設計與創(chuàng)意生活課程團隊作品介紹書創(chuàng)意鼠標介紹書山東大學二

1、設計與創(chuàng)意生活課程團隊作品介紹書J亠、山東大學二0一 一 年十二月目錄：團隊介紹市場背景 產品特性 材料選擇 外形設計 市場前景一、團隊介紹：1、成員信息： 梁怡然， 202100232068，2021 級，中心校區(qū)，生命科學學院，臨床醫(yī)學八年制 孫鐳， 202100232117，2021 級，中心校區(qū)，生命科學學院，臨床醫(yī)學八年制 王金， 202100111110,2021 級，中心校區(qū)，化學與化工學院，化學專業(yè)，化學三班 蔣潔， 202100232046,2021 級，趵突泉校區(qū)，醫(yī)學院，臨床七年制三班 齊彥博， 202100163136,2021 級，興隆山校區(qū)，機械工程學院2、任務分工

2、：我們在網上進行了屢次討論， 提出了許多的想法， 包括傾斜式書桌 可躺在床上用、 多功能能垃圾箱、背式雨傘下雨天不用手撐傘等多個想法，最終我們確定了創(chuàng)意鼠 標這個想法，并對其進行了完善。我們從性能、材料、外形等發(fā)面對現有鼠標進行了改 進。并且我們還想出了一個超級簡約概念性的鼠標。分工如下： 梁怡然：負責設計概念鼠標及最后總結整理資料。 孫鐳：負責鼠標按鍵改良。 王金：負責產品的材料選擇。 蔣潔：負責鼠標電池改良。 齊彥博：負責繪制外形圖。二、市場背景：1、現有的鼠標當點擊時一旦都會發(fā)出滴答聲，白天倒沒有什么關系，但是在晚上， 尤其是夜深人靜的時候，敲擊的聲音會打攪其他人的睡眠。普通有聲鼠標發(fā)出

3、令人心煩的“嗒嗒聲，是因為鼠標內部的彈片結構設計，當點 擊動作發(fā)生時，相互接觸的彈片就會發(fā)出聲音。傳統(tǒng)靜音鼠標是通過在按鍵內部使用了 一定的硅膠，使之吸收按鍵聲音和滾輪聲音，對鼠標按鍵的共振起優(yōu)化作用，降低了鼠 標的按鍵聲音分貝，但是并沒有完全使得鼠標按鍵聲消失?；诖?，我們小組產生了第一個設計概念無聲鼠標。2、目前大多數無線鼠標使用的電池都是普通電池，普通電池中含有汞、鎘、鉛、銅 等重金屬物質，這些有毒物質通過各種途徑進入人體內，長期積蓄難以排除，損害神經 系統(tǒng)、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。汞及其化合物具有強烈的毒性；鉛能造成人體神經的紊亂、消化系統(tǒng)損害和其他的病變等；鎘具有致癌作用并是造

4、成腎損傷以及骨質 疏松、軟骨癥、骨折等骨質疾病的元兇，直接或間接威害人體健康?；诖?，我們小組進行了第二項改良選用光伏電池。光伏電池可以把太陽的光能直接轉化為電能。如果能將這種光能電池應用在無線鼠 標上，不僅能夠減輕普通電池的使用量，有利于環(huán)境保護，還有利于人體健康。3、你聽過這樣一句話沒：“這世上本沒有鼠標手，用鼠標的人多了，才你懂的?！笆髽耸种傅木褪峭蠊芫C合征，它好發(fā)于頻繁使用鼠標的人群，主要表現為， 在長期過度使用腕部和手指后，出現拇指、食指、中指麻木僵硬和腕關節(jié)脹痛等病癥。用醫(yī)學上的話來說，就是“重復性壓力傷害。一般來說，手腕在正常情況下活動 不會阻礙正中神經。但在操作電腦時，由于鍵盤

5、和鼠標有一定的高度，手腕必須背屈一 定角度，這時腕部就處于強迫體位，不能自然伸展。未防患于未然，重在改變不良的工作方式。首先，應該采用符合人體工程力學的、 接觸面積較為寬大的鼠標。此外，坐姿也很重要，一般說來，鼠標的高度應與上臂自然 垂下時肘部高度一致，即前臂和肘部保持在水平位置，此時腕部最為舒適。為了改變這種狀況， 我們小組進行了第三項改良把鼠標的尾部進行 加長，同時運用軟性基質材料：慢回彈材料。4、電子產品在近年來開展迅速，其中蘊含的巨大利潤也吸引了越來越多的從業(yè)者， 這給電子產品帶來了巨大開展，因市場競爭日趨劇烈，電子產品日新月異，商家如果不 能投入大量科技創(chuàng)新開發(fā)本錢，很快便會被同行競

6、爭者甩到后面。而當前電子產品市場，蘋果電腦公司的各種電子產品占據了很大份額，一代天才發(fā) 明家、企業(yè)家喬布斯，憑借其敏銳的觸覺和過人的智慧，勇于變革，不斷創(chuàng)新，引領了 全球資訊科技和電子產品的潮流，把電腦和電子產品變得簡約化、平民化，讓曾經是昂 貴稀罕的電子產品變?yōu)楝F代人生活的一局部。蘋果產品的熾熱，也將一種新的產品理念 帶入人們的思維中，簡約、智能成為了電子產品的追求方向。這給了我們一個靈感概念性鼠標，就是在傳統(tǒng) PC 計算機鼠標的基 礎上進行智能的、人性的簡化。5、目前鼠標較為群眾化，沒有個性，為此我們小組以 十二生肖 為主題設計外形。三、產品特性1、無聲鼠標我們設計的無聲鼠標有兩個方案：一

7、 屏幕的觸屏原理現在 觸屏幕主要的有兩種，電阻式屏幕和電容式屏幕電阻觸摸屏 觸摸屏包含上下疊合的兩個透明層，通常用一種彈性材料來將兩層隔開，當觸摸屏 上的壓力足夠大，使兩層之間發(fā)生接觸時，電阻性外表被分隔為兩個電阻。它們的阻值 與觸摸點到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點與接地邊之間的電阻相當于分壓器中下面的 那個電阻。因此，在未偏置層上測得的電壓與觸摸點到接地邊之間的距離成正比，從而 計算出點擊位置。電容觸摸屏是利用人體的電流感應進行工作的。電容式觸摸屏是是一塊四層復合玻璃屏，玻璃屏的內外表和夾層各涂有一層ITO，最外層是一薄層矽土玻璃保護層，夾層ITO涂層作為 工作面,四個角上引出四個電極，內層

8、 ITO 為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。 當手指觸 摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏外表形成以一個耦合電容，對于高頻電 流來說，電容是直接導體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸 屏的四角上的電極中流出，并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控 制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。考慮一下兩種類型的優(yōu)缺點，還是 電阻屏 適合我們的鼠標，只要手指在電阻屏上輕 點一下，就可感受出震動二紅外線輻射原理在鼠標的左右鍵下，可安置紅外線發(fā)射器與接收裝置，當按下鼠標按鍵，紅外線被隔斷回饋此信息至MCU這一過程中完全在悄無聲息中進行， 不會產生普通有聲

9、鼠標發(fā)出 的“嗒嗒聲，鼠標按鍵聲自此從耳邊消失。這兩種原理是我們鼠標都可應用的，目前紅外線鼠標已經有人設計使用，個人感覺 用電阻屏可以應用在左右鍵上，而且價值比較高。相信無聲的這個設計將會是我們所設 計的鼠標的一個重要補充。2、光伏電池原理：目前地面光伏系統(tǒng)大量使用的是以硅為基底的硅太陽能電池，可分為單晶硅、多晶 硅、非晶硅太陽能電池。在能量轉換效率和使用壽命等綜合性能方面，單晶硅和多晶硅 電池優(yōu)于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉換效率低，但價格更廉價。光一電直接轉換方 式該方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，光一電轉換的根本裝置就是 太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太

10、陽光能直接轉化為電能的器件， 是一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光 能變成電能，產生電流。當許多個電池串聯或并聯起來就可以成為有比較大的輸出功率 的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和 靈活性三大優(yōu)點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期 使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染；太陽能電池可以大 中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽能電池組，這是其它電源 無法比較的。方法： 尋找適宜大小的太陽能電池板，電池板原料：玻璃， EVA電池片、鋁合金殼、包 錫銅

11、片、不銹鋼支架、蓄電池等。組成局部太陽能電池板 將該電池板做成鼠標的一局部，位置放在鼠標的上外表，鼠標鍵和滾輪的前方。 此外，在該鼠標上添加有線鼠標一樣的有線接口，并添加備用的有限鼠標接線, 以做無光照時的備用3、尾部改良 我們可以將鼠標的弧度加大，將尾部太高，從而可使手腕抬離桌面，使手腕不至 于因為在桌面上滑動而被磨傷。 我們可以將鼠標尾部加長，給手腕以支撐的地方，原因與上面相同。 換用慢回彈材料。4、概念鼠標我們設計的產品是要把傳統(tǒng) PC鼠標完全簡化，只留下信號發(fā)射裝置，將這種裝置做 成貼紙狀，分成三局部，一局部為控制移動局部，貼于右手(或左手)食指中指根部手 掌位置，另兩局部為左右鍵觸發(fā)

12、裝置，同樣做成貼紙狀分別貼于拇指食指指端，信號通 過微型芯片無線傳輸進入計算機，完成要求指令。本產品優(yōu)點是裝置簡潔輕便，與手掌相容，便于操作，可以輕松到達精確控制，與時下流行的多點觸控式控制方式有相似之處，相比本錢更加節(jié)省，可以與任意PC計算機兼容，用途更廣泛。四、材料選擇1、慢回彈材料慢回彈，也就是人們常說的記憶棉(Memory Foam)，是一種具有開放式單元結構(Ope n-cell)的聚氨酯高分子聚合物，該材料具有特殊的黏彈特性，表達很柔軟的 材料特性，并有很強的沖擊能吸收能力。這種材料分子對溫度很敏感，所以又稱為 溫感記憶棉。這種材料的 Open-Cell 分子在受到外力壓迫時會發(fā)生

13、“流動 Flow 而移位 以貼合施壓物的接觸面輪廓，從而將壓力均勻分散至整個接觸面，而當壓力消除時 會慢慢恢復到原來的形狀。記憶棉材料在其各個應用領域內的優(yōu)異性能表現，均源于其材料特殊的黏彈特 性，即材料在受到壓力沖擊時，既發(fā)生了滿足胡克定律的彈性形變 蓄能性形變 ， 也同時發(fā)生不可恢復的塑性變形 耗能性形變 ，也就是說，記憶棉的變形是這兩種 變形的有機組合。塑性變形會消耗掉大局部 特別的配方下，可以吸收 90%以上的 沖擊能，而彈性變形局部所蓄積的局部能量，能在外力撤除后讓記憶棉材料慢慢恢 復到受壓前的形狀 之所以需要慢慢的恢復，是因為彈性變形存積的那局部能量， 需要將移位的局部分子拉回原位

14、 。這種特性讓記憶棉材料表現出： 作為沖擊緩沖用材料時，有很強的沖擊能量吸收能力，同時對與其接觸的施壓 物 或人體 表達很小的反彈力，而緩沖材料的這個反彈力，是造成高沖擊情況下對 被保護物件或人體的傷害的直接原因。作為墊子類產品材料時，受到的壓力近似靜 態(tài)壓力，而在這類壓力作用下，記憶棉材料的分子結構會發(fā)生“流動移位，變形 來貼合施壓面輪廓， 將支撐點擴散至整個接觸面， 使壓力得以在整個接觸面上分散。 這個特點被稱為記憶棉的“壓力均勻分散特性。材質特點1感溫特性，指對人體溫度進行感應，逐漸變的柔軟起來，同時吸收人體壓力將人體調整到 最舒適的姿勢狀態(tài)。 而對于下方未接觸到人溫度的局部， 其依然保

15、持充分的支撐力；2黏彈特性指產品受壓而下陷，但又不會表現出強烈的反彈力如黏土受壓下陷；當壓 力移除后產品又會逐漸恢復到原有外形如彈簧復原；慢回彈材質能將不規(guī)那么形狀的壓迫調節(jié)為最均衡的狀態(tài)，即能緩慢變形適應壓 迫物體，又能提供最均勻的支撐力。人體皮膚的血液循環(huán)壓力為36mmH，g 當記憶棉將每點的壓力分布均勻后，可將壓迫普遍降低到36mm日彰下，讓人感覺血液通暢，好象沒有地方壓迫了一樣，并不是說在記憶棉上就沒有壓力。材質前景慢回彈材質是一次舒適的革命，是柔軟及耐用性的完美結合，在一次權威測試中，經過80000次的壓力測試，材質的磨損率小于5%,而其他高回彈材質的普通聚氨酯綿的磨損率那么約為 10-15%。綜上，相信在不久的將來， 我們的鼠標帶給大家的將會是一個更加舒 適的體驗。2、光學感應器作為鼠標最主要核心，我們采用安捷倫公司最新生產的小尺寸的ADNS-2610和ADNS-2620光學鼠標感應器，此款光學感應器提供了一個標準的開放式串行接口。 這表示這些感應器能夠作為多種微控制器的接口，并提供一個不會使鼠標的設計局 限于某種特定微控制器的彈性光學鼠標結構。這些新型感應器采用一種光學瀏覽技 術，其感應位置變化的原理，是以400 CPI的分辨率及12 IPS的速度來擷取數千個數字圖形，并透過數學方法來決定光標移動的方向與程度。五、外形設計產