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1、人机工程学论文人机工程学论文第1页，共13页，编辑于2022年，星期四1、鼠标设计现状分析、鼠标设计现状分析如图一，人手的结构中，与鼠标相关的部分向上包括前臂，而向下则有手腕、手掌、手指等结构。前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼人就是依靠这两根骨头的交错来完成手腕的旋转的。而手腕结构中主要是一快腕骨，它的转动使得人的手腕可以仰俯。而人的手掌则主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。对于不同的人，这条沟的深度和宽度是不同的。而这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指的结构则相对比较简单，每个手指包括三个指节，并在一
2、定范围内可以作横向的展开。第2页，共13页，编辑于2022年，星期四对于手腕结构来说，多次的试验证明，当人的手腕呈“仰起”状态时，则“仰起”的夹角在15 度30 度之间的时候，是最舒适的状态，超出这个范围，会导致前臂肌肉处于拉伸状态，而且也会导致血流的不畅。对于手掌来说，其最自然的形态就是半握拳状态。而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。对鼠标的设计原则，可以归结为以下三点：1、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群拇指肌群和小指肌群。使它们能够贴紧而又不受压迫。受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中
3、间的那条“沟”。如果它不能贴紧，那么手心就会有“悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手主要动脉和神经的必经之地，时间长了以后会导致手缺氧。3、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。对于手指，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处于呈150 度左右的自然伸展状态。而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。第3页，共13页，编辑于2022年，星期四1.2、鼠标的人机工程学设计、鼠标的人机工程学设计本人认为符合人机工程学的设计并不是适合每个人，这一点上在鼠
4、标的设计中尤为明显。有很多号称符合人机工程学的鼠标用起来并不是很舒服，主要原因在于这些鼠标设计的时候是以欧美人士作为基准的，而这个基准对于亚洲人来说显得过大了。欧美人士的手掌心平均要比亚洲的手掌心深1-2CM，而且手要长3-4CM。如图二，就是一张标准体型的亚洲人（174CM）和低于标准体型的欧美人（178CM）士的手掌。图二：左边为亚洲人手掌，右边为欧美人手掌第4页，共13页，编辑于2022年，星期四可以从图上看出很明显的差别：首先，亚洲人的手掌偏窄，其次手的长度也偏小，再者手掌中央的“沟”也偏浅。如图三，亚洲人手握欧美国家的品牌鼠标，非常明显的可以看出，两者之间不相适应。另外，由于亚洲人的
5、手普遍要比欧美人士短几个公分，所以在亚洲人握欧美人士的大鼠时，其鼠标的最弓背处刚好处于手掌心的靠后部分，并且手部的受力 图三：175CM 亚洲人手握欧美国家的品牌鼠标第5页，共13页，编辑于2022年，星期四集中于手掌心稍后侧的掌浅动脉弓（如图四）。如果动脉受压过久，时间长了会产生麻木酸痛的感觉，并使手指缺氧产生疲劳感。另外，如果手处于强迫状态，其手指的灵活度也将受到很大的影响，这在玩游戏时体会更明显。由上面的分析可以看出，主要针对欧美标准而设计的鼠标具有个头特别大，后背非常弓的特点，而这两点对亚洲人来说是一个极为不合理的设计。图四：175CM 亚洲人手握欧美国家的品牌鼠标第6页，共13页，编
6、辑于2022年，星期四一些著名的鼠标品牌主要是以欧美人士作为基准，设计出来的鼠标个头都特别大，并且后背都非常弓，因为如果鼠标后背太平，欧美人士的人握上去之后，手掌心就会有悬空的感觉。由于鼠标较大的原因，手腕的腕关节被迫抬高，使手背与桌面的夹角大于了30 度，腕关节部位及手的前臂部位的伸肌群都处于强直的受力状态，受前臂肌群力的影响，上臂的肱三头肌及肱三角肌也都会同时受到力牵拉的作用，这样一来，人的肩关节也会一直处于强直状态。在这种状况下用鼠标，时间长了很容易出现腕关节及肩部酸胀的症状，从而极易产生疲劳感。第7页，共13页，编辑于2022年，星期四专门为亚洲人设计的鼠标（如图五）外形设计方面较之欧
7、美的鼠标稍微要小一点，并且流线造型的弧度也要平缓一些，针对于亚洲人手的特点，这款鼠的后背夹角设计成为150 度左右，这种设计使亚洲人的手握在鼠标上后使手背同桌面呈现15-30 度夹角，而使腕关节及肩关节的都呈自然放松状，同时手握鼠标的受力点恰好位于手心稍靠掌指关节处，从而避开了位于掌心靠后侧的掌浅动脉弓。这样，不仅手指在点击按键时会非常灵活自如，并且长时间的使用也不会轻易疲劳。人们在使用鼠标时，总是频繁地使用食指，手腕支撑面积较小，肌肉处于紧张状态，受力较大且手指受力不均匀，这种单调而轻微的动作，易于使经常使用鼠标的人感到疲劳。鼠标的重量影响使用者的舒适程度，一般80-110克之间为宜。太重的
8、话，手腕负载的压力过大；太轻的话，筋肉的紧张程度偏大，光标定位的精确度难以掌握，两者均不适宜人员的长期使用。图五：专门为亚洲人设计的鼠标第8页，共13页，编辑于2022年，星期四这几款鼠标后背盖的设计为圆钝状，如图六，人的手握上去之后，手正好呈半握拳的自然放松状，这种姿势刚好使鼠标的后背与手的掌心完全贴合，既不出现空隙，也不使手掌肌群受压，这样不仅腕关节得到放松，并且掌指关节及指间关节的韧带也会处于放松状，食指和中指能够轻松自如的点击按键，而小指自然放置在鼠标右侧。除此之外鼠标应该放在一个稍低位置，这个位置相当于坐姿情况下，上臂与地面垂直时肘部的高度。鼠标和身体之间的距离也有一定的要求。手握住
9、鼠标的时候，上臂和前身夹角保持45度以下的时候，身体和鼠标的距离比较合适。如太远了，前臂将带着上臂和肩一同前倾，会造成关节、肌肉的持续紧张。太近了，会造成上臂的持续收缩。图六：握持时的状态图六：握持时的状态第9页，共13页，编辑于2022年，星期四1.3、市场现有产品的人机工程学设计分析如图七，微软 Microsoft舒适光学鲨3000 Comfort Optical Mouse3000舒适光学鲨3000（以下简称COM3K）是微软05年9 月份才发布的最新一系列产品中的一员，应该属于接替红光鲨和宝蓝鲨位置来面向普通游戏用户及办公用户的替代产品。COM3K 不仅延续了微软之前在光学银光鲨4.0
10、（IE4.0）上应用的“纵横滚轮”技术，而且还在保持6000FPS扫描频率的前提下将dpi 提高到了1000，是它在激烈的游戏环境下游刃有余。作为一款左右手通吃的鼠标，注定了COM3K的人体工学设计相对于其他单手人体工学鼠标要少一些，不过其流线型 图七：微软 Microsoft舒适光学鲨3000第10页，共13页，编辑于2022年，星期四一体化设计的外观却给它的看相增色不少，尤其是左手边的一点红拇指功能按键。在微软5.3 版IntelliPoint 驱动的支持下，这“万灰丛中一点红”可以配合“纵横滚轮”实现对鼠标当前位置的放大功能，对于图片浏览量较大和大屏幕显示用户来讲非常实用。不过既然COM
11、3K 是一款左右手通用鼠标。COM3K 延续了微软鼠标一贯的细腻、流畅以及舒适，之前红光鲨和蓝光鲨的爱用者过渡到COM3K 的时候非常容易就可以上手。有传闻COM3K 在某些鼠标垫上使用会出现跳桢的现象，但在使用过程中无论是在玻璃材质的黑色Icemat、橡胶材质的FuncSurface1030还是最近上镜率很高的“平民布垫”地狱火II 代这三种鼠标垫上使用COM3K都没发现任何问题。图八:G5 激光鼠标 G5 Laser Mouse、G7 激光无线鼠标 G7 Laser Cordless Mouse第11页，共13页，编辑于2022年，星期四如图八，G5 激光鼠标 G5 Laser Mouse
12、、G7 激光无线鼠标 G7 Laser Cordless Mouse.G5 和G7 这对孪生儿就像是当年的MX5 0 0 和MX700，不过G5 跟G7 之间的区别不是仅仅在于有线和无线：G5 相当于继MX500、MX510 和MX518 之后罗技第四代“云貂”，在历经了三代的雕琢之后，G5身上集合了罗技最尖端的几项技术：首先是从MX1000 延续下来并进行了改进的2000dpi Laser 激光引擎，用户可以使用On the fly 技术通过鼠标滚轮下方的“”、“”按钮来进行鼠标从400 至2000dpi的三段实时调节，让您想快的时候快，想慢的时候就慢。而且虎口位置的三个指示灯也能提醒使用者
13、当前的dpi 档位，方便用户调节；接着是G5 的ABS 工程塑料外壳，通过磨砂处理之后的G5 表面摩擦力大增，让玩家握得更牢。而且这种设计对于手出汗比较多的朋友们也很有好处，磨砂颗粒与颗粒之间的沟壑可以让汗液表面积增大，可以以最快的速度把附在鼠标表面的汗液蒸发掉，再激烈的FPS 也不会脱手。最后就是革命性的鼠标“配重调节”系统：以往无论是机械鼠标还是光电鼠标的重量都是一定的，以至于一款鼠标在适合一部分用户的同时也失去了另一部分用户，而G5 的“配重调节”系统则可以让用户忽略这种情况的存在。配重调节顾名思义就是可以手动改变鼠标的重量，而G5 实现这种调节的方法就是将固定在鼠标内部的配重部分由鼠标
14、内部转移到了外部，并且将这块配重分割成了若干块小配重，让用户自己根据自己的喜好来分配从0 到38 克的重量，就像吃自助餐一样丰俭尤人。第12页，共13页，编辑于2022年，星期四而G7 呢，跟G5 放在一起抛开线来讲外观几乎分辨不出来，但细看下来差别也不少：除了有线和无线的区别，G7 的工程塑料表面采用的是抛光处理，而不是G5 那样的磨砂处理；虎口处的dpi 指示灯除了可以像G5 一样显示档位之外，还可以显示剩余电量；G5 用来放置配重的插槽成为了G7 的电池槽，理所当然的G7就无法进行配重调节了。说到电池，很多朋友都会抱怨罗技的无线鼠标待机时间短，现在看到了G7 如此“强劲”的规格是不是又为
15、它的续航能力担心？罗技这次在G7 上采用了双快锂电池设计，就是随机附带了两块超锂电池，以备不时之需。据罗技官方称，这次应用在G7上的电池系统在充满电的情况下可以让G7 一刻不停连续不断工作10 小时，G7 正常的待机时间是三天左右，对于这种待机时间来讲，双电池是很必要的，虽然看上去治标不治本，但也算解决了在鼠标突然断电的情况下迫切需要继续工作的问题。而且由于G7 采用的是2.4GHz 无线技术，即使是用户在使用过程中更换电池也不必像MX700 一样等待重新配对所造成的延迟。手感方面由于垫脚采用大块的聚四氟乙烯（其特点是耐化学腐蚀和低摩擦系数）作为材料，再加上无视使用界面的Laser 光学引擎，
16、使得这G5 和G7 移动顺滑，毫无阻碍，流畅感大大增加；G5 和G7 的滚轮延续了上一代MX1000 的水平倾斜滚轮（就是于微软纵横滚轮类似的技术），在Setpoint 驱动的支持下与Office的各项软件完美结合，实现缩放等扩展功能，不过与微软COM3K 的纵横滚轮情况相似，G5 和G7 的滚轮作为按键按下去的时候也是偏硬，比COM3K 要软一些，至少不需要用到前者那么大的力气；最后要说一下G7的接收器部分，G7 这次仍然坚持了接收器和充电器2in 1 的模式，但因为采用活动电池设计，所以接收器+充电器的尺寸较MX1000 明显减小了，是款非常不错的鼠标。第13页，共13页，编辑于2022年，星期四