目。通过捕捉鼠标指针, 可以使得计数器Counter的数值随着指针同步变化。然而当码盘总是朝着一个方向转动, 鼠标指针可能超出边界而停止。对此可以在程序中加入一个判断函数, 当指针超过边界时, 立刻通过Set Cursor Pos (X0, Y0) 函数将指针调回原点重新运动。程序流程图如图3所示。

4 结语

本文提供了一种可快速将机械鼠标改造成为角度传感器的方法, 能够实现一定精度的任意范围的角度测量.经过测试, 其性能稳定。该方法最大的优点是无需开发单片机或者考虑外设与电脑的通讯协议, 只需通过简单的编程或者直接运行本文所给出的程序代码, 就能快速实现角位移及角速度的测量。

摘要：介绍了一种可快速实现角位移检测的编程方法。利用机械鼠标码盘及芯片进行信号采集, 通过软件编程读取指针数据, 角度测量精度可达0.2°。并给出了程序流程图。

关键词：鼠标,角位移,软件编程

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