基于人因工程学原理的键盘设计.doc

基于人因工程学原理的键盘设计

..学生课程设计（论文）题目：

基于人因工程学原理的键盘设计学生姓名：

学号：

所在院(系)：

机械工程学院专业：

工业工程班级：

XXXX年 6 月25 日教务处制摘要随着科学技术的发展，特别是计算机技术的推广和普及，计算机越来越多的应用在人们的日常生活中的各个领域；

无论实在工作方面，还是在娱乐休闲方面，计算机都扮演着重要的角色，在计算机的配件中当然有个重要的配件，那便是计算机重要的输入设备之一---键盘；

键盘是人和计算机交互的一个主要界面，它集成了计算机的操作的功能；

然而标准的键盘并不符合人机系统高效、舒适的要求不利于提高信息输入的效率；

随着日常生活中使用键盘的时间和频率的增加以及键盘设计的不合理性，一些不健康的隐患也随之而来，比如称为“累积性骨骼肌肉损伤”这种职业病；

另一个方面，键盘不合理的设计也会降低工作效率。

因此最需要的是设计出符合高效、舒适、安全等要求的键盘。

在科学技术不断提高的背景下，我们所使用的产品就需要不断地改善和创新，从一定程度上来讲，每一次的设计应该都是一次创新的过程，作为科学技术载体的产品创新，是改进人类工作、生活方式进而促进社会进步的重要推动力，产品的创新是理性分析产生的，从设计变量来看，工业产品的材料、形态、尺寸、色彩、机理、技术原理等方面都可以成为创新的突破点。

产品在设计过程中需要注意的是要依据“以人为本”的设计思想，充分考虑人的因素，并依据人因工程的理论为依据；

注重人机交互，注重人与工具的和谐性。关键词高效，舒适，人机系统，创新，以人为本，交互目录摘要1绪论11.1课题研究的背景11.2课题研究的目的和意义11.3课题研究的内容22 键盘设计所应用的基本理论和设计原则33 常用键盘分析43.1常用键盘的类型43.2常用键盘材料53.3按使用对象分类54 键盘设计的原理和原因64.1键盘设计的主要因素和原因64.1.1键盘设计人手的因素64.1.2键盘设计环境的因素94.1.3键盘设计色彩的因素94.2键盘设计材料94.3键盘设计其它细节94.4键盘设计的最终概念模型10结论13参考文献14word教育资料1 绪论1.1课题研究的背景信息化时代的来临；

导致我们日常生活中的工作和娱乐都离不开计算机，自然而然的就离不开计算机的输入设备—键盘，在今天，科学为我们创造了很多之前认为不可能的事情；

就计算机而言就有很大的突破，对于键盘这样的输入工具就

有很多种不同的类型，包括机械键盘、无线键盘、以及电容触屏的虚拟键盘等，也有不同数量的按键，不同的类型具有不同的优点和缺点；

但是键盘的整体不过都是由主键盘区、功能键区、编辑键区和数字键盘区等四部分组成，也正是这样几个重要的部分的合理分布才能提高我们的工作效率与人体的舒适感觉，但是遗憾的是；

就标准键盘而言，并不符合人机系统高效、舒适的要求，会大大的降低信息输入的效率，人在使用键盘中，容易滋生一些病理性的状况，出现的这些问题主要是长时间保持相对固定的坐姿和重复某一动作而形成强迫性体位-省略部分-些都是设计中需要避免的部分。

因此考虑将键盘的按键上设计成夜光的形式避免操作的失误，针对键盘的按键产生的噪音则主要是从按键的材质方面进行改善；

例如，可以采用硅胶材料或是采用红外线阻隔来取代弹簧片。4.1.3键盘设计色彩的因素在人因工程学中学到不同的色彩对于人而言具有不同的影响，颜色的不同也会给人带来不同的情绪感；

例如明度较高而鲜艳的暖色，容易引起人的疲劳，明度较低、柔和的冷色，使人有稳重和宁静的感觉；

暖色系容易给人以兴奋感，可以激发人的感情和情绪，使人兴奋激情，精力旺盛，但是易疲劳，冷色系颜色给人以沉静感，使人沉着冷静等等；

在设计键盘的时候综合工作和娱乐的需要来设计不同的颜色的键盘；

例如，是那种需要冷静思考的工作则可以将键盘设计为冷色系的颜色，比如青色、绿色、蓝色等；

如果某种工作需要旺盛的精力的投入，则可以选择暖色系的键盘，比如红色、橙色、黄色等。

然而现在的键盘大多为黑色的色调，然而黑色容易使人产生忧郁的感觉。4.2键盘设计材料不同的材料会给人带来不一样的使用体验，因此键盘设计时根据需要来选择适合的材料，充分考虑到减小按键过程中的噪音问题和材料粗糙而造成的不舒适的感受；

另一部分需要考虑的是键盘的下部承托手的部位的材料不能太硬，相反要采用软质的材料，避免给手腕带来由于挤压而带来的损伤。4.3键盘设计其它细节在使用键盘的过程中如果能将很多常用的按键进行整合，在键盘上同时加入“保存”按键、“声音调节”按键、“快进和快退”按键等的融合可以大大的提高工作效率；

另一个主要的部分，便是在键盘的右手边融入触屏的功能，便可以不免抬手去操作鼠标的过程。

4.4键盘设计的最终概念模型键盘的设计和改善后的概念模型如下图所示；

主要由四大部分组成，如图4-5是设计的键盘的整体效果图；

图4-6是键盘的主键盘区，这一部分主要是将左右手操作的按键彻底分开，并添加一个主机箱的开关按钮，方便关机和重启；

键盘的功能键区和方向键如图4-7；

数字键盘见图4-8，这两部分没有太大的改变；

最后是在键盘的最右边加入了音量调节和快进快退按钮，以及触摸面板的设计,特别是触摸面板减少了在操作过程中再次操作鼠标的过程，减少了工作的步骤。图4-5 设计的键盘的整体布局图4-6 主键盘区图4-7 功能键区及方向键图4-7 数字键区图4-8 触摸面板和音量调节及快进快退按钮 5 结论本课程设计主要是基于人因工程学的理论对键盘的设计，运用了人因工程学中的控制器设计理论；

体力疲劳及消除方式；

色彩环境理论；

噪声及其控制等理论，设计出了符合人因工程学原理的键盘。在键盘设计的过程中主要是对现有键盘的一些不足进行分析，综合考虑人的因素对新的产品的设计原理以及这样设计的原因进行了阐释，并对人的手的在工作时的自然状态和工作状态进行了图形解释；

在以人因工程学为依据，基于人的因素，色彩的因素以及材料的因素等方面进行分析，最终确定新产品的设计。本文关于键盘设计还有很多未考虑到的影响因素，存在一定的不足之处，比如说设计产品的经济性、可行性以及实用性等方面的内容，但整体来看，此文章达到了相关要求。参考文献[1] 郭伏，钱省三.人因工程学[M].机械工业出版社.2007[2] 吕志强.人机工程学[M].机械工业出版社.2006[3] 孙林岩，崔凯，孙林辉.人因工程[M].科学出版社.2011[4] 蒋祖华.工业工程专业课程设计指导[M].机械工业出版社. 2006[5] 米勒.室内设计色彩概论-S[M].上海人民美术出版社.2009 达到当天最大量API