键鼠人机工程设计现状及分析.docx
《键鼠人机工程设计现状及分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《键鼠人机工程设计现状及分析.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
键鼠人机工程设计现状及分析
关于鼠标、键盘的人机学评析及改进设计
调研报告书
完成班级室内设计3班
小组负责人陶柳沛
小组成员陈翔蒋存达吴永德
完成时间2014年6月
第一部分鼠标、键盘人体工程学设计现状·························（3）
1.1键盘、鼠标发展历程························（3）
1.2键盘人体工程设计篇·······················（5）
1.3鼠标人体工程设计篇·······················（9）
第二部分调研资料详细分析·········································（12）
2.1键盘设计调查分析···························（12）
2.1.1键盘设计调查问卷····················（12）
2.1.2键盘设计调查分析结论···············（13）
2.2鼠标设计调查分析·························（13）
2.2.1鼠标设计调查问卷····················（14）
2.2.2鼠标设计调查分析结论····················（15）
第三部分键盘、鼠标人体工程学健康分析························（16）
3.1键盘、鼠标的使用健康问题···············（16）
3.2键盘、鼠标人体工程设计的改进方法·····（17）
3.3不良使用习惯纠正及注意事项·············（19）
第四部分总结························································（20）
4.1鼠标人体工程学总结···············（20）
4.2键盘人体工程学总结···············（21）
第一章鼠标，键盘人体工程学设计现状
1.1键盘、鼠标发展历程
人体工程学（HumanEngineering），也称人类工程学、人间工学或工效学（Ergonomics）。
工效学Ergonomis原出希腊文“Ergo”，即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”，也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。
人体工程学是由6门分支学科组成，即：
人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究。
键鼠产品已经发展了几十年，作为电脑桌面上使用频率最高的输入工具，同时也是人机交流的最重要工具，它的性能好坏直接决定了我们工作效率的高低。
随着技术的发展，我们从最原始的机械鼠标到激光鼠标，从有线鼠标到无线鼠标，从功能简单的机械键盘到功能丰富的多媒体键盘，我们已经突破了技术瓶颈。
人体工程学设计产品
和其他工业一样，一旦技术不是问题，我们就会将更多的精力转向其他方面的研究。
人体工学就是其中的一个项目。
在第二次世界大战之后，人体工程学就已经作为独立的学科开始发展，在设计、环境、军事等诸多领域都有广泛的应用，可以说，只要是有人机交流的地方就有人体工学的应用，而键鼠外设的人体工学也已经成长了多年。
人体工程学设计产品
对键鼠来说，使用舒适永远是最重要的，用户不会为了追求某些功能而忍耐它不堪忍受的手感。
那么下面我们就分别针对不同的产品线给网友介绍一些人体工学设计出色的产品，在产品的介绍中，我们会穿插介绍一些人体工学的具体概念以及设计理念方面的东西，希望对用户选购产品带来帮助。
1.2键盘人体工程设计篇
键盘作为较早的计算机输入设备，从它的发展中我们也能看到一些计算机发展的影子。
普通键盘的主键区，也就是字母键区，键位整体呈长方形排列，使用时，我们的两个手腕要向内收拢，时间长了非常不舒适，针对这一现象，很多品牌都推出了两个主键区的人体工学键盘，目前比较常见的有微软人体工学4000等。
微软人体工学4000键盘
这种设计可以让我们在使用键盘时手腕自然的放置在桌面上或是腕托上，长时间使用也不会有不适感。
而且我们从侧面观察键盘可以发现，这些按键的高度也是不一样的，中间略高而两侧略低，我们的手是在一个曲率半径较大的弧线上进行操作的，非常接近自然状态。
波浪形设计
另外像罗技WAVE键盘也是一款人体工学设计出色的键盘，虽然它没有将主键区分开，不过表面的波浪形并不是随便设计的，根据手的摆放位置、手指长度等多种因素，经过计算得出了目前我们看到的波浪形。
游戏专用键盘更要注重人体工学设计
以上都属于常规设计的标准键盘，还有一些针对游戏设计的专用键盘则更注重人体工学的设计，根据游戏操作的具体情况，将常用的按键设计在特定的位置上，按键的位置、高度等同样需要经过精确的计算得出。
并不是说机械键盘不可以有人体工学设计
机械键盘目前依然非常受发烧友的关注，由于它的工作原理以及结构问题，机械键盘并不能够很容易的设计成曲面或是波浪形，但是机械键盘同样有人体工学设计。
从侧面看jAKi的这款键盘，每一排按键的高度并不相同，而且也不是我们常见的上高下低，而是有一些中间低、两侧高的设计，这也同样是一种人体工学设计。
jAKi机械键盘
关于键盘的人体工学设计，其实不只这些，我们只是挑出很有代表性的产品和我们常见的技术来进行简单的说明。
说过键盘，我们再来看看它的搭档鼠标的人体工学设计。
1.3鼠标人体工程设计篇
相比于键盘，鼠标算是个“新生”事物了，在微软推出视窗概念之后，鼠标才逐渐流行起来，并且成为桌面上必不可少的输入设备。
既然是每天都要和我们打交道的产品，它的人体工学设计自然也是十分重要。
工程师通过对人体手腕骨骼及关节的研究发现，我们平常使用的对称鼠标并不是最舒适的，关节始终处在一个“拧”的状态，长时间在这种状态下使用还会给我们带来一些疾病，于是就出现了更加符合人体工学设计的鼠标。
多彩垂直鼠标
多彩垂直鼠标
多彩的垂直鼠标可以说是很具代表性的，垂直的设计更加符合关节的自然状态，不过使用起来还是需要用户进行一段时间的适应。
鼠标的外型只是人体工学的一方面，从广义来讲，只要是能够使人机交流变得更加合理和方便的设计都可以称作人体工学设计，那么鼠标上的快捷按键也是一项的重要的人体工学设计。
众多快捷键设计
很多鼠标都增加了自定义功能键的设计，为的是能够让用户更加灵活的应用鼠标，实现一些常用的功能，从而提高我们的工作效率。
这些按键在位置上也体现出人体工学，按键的位置、按键的力度都是厂家需要考虑的问题，而且还要考虑到组合按键的问题，如果将两个常用的组合按键设计在一个手指附近，这显然不是好的设计。
笔记本支架
坞站可以让笔记本的屏幕与桌面垂直
其实在电脑上，人体工学设计不止体现在键盘、鼠标上，目前出现的笔记本支架、坞站等产品中同样包含很多人体工学设计理念，我们在这里就不再详细介绍了。
第二章调研资料详细分析
2.1键盘设计调查分析
调查负责人：
陈翔
调查方式：
实地问卷调查等
调查目的：
研究键盘所存在问题并进行设计
调查地点：
南宁学院
2.1.1键盘设计调查问卷
1.您是否有电脑？
A.有B.没有您的电脑是台式还是笔记本？
A.台式B.笔记本
3.您有下半夜上网的习惯吗？
A.有B.没有C.偶尔
4.您晚上不开灯会不会不清楚键位？
A.会B.不会
5.您购买键盘最看重它哪方面？
A.价格B.品牌C.功能D.外观E.质量
6.您对您的键盘满意吗？
A.满意B.不满意C.一般
7.您对您的键盘哪里不满意？
A..不容易清洗B.不符合人机（使用方便）C.不开灯看不清键盘D.颜色款式单一
8.您能接受的价位？
A.1—50B.50—100C.100—200D.200以上
9.您通过什么方式获取关于键盘的信息？
A.上网B.杂志C.电视D.很少知道
10.您会选择什么方式购买键盘？
A.网购B.电脑配件店C.商场D.其他____
11.您喜欢发光的键盘吗？
A.喜欢B.不喜欢C.一般
12.打英雄联盟的时候是否喜欢经得起敲的键盘
A.很喜欢B.不喜欢C.一般
13.您在寝室用电脑是键盘放在哪里？
A.直接放桌上B.放在抽屉里C.其他______
14.您是否希望能够拥有一款完全属于自己的，唯一而独特的个人风格化外观的键盘？
A.是的B.不在乎
15.您认为现有的键盘位布置是否合理？
A.合理B.不合理
2.1.2键盘设计调查分析结论
总结：
基于以上调查，我们发现传统键盘存在以下几个问题。
一，
在标准键盘中，行与行之间的错位排列是为了配合好手指的移动，以保证较自然的姿势，这对右手起到了一定作用，但是对左手并没有作用，反而还还增加了左手手腕的扭曲度。
如果采用了对齐方式，前后排的键相互对应，也有利于提高盲打输入的易学性，准确性和速度。
使按键的横向倾斜排列和基准位上的手指在同一行操作时的自然位置相适应，
这样保证了各键的纵向排列与对应手的伸展方向一致。
二，
在办公时，光标键使用的频率也很高。
输入字符时需要通过光标键对光标进行准确定位，
但是每次的定位都需要操作者不停地将手指在主键盘与光标键之间来回移动，这点尤其体现在习惯用微软全拼等输入法的办公一族身上。
移动光标键带来的不便使他们直接用鼠标点击光标位置，但是无论哪种情况，都是给右手增加了负担。
三，
传统键盘的回车键在尺寸上很大，约有四个基本键的尺寸，似乎是为了使整体键位布局完整，配合整个键盘视觉效果上的完整性。
但是这样的大尺寸是完全没有必要的，并且回车键的任务分配给了不灵活的右手小指，增加了其工作的负担，不符合手指运动特点。
2.2鼠标设计调查分析
调查负责人：
吴永德蒋存达
调查方式：
实地问卷调查等
调查目的：
研究鼠标所存在问题并进行设计
调查地点：
南宁学院
2.2.1键盘设计调查问卷
1.您现在的年级？
A、大一B、大二C、大三
2.您鼠标购买前通过什么渠道来了解此产品？
A、网络B、杂志报刊C、广告D、朋友介绍E、不用了解直接买
3.您平均每天使用鼠标的时间是？
A、1小时以下B、1—2小时C、3—4小时D、5—6小时E、7小时以上
4.您选择现在所用的鼠标是因为它？
（可多选）
A、价格较便宜B、价格适合C、质量性能好D、外观美E、知名度高F、朋友介绍
5.您喜欢什么样造型的鼠标？
A、普通造型B、造型独特C、不讲究
6.喜欢鼠标的大小？
A、较大B、适中C、袖珍迷你
7.喜欢希望鼠标是什么材质的？
A、光滑的B、磨砂的C、不讲究D、其他____
8.能够承受的有线鼠标的价位是？
A、20—60元B、60—100元C、100—200元D、200元以上
9.一般用鼠标做什么事情、
A、最基本运用B、上网C、游戏D、三维建模
10.关注鼠标的性能方面时更偏重？
A、使用寿命B、手感舒适度C、现进技术D、人性化E、其他____
11.您觉得您使用的鼠标是否方便？
A、方便B、不方便C、一般，没感觉
12.您使用的鼠标能否悬空操作完成鼠标功能？
A、是B、否
13.您觉得鼠标的哪个地方最易损坏？
A、滚轮B、线头C、传感器
14.您认为手指鼠标适合什么人群？
A、孩子B、老人C、年轻人
15.您认为手指鼠标的销售前景可观吗？
A.可观B、一般C、不理想
2.2.2鼠标设计调查分析结论
根据调查进行改良设计及
1、功能与同价位相比要多，并且反应速度快。
2、鼠标线要适合，不同的线长度能在同意鼠标上体现最好。
3、按键声音的尽量小
4、与鼠标垫的摩擦力尽量小，力求与垫的接触点光滑。
5、对不同手型，不同年龄尽可能的满足。
6、重量不能太大，以简洁轻便为主。
7、配色更贴近于视觉美感，给人以舒服自然感。
报告总结
本次报告主要以问卷调查的数据内容和网上有关鼠标的一些信息为依据，对鼠标的用途，不同年龄段的使用情况以及和鼠标有关的市场接受情况进行了对比，从而对鼠标的行情有一个更深的理解，也为我们以后对鼠标的设计要求做出了进一步的规范
第三章鼠标，键盘人体工程学健康分析
3.1关注键盘，鼠标的使用健康
当你长时间使用电脑后，是否经常会感到腰酸背疼，手腕麻木乏力？
一旦出现这些症状，就说明电脑正在威胁着你的健康。
这些情况的出现一方面是由于我们的使用时间，使用习惯造成，另一方面也是由于键盘鼠标中的人体工程学尚不够完善。
那么，在电脑用户中所占比例庞大的学生，或者说是高中生们，他们对键盘和鼠标的认识和理解又是怎样的呢？
这是我们研究的目的：
不仅是解读，而且是让大家拥有健康的使用电脑习惯，揭示好的键盘和鼠标的人体工程学设计的巧妙之处。
有很多理由可以解释为什么会有电脑疾病，最简单的理由，是因为人体虽然精巧，但是也容易疲劳受损。
最为精巧的，是手。
因为长期使用电脑，并且伴随着不正确的姿势，手部很容易出现一种叫做腱鞘囊肿的疾病。
腱鞘囊肿是发生在腱鞘或关节囊附近的囊性肿物。
囊肿壁的外层由纤维组织组成，内层为白色光滑的内皮覆盖着，囊肿内有稠厚黏液样物质。
囊肿可分单房和多房，一般以单房性为多见。
一开始出现时可能会有轻度的压疼，但是日久以后就会变硬。
本病的发生原因尚未完全明确，但常与外伤或某种经常的动作有关。
好发于青壮年，女性多见。
以腕关节背面、足背、腋窝等部位居多，囊肿呈圆形或椭圆形的光滑肿块，生长缓慢，开始时囊肿质地柔软，按之有轻度波动感，日久后运动时稍有不适。
其实这样的病症还有不少，根据我们小组的归纳，可以分为3类：
1.网球肘2.扳机指3.肩颈酸痛。
1.网球肘：
通常我们使用鼠标和键盘都是通过移动前臂和腕部，倘若操作时间过长，休息时间不够，就容易使手臂的伸缩肌因过度使用形成网球肘。
2.扳机指：
由于我们使用鼠标最常见，最频繁的就是点击。
当我们在玩第一人称射击游戏时，食指和中指都长期保持紧张状态，导致平时食指和中指不自觉地弯曲，就象随时要扣动扳机一样。
3.肩颈酸痛：
如果桌椅的高度不对，使用电脑的人就不得不用肩膀的力量去移动鼠标，失去前臂的支撑。
长此以往将会引发所谓的“退化型关节炎”。
3.2键盘，鼠标人体工程设计的改进方法
1．改变键面倾斜度
一直以来，我们的键盘都是按照键位有角度地排列。
越靠近手腕的地方越低。
这种设计的初衷是为了让使用者更快地敲击键盘。
时至今日，这种设计却留下了一个隐患，为了适应这种角度，手腕不得不保持一定角度的上翘。
肌肉始终处在紧张的状态下，血管和神经自然就会出现血脉不畅，就是前面提到的酸胀麻等感觉。
虽然可以在键盘下方增加腕托解决问题，但治标不治本。
罗技公司发现了这个问题，并且，提出了零倾斜的理念。
什么是零倾斜？
就是键盘上的任何按键处于同一位置，而且所有键面与水平面没有夹角。
如图1：
这样设计的好处就是使用者不会在操作中感到疲劳，缓解了手腕的酸疼。
2．改变传统键位
这个概念同样由罗技公司提出，，它是为了缩短键盘和鼠标的距离而产生。
大多数人对于使用电脑键盘没有留意过，手总是会在键盘鼠标之间来回移动。
对于经常使用QQ和MSN的同学来说，这种移动真是再熟悉不过了。
双手打字，然后操纵鼠标发送讯息，周而复始。
这个看似简单的动作却是由众多部位肌肉协同完成。
如果长时间操作，毫无疑问的是我们的手就是在键盘和鼠标之间进行了无数次往返跑。
于是罗技公司的设计人员精简了键盘字母排列，在一定程度上减少了手腕在往返过程中的位移，虽然缩短的距离不多，但是累计起来还是十分可观的。
如图2，这就是重新安排过了的键盘键位。
3.设置更多快捷键
提到快捷键，我们首先想到的是可以快速关闭窗口调出关机/重启界面的ALT+F4,还
有其他很多。
其实快捷键也是键盘人体工程学原理的一部分。
以微软公司的精巧办公键盘为例。
我们可以看到，在键盘上方有众多快捷键。
用户只要通过使用键盘，就可以到原来需要鼠标点击才能有的效果，试想，如果仅仅以鼠标移动来完成上述操作会是多么麻烦，我们的手部肌肉又要承受多少疲劳。
4.鼠标中的人体工程学
不得不承认，相比现在的键盘来说，鼠标中的人体工程学设计是更完善和成熟的。
比如，一些鼠标的外型并非普通的轴对称，而是两面不平的。
这是很巧妙的，避免了手部的疲劳。
3.3关注健康—不良使用习惯纠正
1.尽量避免上肢长时间处于固定、机械而频繁活动的工作状态下，使用鼠标或打字时，每工作一小时就要起身活动活动肢体，做一些握拳、捏指等放松手指的动作。
2.使用电脑时，电脑桌上的键盘和鼠标的高度，最好低于坐着时的肘部高度，这样有利于减少操作电脑时对手腕的腱鞘等部位的损伤。
3.使用鼠标时，手臂不要悬空，以减轻手腕的压力，移动鼠标时不要用腕力而尽量靠臂力做，减少手腕受力。
4.不要过于用力敲打键盘及鼠标的按键，用力轻松适中为好。
5.鼠标最好选用弧度大、接触面宽的，有助力的分散。
6.使用鼠标时配合使用“鼠标腕垫”垫在手腕处。
有人说：
“电脑是人类20世纪最伟大的发明。
”电脑普及是趋势。
我们的键鼠设计商在不断致力于设计更好的，更具有人性化的产品。
而我们自己也要养成健康的使用习惯，保证适当的休息，才是张驰之道。
第四部分总结
4.1鼠标人体工程学总结
人体工学，在本质上就是让工具的使用方式尽量适合人体的自然形态，这样就可以使用工具的人在工作时，身体和精神不需要任何主动适应，从而尽量减少使用工具造成的疲劳。
随着机械化、自动化和信息化的高度发展，人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大，人机和谐发展的问题也就越来越显得重要，人机工程学在产品设计的地位与作用愈显出其的重要性。
所以，对于从事计算机行业的人员来说，一款舒适方便的人机工程学鼠标会带给我们跟多的舒适和健康。
4.2键盘人体工程学总结
键盘作为计算机的主要输入设备，其设计与改进在计算机日益普及的今天尤显重要。
本文从人机工程学的角度，在其平面布局和整体设计等方面进行了研究。
在整体布局上更加注重操作方便性与合理性，尤其体现在BackSpace键的重新布置、编辑与定位键区和数字辅助键区的按键布局上。
改进的设计方案能够有效避免用户肌肉紧张和静态疲劳，对整个计算机作业过程的舒适性有较好改善，同时也大大提高了作业效率，使用户和输入设备之间能够更好地协调工作。
这充分体现了设计对人的关怀与呵护，使人和产品在交互过程中完美和谐地结合。
最近的研究已经深入到各个键位的细部设计了。
由于每个手指的长度、施力方向和力度大小都不一样，有研究已经在运用压力回馈图对每个键位进行设计尝试。
由于OWERTY键盘的设计初衷是为了避免卡键现象，而最大限度地放慢了敲击速度，使得最常用的etasorni等键操作起来非常不便。
在科技高速发展的新世纪，键盘的设计将进行一次大的革新，以符合时代!
进的步伐。
升级会员 