人機(jī)工程學(xué)論文

1、人機(jī)工程學(xué)論文第1頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日1、鼠標(biāo)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析如圖一，人手的結(jié)構(gòu)中，與鼠標(biāo)相關(guān)的部分向上包括前臂，而向下則有手腕、手掌、手指等結(jié)構(gòu)。前臂內(nèi)部包括尺骨、橈骨等主要的骨骼人就是依靠這兩根骨頭的交錯(cuò)來完成手腕的旋轉(zhuǎn)的。而手腕結(jié)構(gòu)中主要是一快腕骨，它的轉(zhuǎn)動(dòng)使得人的手腕可以仰俯。而人的手掌則主要由兩組肌肉組成，一個(gè)是拇指屈肌和外展肌組成的肌群，一個(gè)是小指屈肌及展肌組成的肌群，在兩個(gè)肌群指間有一條溝壑。對(duì)于不同的人，這條溝的深度和寬度是不同的。而這條溝內(nèi)部，則是人手主要神經(jīng)和血管所走的地方。手指的結(jié)構(gòu)則相對(duì)比較簡(jiǎn)單，每個(gè)手指包括三個(gè)指節(jié)，并在一定范圍內(nèi)可以

2、作橫向的展開。第2頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日對(duì)于手腕結(jié)構(gòu)來說，多次的試驗(yàn)證明，當(dāng)人的手腕呈“仰起”狀態(tài)時(shí)，則“仰起”的夾角在15 度30 度之間的時(shí)候，是最舒適的狀態(tài)，超出這個(gè)范圍，會(huì)導(dǎo)致前臂肌肉處于拉伸狀態(tài)，而且也會(huì)導(dǎo)致血流的不暢。對(duì)于手掌來說，其最自然的形態(tài)就是半握拳狀態(tài)。而鼠標(biāo)的造型設(shè)計(jì)，實(shí)際上就是要盡量貼合這個(gè)形態(tài)。對(duì)鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)原則，可以歸結(jié)為以下三點(diǎn)：1、要使鼠標(biāo)外殼緊密貼緊人手掌的兩個(gè)主要肌群拇指肌群和小指肌群。使它們能夠貼緊而又不受壓迫。受壓迫會(huì)導(dǎo)致手掌處于疲勞狀態(tài)，而貼不緊又有握不住的感覺。2、要使鼠標(biāo)外殼緊貼掌弓而又不壓迫它。也就是鼠標(biāo)外殼要貼

3、緊手掌中間的那條“溝”。如果它不能貼緊，那么手心就會(huì)有“懸空”的感覺，而如果壓迫了它，因?yàn)橄旅媸鞘种饕獎(jiǎng)用}和神經(jīng)的必經(jīng)之地，時(shí)間長(zhǎng)了以后會(huì)導(dǎo)致手缺氧。3、鼠標(biāo)的最高點(diǎn)應(yīng)該位于手心而不是后部的掌淺動(dòng)脈弓，否則會(huì)造成手掌產(chǎn)生壓迫感。對(duì)于手指，手指的自然形態(tài)應(yīng)該是五個(gè)手指都不懸空，而且處于呈150 度左右的自然伸展?fàn)顟B(tài)。而對(duì)于鼠標(biāo)設(shè)計(jì)來說，手指部分的一個(gè)特別要求，就是當(dāng)手指自然伸展時(shí)，第三指節(jié)的指肚應(yīng)該正好處于鼠標(biāo)按鍵的微動(dòng)開關(guān)上，這樣才能獲得最佳的按鍵手感。第3頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日1.2、鼠標(biāo)的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)本人認(rèn)為符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)并不是適合每個(gè)人，這一點(diǎn)

4、上在鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)中尤為明顯。有很多號(hào)稱符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)用起來并不是很舒服，主要原因在于這些鼠標(biāo)設(shè)計(jì)的時(shí)候是以歐美人士作為基準(zhǔn)的，而這個(gè)基準(zhǔn)對(duì)于亞洲人來說顯得過大了。歐美人士的手掌心平均要比亞洲的手掌心深1-2CM，而且手要長(zhǎng)3-4CM。如圖二，就是一張標(biāo)準(zhǔn)體型的亞洲人（174CM）和低于標(biāo)準(zhǔn)體型的歐美人（178CM）士的手掌。圖二：左邊為亞洲人手掌，右邊為歐美人手掌第4頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日可以從圖上看出很明顯的差別：首先，亞洲人的手掌偏窄，其次手的長(zhǎng)度也偏小，再者手掌中央的“溝”也偏淺。如圖三，亞洲人手握歐美國(guó)家的品牌鼠標(biāo)，非常明顯的可以看出，兩者之間不

5、相適應(yīng)。另外，由于亞洲人的手普遍要比歐美人士短幾個(gè)公分，所以在亞洲人握歐美人士的大鼠時(shí)，其鼠標(biāo)的最弓背處剛好處于手掌心的靠后部分，并且手部的受力 圖三：175CM 亞洲人手握歐美國(guó)家的品牌鼠標(biāo)第5頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日集中于手掌心稍后側(cè)的掌淺動(dòng)脈弓（如圖四）。如果動(dòng)脈受壓過久，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)產(chǎn)生麻木酸痛的感覺，并使手指缺氧產(chǎn)生疲勞感。另外，如果手處于強(qiáng)迫狀態(tài)，其手指的靈活度也將受到很大的影響，這在玩游戲時(shí)體會(huì)更明顯。由上面的分析可以看出，主要針對(duì)歐美標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的鼠標(biāo)具有個(gè)頭特別大，后背非常弓的特點(diǎn)，而這兩點(diǎn)對(duì)亞洲人來說是一個(gè)極為不合理的設(shè)計(jì)。圖四：175CM 亞

6、洲人手握歐美國(guó)家的品牌鼠標(biāo)第6頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日一些著名的鼠標(biāo)品牌主要是以歐美人士作為基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出來的鼠標(biāo)個(gè)頭都特別大，并且后背都非常弓，因?yàn)槿绻髽?biāo)后背太平，歐美人士的人握上去之后，手掌心就會(huì)有懸空的感覺。由于鼠標(biāo)較大的原因，手腕的腕關(guān)節(jié)被迫抬高，使手背與桌面的夾角大于了30 度 ，腕關(guān)節(jié)部位及手的前臂部位的伸肌群都處于強(qiáng)直的受力狀態(tài)，受前臂肌群力的影響，上臂的肱三頭肌及肱三角肌也都會(huì)同時(shí)受到力牽拉的作用，這樣一來，人的肩關(guān)節(jié)也會(huì)一直處于強(qiáng)直狀態(tài)。在這種狀況下用鼠標(biāo)，時(shí)間長(zhǎng)了很容易出現(xiàn)腕關(guān)節(jié)及肩部酸脹的癥狀，從而極易產(chǎn)生疲勞感。第7頁(yè)，共13頁(yè)，202

7、2年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日專門為亞洲人設(shè)計(jì)的鼠標(biāo)（如圖五）外形設(shè)計(jì)方面較之歐美的鼠標(biāo)稍微要小一點(diǎn)，并且流線造型的弧度也要平緩一些，針對(duì)于亞洲人手的特點(diǎn)，這款鼠的后背夾角設(shè)計(jì)成為150 度左右，這種設(shè)計(jì)使亞洲人的手握在鼠標(biāo)上后使手背同桌面呈現(xiàn)15-30 度夾角，而使腕關(guān)節(jié)及肩關(guān)節(jié)的都呈自然放松狀，同時(shí)手握鼠標(biāo)的受力點(diǎn)恰好位于手心稍靠掌指關(guān)節(jié)處，從而避開了位于掌心靠后側(cè)的掌淺動(dòng)脈弓。這樣，不僅手指在點(diǎn)擊按鍵時(shí)會(huì)非常靈活自如，并且長(zhǎng)時(shí)間的使用也不會(huì)輕易疲勞。人們?cè)谑褂檬髽?biāo)時(shí)，總是頻繁地使用食指，手腕支撐面積較小，肌肉處于緊張狀態(tài)，受力較大且手指受力不均勻，這種單調(diào)而輕微的動(dòng)作，易于使經(jīng)常

8、使用鼠標(biāo)的人感到疲勞。鼠標(biāo)的重量影響使用者的舒適程度，一般80-110克之間為宜。太重的話，手腕負(fù)載的壓力過大；太輕的話，筋肉的緊張程度偏大，光標(biāo)定位的精確度難以掌握，兩者均不適宜人員的長(zhǎng)期使用。 圖五：專門為亞洲人設(shè)計(jì)的鼠標(biāo)第8頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日這幾款鼠標(biāo)后背蓋的設(shè)計(jì)為圓鈍狀，如圖六，人的手握上去之后，手正好呈半握拳的自然放松狀，這種姿勢(shì)剛好使鼠標(biāo)的后背與手的掌心完全貼合，既不出現(xiàn)空隙，也不使手掌肌群受壓，這樣不僅腕關(guān)節(jié)得到放松，并且掌指關(guān)節(jié)及指間關(guān)節(jié)的韌帶也會(huì)處于放松狀，食指和中指能夠輕松自如的點(diǎn)擊按鍵，而小指自然放置在鼠標(biāo)右側(cè)。除此之外鼠標(biāo)應(yīng)該放在

9、一個(gè)稍低位置，這個(gè)位置相當(dāng)于坐姿情況下，上臂與地面垂直時(shí)肘部的高度。鼠標(biāo)和身體之間的距離也有一定的要求。手握住鼠標(biāo)的時(shí)候，上臂和前身夾角保持45度以下的時(shí)候，身體和鼠標(biāo)的距離比較合適。如太遠(yuǎn)了，前臂將帶著上臂和肩一同前傾，會(huì)造成關(guān)節(jié)、肌肉的持續(xù)緊張。太近了，會(huì)造成上臂的持續(xù)收縮。圖六：握持時(shí)的狀態(tài)第9頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日1.3、市場(chǎng)現(xiàn)有產(chǎn)品的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)分析如圖七，微軟 Microsoft舒適光學(xué)鯊3000 Comfort Optical Mouse3000舒適光學(xué)鯊3000（以下簡(jiǎn)稱COM3K）是微軟05年9 月份才發(fā)布的最新一系列產(chǎn)品中的一員，應(yīng)該屬

10、于接替紅光鯊和寶藍(lán)鯊位置來面向普通游戲用戶及辦公用戶的替代產(chǎn)品。COM3K 不僅延續(xù)了微軟之前在光學(xué)銀光鯊4.0（IE4.0）上應(yīng)用的“縱橫滾輪”技術(shù)，而且還在保持6000FPS掃描頻率的前提下將dpi 提高到了1000，是它在激烈的游戲環(huán)境下游刃有余。作為一款左右手通吃的鼠標(biāo)，注定了COM3K的人體工學(xué)設(shè)計(jì)相對(duì)于其他單手人體工學(xué)鼠標(biāo)要少一些，不過其流線型 圖七：微軟 Microsoft舒適光學(xué)鯊3000第10頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日一體化設(shè)計(jì)的外觀卻給它的看相增色不少，尤其是左手邊的一點(diǎn)紅拇指功能按鍵。在微軟5.3 版IntelliPoint 驅(qū)動(dòng)的支持下，

11、這“萬灰叢中一點(diǎn)紅”可以配合“縱橫滾輪”實(shí)現(xiàn)對(duì)鼠標(biāo)當(dāng)前位置的放大功能，對(duì)于圖片瀏覽量較大和大屏幕顯示用戶來講非常實(shí)用。不過既然COM3K 是一款左右手通用鼠標(biāo)。COM3K 延續(xù)了微軟鼠標(biāo)一貫的細(xì)膩、流暢以及舒適，之前紅光鯊和藍(lán)光鯊的愛用者過渡到COM3K 的時(shí)候非常容易就可以上手。有傳聞COM3K 在某些鼠標(biāo)墊上使用會(huì)出現(xiàn)跳楨的現(xiàn)象，但在使用過程中無論是在玻璃材質(zhì)的黑色I(xiàn)cemat、橡膠材質(zhì)的FuncSurface1030還是最近上鏡率很高的“平民布?jí)|”地獄火II 代這三種鼠標(biāo)墊上使用COM3K都沒發(fā)現(xiàn)任何問題。圖八:G5 激光鼠標(biāo) G5 Laser Mouse、G7 激光無線鼠標(biāo) G7 La

12、ser Cordless Mouse第11頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日如圖八，G5 激光鼠標(biāo) G5 Laser Mouse、G7 激光無線鼠標(biāo) G7 Laser Cordless Mouse.G5 和G7 這對(duì)孿生兒就像是當(dāng)年的MX5 0 0 和MX700，不過G5 跟G7 之間的區(qū)別不是僅僅在于有線和無線：G5 相當(dāng)于繼MX500、MX510 和MX518 之后羅技第四代“云貂”，在歷經(jīng)了三代的雕琢之后，G5身上集合了羅技最尖端的幾項(xiàng)技術(shù)： 首先是從MX1000 延續(xù)下來并進(jìn)行了改進(jìn)的2000dpi Laser 激光引擎，用戶可以使用On the fly 技術(shù)通

13、過鼠標(biāo)滾輪下方的“”、“”按鈕來進(jìn)行鼠標(biāo)從400 至2000dpi的三段實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，讓您想快的時(shí)候快，想慢的時(shí)候就慢。而且虎口位置的三個(gè)指示燈也能提醒使用者當(dāng)前的dpi 檔位，方便用戶調(diào)節(jié)；接著是G5 的ABS 工程塑料外殼，通過磨砂處理之后的G5 表面摩擦力大增，讓玩家握得更牢。而且這種設(shè)計(jì)對(duì)于手出汗比較多的朋友們也很有好處，磨砂顆粒與顆粒之間的溝壑可以讓汗液表面積增大，可以以最快的速度把附在鼠標(biāo)表面的汗液蒸發(fā)掉，再激烈的FPS 也不會(huì)脫手。最后就是革命性的鼠標(biāo)“配重調(diào)節(jié)”系統(tǒng)：以往無論是機(jī)械鼠標(biāo)還是光電鼠標(biāo)的重量都是一定的，以至于一款鼠標(biāo)在適合一部分用戶的同時(shí)也失去了另一部分用戶，而G5 的

14、“配重調(diào)節(jié)”系統(tǒng)則可以讓用戶忽略這種情況的存在。配重調(diào)節(jié)顧名思義就是可以手動(dòng)改變鼠標(biāo)的重量，而G5 實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)的方法就是將固定在鼠標(biāo)內(nèi)部的配重部分由鼠標(biāo)內(nèi)部轉(zhuǎn)移到了外部，并且將這塊配重分割成了若干塊小配重，讓用戶自己根據(jù)自己的喜好來分配從0 到38 克的重量，就像吃自助餐一樣豐儉尤人。第12頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)28分，星期日而G7 呢，跟G5 放在一起拋開線來講外觀幾乎分辨不出來，但細(xì)看下來差別也不少：除了有線和無線的區(qū)別，G7 的工程塑料表面采用的是拋光處理，而不是G5 那樣的磨砂處理；虎口處的dpi 指示燈除了可以像G5 一樣顯示檔位之外，還可以顯示剩余電量；G5

15、 用來放置配重的插槽成為了G7 的電池槽，理所當(dāng)然的G7就無法進(jìn)行配重調(diào)節(jié)了。 說到電池，很多朋友都會(huì)抱怨羅技的無線鼠標(biāo)待機(jī)時(shí)間短，現(xiàn)在看到了G7 如此“強(qiáng)勁”的規(guī)格是不是又為它的續(xù)航能力擔(dān)心？羅技這次在G7 上采用了雙快鋰電池設(shè)計(jì)，就是隨機(jī)附帶了兩塊超鋰電池，以備不時(shí)之需。據(jù)羅技官方稱，這次應(yīng)用在G7上的電池系統(tǒng)在充滿電的情況下可以讓G7 一刻不停連續(xù)不斷工作10 小時(shí)，G7 正常的待機(jī)時(shí)間是三天左右，對(duì)于這種待機(jī)時(shí)間來講，雙電池是很必要的，雖然看上去治標(biāo)不治本，但也算解決了在鼠標(biāo)突然斷電的情況下迫切需要繼續(xù)工作的問題。而且由于G7 采用的是2.4GHz 無線技術(shù)，即使是用戶在使用過程中更換電池也不必像MX700 一樣等待重新配對(duì)所造成的延遲。手感方面由于墊腳采用大塊的聚四氟乙烯（其特點(diǎn)是耐化學(xué)腐蝕和低摩擦系數(shù)）作為材料，再加上無視使用界面的Laser 光學(xué)引擎，使得這G5 和G7 移動(dòng)順滑，毫無阻礙，流暢感大大增加；G5 和G7 的滾輪延續(xù)了上一代MX1000 的水平傾斜滾輪（就是于微軟縱橫滾輪類似的