创意大赛论文-可随压力变化而改变形状的鼠标

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1、BEIHANGUNIVERSITY第二十五届“冯如杯”学生创意大赛可随压力变化而改变形状的鼠标2015年12月摘要可随压力变化而改变形状的鼠标是一种以水凝胶为外壳材料的新型鼠标，在不改变鼠标内部结构的基础之上，将鼠标的外形作相应的调整，使其适应材料外形的变化，在此基础之上运用可变性材料（水凝胶）作为新型鼠标的外层结构材料，使其在使用时可以根据受力的不同而相应的改变鼠标的外形，使人在操作鼠标的吋候，通过受力使鼠标外形作出相应的改变从而减轻手腕部分和手指弯曲吋的受力，可以有效缓解上班族和游戏玩家等一些需要

2、长时间操作电脑的人的疲劳程度，可以很大程度上提高工作的效率。这种新型的鼠标的核心就是这种新型的易变形有机材料一一水凝胶，这种材料具有极佳的弹性、柔软性、伸长率和压缩强度，是一种理想的易随力的改变而改变形状的变形材料。运用这种材料作为鼠标的外部结构材料，可以对人操作鼠标时手掌的用力产生一种缓冲作用，使人的手掌在操作鼠标时可以完全被这种可变形的材料覆盖，手掌在操作鼠标时产生的空隙可以被水凝胶填充，使手掌、手指和手腕时时刻刻处于垫实状态，这样就可以有效缓解手指长时间弯曲的酸痛感，减轻手腕的受力。这样就可以延

3、长人使用电脑的时间，提高工作效率。关键词：水凝胶Hydrogel、可压缩compressible、缓冲作用cushion、减轻疲劳Relievefatigue目录（一）可随压力变化而改变形状的鼠标的实用性及其创意来源1（二）已有的解决方案及其优缺点1一、新型鼠标的大致结构1二、新型鼠标的实用性和可行性分析2（一）材料分析2（二）使用详情2（三）制造生产分析2（四）技术难点2三、新型鼠标的应用前景3络论3參考文4绪论（一）可随压力变化而变形鼠标的实用性及其创意来源随着科技的发展，电脑己成为大众频繁使用的

4、工具之一，尤其是上班族和游戏玩家。电脑的普及给大家带来了许多的便利，但是与此同吋，也给人们带来了许多的困扰。长时间使用鼠标给人们带来的手腕的酸痛感和手指的似硬、不灵活就是其中之一。由于目前市场上的鼠标都是固定形态的，在操作鼠标时手腕部分会抬起一定高度手腕会有一定程度的弯曲，并且由于鼠标形态固定，所以手腕的弯曲总是固定的，这样长时间操作鼠标会使手掌麻木、食指在拖动鼠标时容易抽筋，腕关节肿胀、手部动作不灵活甚有麻木、刺痛感觉。要解决这-问题，就必须使人在操作鼠标时，手腕尽量减少弯曲，或者让手腕的弯曲程度总

5、是变化的，让手腕活动起来，让手指弯曲的部分有物体支撑。所以，设计一款可随人手掌的压力变化而改变形状的鼠标很有必要。（二）已有的解决方案及其优缺点S前，大多数人认为可行的一种方法是使用带腕托的鼠标垫，采用这种方法可以借用腕托的作用使手腕处于垫实、水平状态，在一定程度上可以减轻手腕的受力，起到缓解疲劳的作用。但是这种方法治标不治本，而且使用带腕托的鼠标垫虽然让手腕水平，但是手腕的受力有所增加，并且只能保证手腕在特定位置放置时，手腕保持水平，一旦手腕移动或者弯曲，这个腕托的作用就会大人减弱;除此之外，腕托无

6、法解决手掌长吋间固定形态以及手指悬空的问题，这一方法还是存在较大的缺陷的。一、新型鼠标的大致结构可随手掌压力变化而改变形状的鼠标的内部与传统鼠标大致相同，只是在外形以及材料上做了相应的调整。首先，在原有鼠标的基础之上降低鼠标内部结构件的高度，使鼠标的设定平而的高度达到lcm,将左右键和中键部分的高度高出设定平面1cm左右，形成一个前高后低的鼠标底板（鼠标的左右键以及屮键处于较高的平台，较低的平台用于拖放手掌）；增加鼠标的宽度，使其可以完全覆盖手掌；其次，将鼠标左右键之间的距离增加到2cm（人的手掌处于

7、不受力状态时，食指与中指之间的距离大约为2cm）。这样，人在操控鼠标时，手掌基本处于放松状态；最后，再在鼠标表而覆盖一层软质聚氨酯泡沫塑料。因为在普通的受力情况下，软质聚氨酯泡沫塑料会卜陷1.2cm左右。所以，在底板较高的部分，覆盖1.5cm软质聚氨酯泡沫塑料，较低部分的底板覆盖的材料和较高部分的高度相同即可。这样，在使用鼠标时，鼠标的整体高度大约为2.3cm，大约是人手掌的厚度，这个高度是最有利于减轻手腕部分受力的高度。最后，在鼠标外层粘附一层具有较强吸汗性的外膜。二、新型鼠标的实用性和可行性分析（

8、一）材料分析自然界的一些生物组织在受到外界刺激吋，会迅速作出反应，如海参与外界接触时柔软的躯体瞬间变得僵硬或部分体壁变为粘性物质；牛.物体肌肉收缩和松弛时，肌球蛋白间的纤维产生很大的收缩或洛胀。在许多类似的自然现象的启示下，人们日益重视对高分子凝胶的研宂和利用。我们的新型鼠标就是采用的这种物质。这种新型的鼠标的表面采用的水凝胶是以水为分散介质的凝胶，具奋网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部