《人机工程学》课程设计---鼠标的人机学评析与改进设计
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鼠标的市场分析及工作原理
• 鼠标的工作原理 • 鼠标是一种很常用的电脑输入设备，它可以对当
前屏幕上的游标进行定位，并通过按键和滚轮装 置对游标所经过位置的屏幕元素进行操作 • 鼠标的鼻祖于1968年出现，美国科学家道格拉 斯·恩格尔巴特（Douglas Englebart）在加利福 尼亚制作了第一只鼠标
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对普通鼠标的分析与改进
• 鼠标的一般改进Hale Waihona Puke Baidu则： • 1、必须有效地实现预定的功能 • 2、必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率 • 3、必须按照使用者的操作习惯及人体解剖学进行设计，并
适当地考虑性别、年龄等差异 • 4、舒适-在鼠标设计中考虑人体处于自然的状态，操作或
及指端疲劳，鼠标适宜宽度：30~40mm • 2、鼠标宽度取决于手掌宽度。掌宽一般在
71~97mm之间（5%女性至95%男性数据），因 此适合鼠标长度为100~125mm
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对普通鼠标的分析与改进
• 鼠标的造型分析与改进： • 将鼠标周身曲线该制成“s”型（形成10~30度的
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理想中的鼠标
• 理想中的鼠标是智能化的接触表面，能够根据不 同使用者的手掌形状、用力习惯，自动改变鼠标 表面形状以适应使用者；同时，还能通过检测使 用者手掌温度来适时调节鼠标自身温度及颜色， 来降低手掌与鼠标的接触温度，避免使用者长时 间握持鼠标导致手心出汗等现象的发生；另外， 鼠标可以计算使用者手掌静持的时间，通过自我 的小范围移动或提醒的方式，来增加使用者手臂 活动的次数，较少疲劳的产生，使鼠标更人性化
• 传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直 和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理 和转换来控制屏幕上光标箭头的移动
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市场上普通鼠标的人机设计缺陷及潜在 隐患分析
• 现在市场上用的鼠标大部分都是单个的，并且有 线的鼠标居多。这些鼠标存在如下问题：
• 1、单手操作一个鼠标，使一只手长期性的处于紧 张的工作状态，人体的正中神经、以及进入手部 的血管，在腕管处受到压迫所产生的症状，而导 致食指和中指僵硬疼痛、麻木与拇指肌肉无力感。 此外，由于臂部夹角长时间处于小于90度的状态， 也会引起“鼠标臂”的发生
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• 参考文献： • Ⅰ 、丁玉兰，《人机工程学》（第三版），北京
理工大学出版社，2005年1月第三版 • Ⅱ、阮宝湘，《人机工程学课程设计\课程论文选
编》，机械工业出版社，【2005】 • 图片来源：文中所有图片均来自互联网
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市场上普通鼠标的人机设计缺陷及潜在 隐患分析
• 2、“鼠标手”通俗而狭义的讲就是“腕管综合 症”，是指人体的正中神经、以及进入手部的血 管，在腕管处受到压迫所产生的症状，主要会导 致示指和中指僵硬疼痛、麻木与拇指肌肉无力感
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市场上普通鼠标的人机设计缺陷及潜在 隐患分析
• 关键字：人机工程学、鼠标、人性化
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正文目录
1 人机工程学的研究目的 2 鼠标的市场分析及工作原理
3 市场上普通鼠标的人机设计缺陷及潜在 隐患分析 4 对普通鼠标的分析与改进 5 理想中的鼠标
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人机工程学的研究目的
• (1)设计机器设备及工艺流程、工具以及信 息传递装置与信息控制设备时考虑人的各 种因素生理的和心理的及人体测量参数、 生物力学的需要与可能
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对普通鼠标的分析与改进
• 以下是颜色表示的抽象意义 • 红:革命、热烈、牺牲、豪迈、危险、激动 • 绿:和蔼、悠闲、和平、娴雅、安静、健康、冷感 • 蓝:沉静、深远、冷淡、和平、善良 • 白:洁白、纯净、清洁、轻松、真挚 • 黑:恐怖、绝望、寂静、沉重、悲哀、神秘 • 黄:温暖、高贵、显赫、豪华、希望、光明、向上 • 赤黄:快乐、光明 • 紫: 优雅、温厚
《人机工程学》课程设计
—— 鼠标 的人机学评析与改进设计
• 摘要： • 随着信息时代的到来，人们接触计算机的机会大
大增加，这就必然少不了与小小的鼠标打交道， 鼠标虽小，但其中却包含了太多的人机学原理， 一个鼠标的设计符合人机学原理与否关系着使用 者的心情甚至工作效率。通过对鼠标工作原理的 了解，以及结合人机学知识分析，能够让我们设 计出更人性化的鼠标
• (2)要使人操作简便、省力、快速而准确 • (3)要使人的工作条件和工作环境安全卫生
和舒适 • (4)最终目的是为了使人机系统协调，保障
安全健康和提高工作效率
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鼠标的市场分析及工作原理
• 鼠标的市场分析及发展前景 • 鼠标是我们最频繁操作的设备之一，应用的进步
让人们对鼠标开始提出更多的要求，包括舒适的 操作手感、灵活的移动和准确定位、可靠性高、 不需经常清洁，鼠标的美学设计和制作工艺也逐 渐为人所重视 • 未来的鼠标将朝着更为人性化的方向发展。更为 先进的光学传感器以及更为舒适的手感以及无线 技术的应用将是鼠标未来的主要发展方向。鼠标 将达到更高解析率以及扫描次数，使它在高节奏 的游戏中移动更为平滑。手感也将更为舒适，符 合人体工学。无线技术更将在未来的鼠标全面普 及
弯角），适合正常手掌握持曲线，降低因长时间 握持形成“畸形掌”的发生率
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对普通鼠标的分析与改进
• 鼠标的色彩选择分析与改进： • 色彩对人的心理有着直接影响，单调的颜色会很
容易让人产生视觉疲劳，而过大的色彩反差也同 样会令人视觉难受。长时间对着同一种颜色会产 生视觉疲劳，所以鼠标的颜色要与使用者的喜好、 习惯相搭配。正确选择颜色，有益于视觉、生理、 心理、功效、安全
• 3、长时间一种姿势握持鼠标手臂肌肉承受静负荷， 导致疲劳；同时，手腕长时间处于掌屈、尺偏等 别扭状态，就会影响手掌及腕的生理发育。对于 发育中的青少年，严重时会导致手掌畸形发育
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市场上普通鼠标的人机设计缺陷及潜在 隐患分析
• 4、现用鼠标都只有左右两键和一滚轮，从功能上 来说比较单一，对于一些常用一些按键的工作人 员来说不是很方便
世界上第一 款鼠标
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鼠标的市场分析及工作原理
• 滚球鼠标：橡胶球传动之光栅轮带发光二极管及 光敏三极管之晶元脉冲信号传感器
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鼠标的市场分析及工作原理
• 光电鼠标：红外线散射的光斑照射粒子带发光半 导体及光电感应器的光源脉冲信号传感器
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对普通鼠标的分析与改进
• 使用鼠标时的辅助分析与改进： • （一）、增大手掌与鼠标表面的接触面积，减少
鼠标对手掌表面的压应力，并添加托腕的棉垫， 避免“鼠标手”的形成
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对普通鼠标的分析与改进
• （二）、必要时使用辅助托肘装置，降低手臂长 时间弯曲、悬空，而引起的疲劳，减少“鼠标臂” 的发生
鼠标的市场分析及工作原理
• 无线鼠标：利用DRF技术把鼠标在X或Y轴上的移 动、按键按下或抬起的信息转换成无线信号并发 送给主机
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鼠标的市场分析及工作原理
• 鼠标按其工作原理的不同分为机械鼠标和光电鼠 标，机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感 器组成。当你拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球 又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感 器采集光栅信号
使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内， 从而使人不致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人 机关系应当考虑的目标 • 5、安全---在鼠标设计中考虑人在操作和使用过程中，鼠标 对人的身体不构成生理上伤害
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对普通鼠标的分析与改进
• 鼠标的尺寸分析与改进： • 1、为了减少长时间的握持鼠标引起的手部腕疲劳
鼠标的市场分析及工作原理
• 鼠标的工作原理 • 鼠标是一种很常用的电脑输入设备，它可以对当
前屏幕上的游标进行定位，并通过按键和滚轮装 置对游标所经过位置的屏幕元素进行操作 • 鼠标的鼻祖于1968年出现，美国科学家道格拉 斯·恩格尔巴特（Douglas Englebart）在加利福 尼亚制作了第一只鼠标
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对普通鼠标的分析与改进
• 鼠标的一般改进Hale Waihona Puke Baidu则： • 1、必须有效地实现预定的功能 • 2、必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率 • 3、必须按照使用者的操作习惯及人体解剖学进行设计，并
适当地考虑性别、年龄等差异 • 4、舒适-在鼠标设计中考虑人体处于自然的状态，操作或
及指端疲劳，鼠标适宜宽度：30~40mm • 2、鼠标宽度取决于手掌宽度。掌宽一般在
71~97mm之间（5%女性至95%男性数据），因 此适合鼠标长度为100~125mm
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对普通鼠标的分析与改进
• 鼠标的造型分析与改进： • 将鼠标周身曲线该制成“s”型（形成10~30度的
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理想中的鼠标
• 理想中的鼠标是智能化的接触表面，能够根据不 同使用者的手掌形状、用力习惯，自动改变鼠标 表面形状以适应使用者；同时，还能通过检测使 用者手掌温度来适时调节鼠标自身温度及颜色， 来降低手掌与鼠标的接触温度，避免使用者长时 间握持鼠标导致手心出汗等现象的发生；另外， 鼠标可以计算使用者手掌静持的时间，通过自我 的小范围移动或提醒的方式，来增加使用者手臂 活动的次数，较少疲劳的产生，使鼠标更人性化
• 传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直 和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理 和转换来控制屏幕上光标箭头的移动
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市场上普通鼠标的人机设计缺陷及潜在 隐患分析
• 现在市场上用的鼠标大部分都是单个的，并且有 线的鼠标居多。这些鼠标存在如下问题：
• 1、单手操作一个鼠标，使一只手长期性的处于紧 张的工作状态，人体的正中神经、以及进入手部 的血管，在腕管处受到压迫所产生的症状，而导 致食指和中指僵硬疼痛、麻木与拇指肌肉无力感。 此外，由于臂部夹角长时间处于小于90度的状态， 也会引起“鼠标臂”的发生
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• 参考文献： • Ⅰ 、丁玉兰，《人机工程学》（第三版），北京
理工大学出版社，2005年1月第三版 • Ⅱ、阮宝湘，《人机工程学课程设计\课程论文选
编》，机械工业出版社，【2005】 • 图片来源：文中所有图片均来自互联网
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• 2、“鼠标手”通俗而狭义的讲就是“腕管综合 症”，是指人体的正中神经、以及进入手部的血 管，在腕管处受到压迫所产生的症状，主要会导 致示指和中指僵硬疼痛、麻木与拇指肌肉无力感
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市场上普通鼠标的人机设计缺陷及潜在 隐患分析
• 关键字：人机工程学、鼠标、人性化
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1 人机工程学的研究目的 2 鼠标的市场分析及工作原理
3 市场上普通鼠标的人机设计缺陷及潜在 隐患分析 4 对普通鼠标的分析与改进 5 理想中的鼠标
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人机工程学的研究目的
• (1)设计机器设备及工艺流程、工具以及信 息传递装置与信息控制设备时考虑人的各 种因素生理的和心理的及人体测量参数、 生物力学的需要与可能
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对普通鼠标的分析与改进
• 以下是颜色表示的抽象意义 • 红:革命、热烈、牺牲、豪迈、危险、激动 • 绿:和蔼、悠闲、和平、娴雅、安静、健康、冷感 • 蓝:沉静、深远、冷淡、和平、善良 • 白:洁白、纯净、清洁、轻松、真挚 • 黑:恐怖、绝望、寂静、沉重、悲哀、神秘 • 黄:温暖、高贵、显赫、豪华、希望、光明、向上 • 赤黄:快乐、光明 • 紫: 优雅、温厚
《人机工程学》课程设计
—— 鼠标 的人机学评析与改进设计
• 摘要： • 随着信息时代的到来，人们接触计算机的机会大
大增加，这就必然少不了与小小的鼠标打交道， 鼠标虽小，但其中却包含了太多的人机学原理， 一个鼠标的设计符合人机学原理与否关系着使用 者的心情甚至工作效率。通过对鼠标工作原理的 了解，以及结合人机学知识分析，能够让我们设 计出更人性化的鼠标
• (2)要使人操作简便、省力、快速而准确 • (3)要使人的工作条件和工作环境安全卫生
和舒适 • (4)最终目的是为了使人机系统协调，保障
安全健康和提高工作效率
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鼠标的市场分析及工作原理
• 鼠标的市场分析及发展前景 • 鼠标是我们最频繁操作的设备之一，应用的进步
让人们对鼠标开始提出更多的要求，包括舒适的 操作手感、灵活的移动和准确定位、可靠性高、 不需经常清洁，鼠标的美学设计和制作工艺也逐 渐为人所重视 • 未来的鼠标将朝着更为人性化的方向发展。更为 先进的光学传感器以及更为舒适的手感以及无线 技术的应用将是鼠标未来的主要发展方向。鼠标 将达到更高解析率以及扫描次数，使它在高节奏 的游戏中移动更为平滑。手感也将更为舒适，符 合人体工学。无线技术更将在未来的鼠标全面普 及
弯角），适合正常手掌握持曲线，降低因长时间 握持形成“畸形掌”的发生率
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• 鼠标的色彩选择分析与改进： • 色彩对人的心理有着直接影响，单调的颜色会很
容易让人产生视觉疲劳，而过大的色彩反差也同 样会令人视觉难受。长时间对着同一种颜色会产 生视觉疲劳，所以鼠标的颜色要与使用者的喜好、 习惯相搭配。正确选择颜色，有益于视觉、生理、 心理、功效、安全
• 3、长时间一种姿势握持鼠标手臂肌肉承受静负荷， 导致疲劳；同时，手腕长时间处于掌屈、尺偏等 别扭状态，就会影响手掌及腕的生理发育。对于 发育中的青少年，严重时会导致手掌畸形发育
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• 4、现用鼠标都只有左右两键和一滚轮，从功能上 来说比较单一，对于一些常用一些按键的工作人 员来说不是很方便
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鼠标的市场分析及工作原理
• 滚球鼠标：橡胶球传动之光栅轮带发光二极管及 光敏三极管之晶元脉冲信号传感器
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• 光电鼠标：红外线散射的光斑照射粒子带发光半 导体及光电感应器的光源脉冲信号传感器
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• 使用鼠标时的辅助分析与改进： • （一）、增大手掌与鼠标表面的接触面积，减少
鼠标对手掌表面的压应力，并添加托腕的棉垫， 避免“鼠标手”的形成
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• （二）、必要时使用辅助托肘装置，降低手臂长 时间弯曲、悬空，而引起的疲劳，减少“鼠标臂” 的发生
鼠标的市场分析及工作原理
• 无线鼠标：利用DRF技术把鼠标在X或Y轴上的移 动、按键按下或抬起的信息转换成无线信号并发 送给主机
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• 鼠标按其工作原理的不同分为机械鼠标和光电鼠 标，机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感 器组成。当你拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球 又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感 器采集光栅信号
使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内， 从而使人不致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人 机关系应当考虑的目标 • 5、安全---在鼠标设计中考虑人在操作和使用过程中，鼠标 对人的身体不构成生理上伤害
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• 鼠标的尺寸分析与改进： • 1、为了减少长时间的握持鼠标引起的手部腕疲劳