人机工程学课程设计说明书.doc
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1、 人机工程学课程设计 题 目 键盘的人机工程学分析与设计 学生姓名 郑平平 学号 所在学院 机械工程学院 专业班级 工业设计2023级1101班 指导教师 王小军 完毕地点 陕西理工学院北区 2023年 12 月 28 日课程设计任务书院(系) 机 械 工 程 学 院 专业班级 工业设计11 学生姓名 李洋 一、课程设计题目 键盘的人机工程学分析与改善设计 二、课程设计工作自_ 2023 _年_ 12 月_ 16 日 起至 2023_年 1 月 08 日止。三、课程设计进行地点: 校内 四、课程设计的内容规定: 设计内容 1、对所研究的产品进行人机工程学分析,涉及该产品与人体尺寸的匹配,操纵或
2、显示 装置的感知、认知分析,操纵机构的宜人性分析,用户视觉感受与使专心理的分析; 2、在分析的基础上,总结现有该产品存在的问题或局限性; 3、针对所存在的问题,提出解决方案;(或进行创新设计) 4、通过度析论证,进行方案的比较、筛选,优化设计方案,并最终拟定设计方案; 5、建立三维模型,制作效果图六视图; 6、绘制标准CAD六视图工程图; 7、制作展板,进行效果展示。 设计规定: 1、设计说明书A4幅面,统一采用计算机打印; 2、设计说明书撰写规范参考陕西理工学院毕业设计(论文)格式及计规定; 3、所有图纸打印幅面A4(工程图、设计草图、效果图6视图、展板),单独装订成册; 4、设计说明书、图
3、册、所有源文献的刻录光盘一并装入资料带,并填写清单; 5、课程设计题目参见选题表及题目清单,每位同学可从中自行选择其中之一,或自拟 题目,但必须通过指导教师批准,方可进行; 6、每位同学独立设计,完毕所有设计任务。 指 导 教 师 王小军 系(教 研 室) 工业设计教研室 系(教研室)主任署名 批准日期 接受设计任务开始执行日期 2023年12月15日 学生署名 郑平平 键盘的人机工程学分析及改善设计作者:郑平平(陕理工机械工程学院工业设计11级01班,陕西 汉中 723003)指导老师:王小军摘要:电脑已经成为人类不可或缺的工具,它带来了快速的运算、精确的计算以及方便的管理模式。随着着IT技
4、术的飞速发展,电脑的更新换代速度非常之快,键盘作为人机交互的输入设备也在不断地推陈出新。然而目前市面上多数台式电脑键盘却未能满足良好的宜人性。在人类越来越依赖于电脑的今天,许多电脑症候群也随之而来。长时间地使用键盘容易导致双手肌肉的紧张,严重的甚至导致使用者肌体上的劳累损伤,其症状包含因使用键盘导致的手腕神经压迫、坐姿不良引起的脊椎神经伤害以及颈部和腰部、累积性骨骼肌肉损伤 反复某一动作而形成逼迫性体位,以致身体相应部位处在连续的紧张状态而导致的局部神经。这与当今的人性化设计主流是格格不入的。在键盘的设计中运用人机学原理,结合手的解剖学特点、坐姿生理学等学科知识以及视觉显示终端作业岗位的人机界
5、面设计原则,使人机环境系统相协调,为使用者发明安全、舒适、健康、高效的工作条件。“人的因素”在设计中是不能忽视的一个重要条件。设计以心理为圆心、生理为半径,用以建立人与物(产品)以及环境之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的肌能,保护人体健康,不断地引领人类趋于完善。文中从键盘的平面布局、主键盘区、编辑定位键盘区和数字辅助键盘区的按键布置以及整体设计等角度出发,在分析传统键盘的基础上,提出了键盘的改善设计。关键词:人机工程学 计算机键盘 效率 改善设计目录设计任务书摘要1、 键盘的调研和市场分析.1 1.1 用户对产品的外观规定.1 1.2 用户对产品性能的规定.1 1
6、.3 键盘的设计历史和演变.3 1.4 问卷调查.5 1.5 调查结果分析及发现问题.62、 键盘人机分析.103、 产品定位和市场定位.104、 设计方案及方案拟定.125、 设计图纸.135.1 初步的设计图纸.155.2 手绘精细尺寸划分.175.3 电脑尺寸绘制.185.4 产品效果图.196、 设计分析.205.1 功能分析.215.2 人机分析.215.3 造型分析.237、 设计总结.25参考文献.261 .键盘的调研和市场分析1.1 用户对产品的外观规定随着互联网的发展和高端技术的进步,现代人的生活与电脑越来越密切了,无论是工作. 学习还是娱乐,电脑成了人们生活中必不可少的一部
7、分。电脑周边产品的个性化设计,现代化功能和创新风格如同一泓清澈的小溪悄悄的流入了人们的学习和生活之中,在个性化的设计逐渐普及时,各种新型材料的出现把产品的设计向前推向了一个新的高度。人们在追求简约,个性化的同时更加重视低碳环保。 键盘作为平常接触最多的输入设备,究其外观构造来说,目前市场上台式PC电脑的键盘重要采用活动式键盘,键盘作为一个独立的输入部件,整体呈长方形,有各自的功能区,具有自己的外壳。通过几个阶段的发展,加之人们的不断研究改造,使得键盘在外形构造方面不断地趋于符合人体工程学原理,在一定限度上减轻了使用者腕部的疲劳。1.2用户对产品性能的规定 介于电脑的普及人们对电脑的舒适度规定越
8、来越高。随着笔记本电脑的兴起,人们对便携性规定越来越高,一种便携型新原理键盘诞生。 人体工程学键盘是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大板块左右分开,并形成一定角度,使操作者不必有微软公司命名为自然键盘(Natural Keyboard),对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区的误击率,如字母“G”和“H”。有的人体工程学键盘尚故意加大常用键如空格键和回车键的面积,在键盘的下部增长护手托板,给以前悬空手腕以支持点,减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。现在键盘市场发展的趋势越来越向专业化看齐,并且根据从事的不同用途,键盘的性能也不同样。比如说游戏玩家基本就是带显示屏幕的,或是很多快捷
9、键的;而要经常使用的用户,就要配备易水洗的键盘;尚有能发光的键盘,分离式键盘等等。随着经济的发展,消费者对键盘鼠标产品的需求也将产生进一步的变化:对产品的外形设计、使用舒适性、便捷性等方面更加看重;无线键盘鼠标产品以其时尚、舒适、便捷的特点得到越来越多的消费者的青睐,市场份额将急剧攀升;一些特定领域的键盘鼠标产品如笔记本专用键盘鼠标、专为游戏玩家设计的键盘鼠标等将保持较好的增长。1.3键盘的设计历史和演变 键盘非常悠久,早在172023,就开始相继有英、美、法、意、瑞士等国家的人发明了各种形式的打字机,最早的键盘就是那个时候用在那些技术还不成熟的打字机上的。直到1868年,“打字机之父”美国人
10、克里斯托夫拉森肖尔斯(Christopher Lathamsholes)获打字机模型专利并取得经营权经营,又于几年后设计出现代打字机的实用形式和初次规范了键盘,即现在的“QWERTY”键盘。由于盲打技术的出现,使得击键速度足以满足平常工作的需要,然而在60年后(1934年),华盛顿一个叫德沃拉克(Dvorak)的人为使左右手能交替击打更多的单词又发明了一种新的排列方法,这个键盘可缩短训练周期1/2时间,平均速度提高35%。DVORAK键盘布局原则是:1、尽量左右手交替击打,避免单手连击;2、越排击键平均移动距离最小;3、排在导键位置应是最常用的字母。比DVORAK键盘更加合理、高效的是理连莫尔
11、特(Lillian Malt)发明的MALT键盘。它改变了原本交错的字键行列,并使拇指得到更多使用、使“后退键”(Backspace)及其他原本远离键盘中心的键更容易触到。但MALT键盘需要特别的硬件才干安装到电脑上,所以也没有得到广泛应用。 到了20世纪中期,键盘又多了一个用武之地作为电脑的基本输入设备。另一方面,至今,“QWERTY”键盘仍然是使用的最多的键盘布局方式,这是一个非常典型的“劣势产品战胜优势产品”的例子。从目前的进展来看,出现了声控输入,手写输入和触摸或点击输入等几种非键盘输入方式,国外正在研发更先进的脑电波辨认与输入技术。因此,给人一种符合发展规律的思维判断,即将来某一天,
12、键盘这种输入设备会被更先进的输入设备淘汰,其实这种前景是值得商榷的。 一款键盘的键位设计包含了两个概念,一是主体的英文和数字键位设计,二是各种附属键位设计。最通常的英文与数字键位设计方案就是俗称的“QWERTY”柯蒂键盘。这是Christ 0pher Latham snoles于1868年发明的键位方案。事实上这样设计的主线因素在于机械式打字机的结构,其铅字杠杆的结构决定了当两个位置接近的铅字同时按下的时候就会卡死,但相对的两个相距较远的铅字就不会发生同样的问题,相信有过英文打字机使用经验的人应当都会有所体会。 介于电脑的普及人们对电脑的舒适度规定越来越高。随着笔记本电脑的兴起,人们对便携性规
13、定越来越高,一种便携型新原理键盘诞生。人体工程学键盘是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大板块左右分开,并形成一定角度,使操作者不必有微软公司命名为自然键盘(Natural Keyboard),对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区的误击率,如字母“G”和“H”。有的人体工程学键盘尚故意加大常用键如空格键和回车键的面积,在键盘的下部增长护手托板,给以前悬空手腕以支持点,减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。1.4问卷调研调研方法以问卷和网络收集资料为主,问卷方式:1.网络问卷;2、当面问卷;3.电话问卷;4、发放问卷。问卷调查时间:2023年12月15日和16日调查地点:某科技市场对
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