手指殘疾人助殘鼠標設(shè)計

吳澤昊

摘要：本文設(shè)計了一種手指殘疾人用鼠標，解決手指有功能障礙的殘疾人使用普通鼠標時遇到的困難，在常用鼠標內(nèi)腔中設(shè)計一套轉(zhuǎn)動敲擊系統(tǒng)，內(nèi)腔底部設(shè)置鼠標鍵，殘疾人將手臂放入連桿結(jié)構(gòu)中即可進行相應的鼠標操作;用手臂拖動鼠標就可以實現(xiàn)光標的任何位置的移動，以此實現(xiàn)手指有殘疾的殘疾人對鼠標的操作。

Abstract： This paper designs a finger mouse for disabled who can hardly use the general mouse while not requiring foot-operated. Design a set of rotary striking system in common mouse cavity， the mouse button at the bottom of cavities provided， disabled people put the arm into the connecting rod structure to perform the corresponding mouse operation; Use the arm to drag the mouse can be achieved anywhere in the cursor movement， in order to achieve the disabled finger disabled hand-operated mouse.

關(guān)鍵詞：鼠標;助殘;手指殘疾人;轉(zhuǎn)動敲擊系統(tǒng);人機工程

Key words： mouse;help disabled;finger disabled;rotary striking system;ergonomics

中圖分類號：TP334.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）07-0136-02

0 引言

目前，常用的鼠標是一種鼠外形，兩鍵外露的設(shè)計。殘疾人因為手部缺陷而無法操縱正常的鼠標，人們也研究了很多殘疾人人機交互方式解決方案，如腳控鼠標、視線控制鼠標、語音輸入鼠標等。上述方法均屬于基于計算機設(shè)備的新型人機交互方式，需要大量硬件設(shè)備、技術(shù)實現(xiàn)復雜、價格昂貴、操作也有諸多不便，在手部殘疾人群中的普及率并不高[1]。鑒于目前這一狀況，本設(shè)計通過在正常鼠標的基礎(chǔ)上做出結(jié)構(gòu)上的改進，實現(xiàn)讓手指殘疾者能用手臂操作鼠標。

1 設(shè)計方案

1.1 方案說明

本設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)方案（如圖1所示）：在常用鼠標內(nèi)腔中設(shè)計一套轉(zhuǎn)動敲擊系統(tǒng)，內(nèi)腔底部設(shè)置鼠標鍵（6），在鼠標鍵中間設(shè)計一個上端為半球的支柱（5），上面是兩端有一塊板（1），板（1）下側(cè)兩端有敲擊點（7），下側(cè)中間連接有其下部與半球接觸擺動的圓柱凹槽結(jié)構(gòu)（4），在板靠近鼠標尾部的一側(cè)，與一根中空的連桿結(jié)構(gòu)（2）連接，殘疾人將手臂放入連桿結(jié)構(gòu)中（必要時用專設(shè)手臂綁帶綁住手臂）即可進行相應的鼠標操作;當需要進行單雙擊鼠標操作時，轉(zhuǎn)動手臂，帶動連桿結(jié)構(gòu)（2）左右旋轉(zhuǎn)，帶動板（1）左右擺動，板（1）下側(cè)兩端的敲擊點開始敲擊下面的鼠標鍵（6），從而完成相應的單雙擊操作。只要用手臂拖動鼠標就可以實現(xiàn)光標的任何位置的移動。此外，手部正常的人也可以運用此結(jié)構(gòu)，直接用外部常用鼠標設(shè)計。這樣讓手部正常的人和手指有殘疾的殘疾人都可以使用鼠標的單雙擊操作。

1.2 轉(zhuǎn)動敲擊系統(tǒng)設(shè)計

轉(zhuǎn)動敲擊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計（如圖2所示）：最上端為連桿結(jié)構(gòu)（2），連桿結(jié)構(gòu)（2）為空心圓臺，大端直徑與手臂相連，小端直徑與板（1）相連。板（1）兩端下部各有圓錐狀的敲擊點（5），用來敲擊內(nèi)腔鼠標鍵（6）。板1的中間下部是與半球支柱（5）接觸擺動的圓柱凹槽結(jié)構(gòu)（4），用來實現(xiàn)板（1）的左右擺動。半球支柱（5）用于支承敲擊系統(tǒng)上半部分。內(nèi)腔底部設(shè)置兩個鼠標鍵（6），用于實現(xiàn)鼠標左鍵和右鍵功能。

當使用者將手臂套入專設(shè)手臂綁帶結(jié)構(gòu)并固定時，手臂逆時針轉(zhuǎn)動帶動連桿結(jié)構(gòu)（2）逆時針轉(zhuǎn)動，使得板（1）向左按一定幅度地擺動，板兩端下部的左敲擊點向下運動，從而敲擊內(nèi)部底面上的左鼠標鍵，從而實現(xiàn)鼠標的左鍵功能;手臂順時針轉(zhuǎn)動帶動連桿結(jié)構(gòu)（2）順時針轉(zhuǎn)動，使得板（1）向右按一定幅度地擺動，板兩端下部的右敲擊點向下運動，從而敲擊內(nèi)部底面上的右鼠標鍵，從而實現(xiàn)鼠標的右鍵功能。

2 人機工程學尺寸設(shè)計參考

由于該設(shè)計針對手指有殘疾而造成不能操作正常鼠標的人群，考慮到兒童及成人手部尺寸，以及手部關(guān)節(jié)活動范圍。背側(cè)屈可達70度，掌側(cè)屈可達60度，撓側(cè)偏可達20度，尺側(cè)偏可達30度[2]。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)[3]，連桿結(jié)構(gòu)（2）可根據(jù)90%的18-60歲男性手寬87mm以及90%18-55歲女性手寬80mm擬出推薦其中手部套入口徑為90mm，由于該結(jié)構(gòu)設(shè)計為圓臺狀，有利于手部固定其中，如圖3所示。

3 結(jié)論

本設(shè)計讓手指殘疾人可以方便地完成鼠標操作，特別是為手指殘疾人用手操作鼠標提供了極大便利。在常用的鼠標內(nèi)腔中設(shè)計了專為手指殘疾人用的一套轉(zhuǎn)動敲擊系統(tǒng)，設(shè)計思路簡潔，易操作。

參考文獻：

[1]陳晨，吳建國.基于WebRTC的殘疾人鼠標研究與實現(xiàn)[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2013，23（09）：32-35.

[2]錢施光.淺談人機工程學對產(chǎn)品設(shè)計的作用[A].中共沈陽市委、沈陽市人民政府.第十二屆沈陽科學學術(shù)年會論文集（理工農(nóng)醫(yī)）[C].2015：4.

[3]霍勝軍，范松青，趙臣銀.人手指的寬度及各節(jié)長度的測量[J].解剖科學進展，2003（04）：326-328.

[4]鄭志.殘疾人人機交互輔助系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].西南交通大學，2010.endprint