人机工程学键盘ppt课件.ppt

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1、人机工程键盘的设计与研究学号：姓名：班级专业：机械设计制造及其自动化引言世界上越来越多的人开始向他们使用的产品和所做的工作提出异议，计算机产品也不例外．计算机自问世以来，已越来越成为生产、办公及日常生活中不可缺少的工具，然而随之却带米困扰用户的各种办公综合症．如：重复性肌腱劳损(RsI)、腰背酸痛、颈肩麻木僵碗及眼仡头晕头痛等症状。造成这种电子时代疾病的原因并不完全由操作者的体质来决定，问题主要是出在使用的产品上。人机工程与键盘使用者与产品接触的界面的设计必须符合人机工程学、人体测量学等理论，而且必须能够综合乎衡地

2、使用人体各部分机能．实现踺康操作目前各大厂家为J，占领计算机市场，不仪枉软件、硬件方而进行研制开发，而且加大了输人输出没备的设计造型力度，目前键盘的设计已引起众多设计家的重视．1键盘的初步分析键盘是人与计算机交互的主要手段，也是大量信息输入的主要方式，因此它的设计必须确保工作效率和使用者的健康。在操作键盘时，手臂、肩部的打字姿势基本保持不变，在小范围内以移动和点击的重复动作为主，幅度和强度都不大，但频率相当高，所以相关的肌肉和肌腱始终保持紧张状态，容易出现肩膀酸痛、于指麻术等症状，并导致眼睛的运动次数大大增加，长时

3、问保持这种状态对健康是不利的，因此对键盘的改造就显得尤为重要。2人机工程键盘的整体布局设计键盘的整体布局必须按照人体工程学原理设计。既要符合人的生理、心理特征，又耍确保操作时人的姿势自然放松，避免非正常姿势造成的肌肉疲劳2．1普通键盘的布局最常见的普通键盘为104键盘，整体呈水平直线分布，六行键呈水平直线分布，集中全部的数字键、符号键、字母键及最常用的功能键，侧面呈15°的阶梯排列，然而它在设计上存在很多问题，现归纳为以下三条：(1)两手距离偏近。当双手放置在基准键位时，食指间距约45mm，与自然姿态时120mm相

4、比，容易导致前臂内旋、两肘两肩内收、屈前臂肌紧张，短时间内就可造成肩颈部酸痛，以至影响整个输入过程的正常进行。见右图。(2)键位偏高。目前使用的普通键盘是以欧美人为设计对象，因此手长、掌厚、腕关节厚度等都高于黄种人。为适应偏高的键位，操作者手腕被迫抬高、上翘，前臂及手腕悬空并增大弯曲角度，出现运动肩关节肌群收紧现象。(3)按键呈水平直线排列，与手在自然状态下的运动路线不相符。操作时，手腕向下弯曲并内旋，双手呈正放姿态(掌心朝下)，同时前臂内旋，处在肌肉强迫状态。在整个运动过程中，上肢近乎直线运动，一直处在高度紧张状

5、态中。表1所示为敲击普通键盘时上肢各部位的运动参数。表1右上肢的动作范围Table1StaticmovementParameters2．2人机工程键盘的整体布局人机工程键盘是在键盘的设计中应用人机工程理论，改进键盘的整体布局，使它能更好地满足用户的使用要求，并确保用户健康的新型键盘。以下是一些生活中基于人机工程学而研发的键盘：加大左右间距让手处于自然状态，减少了长时间打字人员手腕的疲劳人机工程键盘被分为两块布局。即左手用的键和右手用的键，相隔100mm以上，同时张开一定倾斜面如下图。在键盘近体一侧增加舒适的掌托设

6、计，提供辅助支撑，具体尺寸同普通键盘相比，人机工程键盘在设计中更多地关注操作者的操作感受及其满意程度。具体表现在以下几点：(1)键盘界面的改变突出体现在“v”形设计上，它适当增加了左右手操作间距，有效的减缓了手臂内收趋势。从正上方观察，整个界面呈‘个倾角为330。～335。的“V”形，与在自然状态下前臂呈“八”字形相符合，参见下图。同时确保按键方向与手呈直角，前臂与手部都基年保持顺直而不需要翻转。(2)正面看整个键盘的设计是以双手的自然姿势为设计依据的，中间突起，两侧较低，这样可以使双手顺着倾角略微斜放，避免上肢的

7、内旋，手部掌心处的肌肉基本上悬空，同时手指自然弯曲，保证操作者在舒适的状态下进行操作。如图下所示：下图：基准键位(3)人机工程键盘增加的掌托设计可以增加手腕支撑力度，使手背与前臂基本呈直线线，降低用户腕部的负担．掌托的设计必须与掌形相符合，并能有效的减缓因肌肉持续紧张而出现的静态疲劳。掌托在中间部位应具有一定的下凹弧度，给手腕提供足够的容纳空间，阻止其下滑趋势。如下图所示：辅助支撑掌托侧面示意图操作普通键盘与人机工程键盘的用户静态时上肢参数的比较见下表：通过上表可以看出，人机工程键盘在造型上的改变避免了上肢内旋、缓

8、减了操作者腕部及肩部的疲劳，并减轻肌肉紧张、改善操作姿势。3人机工程键盘的具体布局一个能为生产厂家提供有效参考的键盘设计评价系统，不仅应充分考虑键盘整体局面，而且应尽量保证操作者双手使用频率相等，各手指负荷与活动能力协凋平衡，并尽量减少手的移动，从而提高击键的操作速度和准确性。(1)键面尺寸设计时考虑到按键的阻尼力较小，而手指的敏感值较高，因此一般选用12m