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1、设计与创意生活课程团队作品介绍书 创意鼠标介绍书山东大学二一 一 年 十二 月目录：团队介绍市场背景产品特性材料选择外形设计市场前景一、团队介绍：1、成员信息： 梁怡然，201000232068，2010级，中心校区，生命科学学院，临床医学八年制 孙镭，201000232117，2010级，中心校区，生命科学学院，临床医学八年制 王金，201000111110,2010级，中心校区，化学与化工学院，化学专业，化学三班 蒋洁，201000232046,2010级，趵突泉校区，医学院，临床七年制三班 齐彦博，201000163136,2010级，兴隆山校区，机械工程学院2、任务分工： 我们在网上进
2、行了多次讨论，提出了许多的想法，包括倾斜式书桌（可躺在床上用）、多功能能垃圾箱、背式雨伞（下雨天不用手撑伞）等多个想法，最终我们确定了创意鼠标这个想法，并对其进行了完善。我们从性能、材料、外形等发面对现有鼠标进行了改进。并且我们还想出了一个超级简约概念性的鼠标。分工如下： 梁怡然：负责设计概念鼠标及最后总结整理资料。 孙镭：负责鼠标按键改进。 王金：负责产品的材料选择。 蒋洁：负责鼠标电池改进。 齐彦博：负责绘制外形图。二、市场背景：1、现有的鼠标当点击时一旦都会发出滴答声，白天倒没有什么关系，但是在晚上，尤其是夜深人静的时候，敲击的声音会打扰其他人的睡眠。普通有声鼠标发出令人心烦的“嗒嗒”声
3、，是因为鼠标内部的弹片结构设计，当点击动作发生时，相互接触的弹片就会发出声音。传统静音鼠标是通过在按键内部使用了一定的硅胶，使之吸收按键声音和滚轮声音，对鼠标按键的共振起优化作用，降低了鼠标的按键声音分贝，但是并没有完全使得鼠标按键声消失。基于此，我们小组产生了第一个设计概念无声鼠标。2、目前大多数无线鼠标使用的电池都是普通电池，普通电池中含有汞、镉、铅、铜等重金属物质，这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。汞及其化合物具有强烈的毒性；铅能造成人体神经的紊乱、消化系统损害和其他的病变等；镉具有致癌作用并是造成肾损伤以及骨质疏松、软骨症
4、、骨折等骨质疾病的元凶，直接或间接威害人体健康。基于此，我们小组进行了第二项改进选用光伏电池。光伏电池可以把太阳的光能直接转化为电能。如果能将这种光能电池应用在无线鼠标上，不仅能够减轻普通电池的使用量，有利于环境保护，还有利于人体健康。3、你听过这样一句话没：“这世上本没有鼠标手，用鼠标的人多了，才你懂的。”“鼠标手”指的就是腕管综合征，它好发于频繁使用鼠标的人群，主要表现为，在长期过度使用腕部和手指后，出现拇指、食指、中指麻木僵硬和腕关节胀痛等症状。用医学上的话来说，就是“重复性压力伤害”。一般来说，手腕在正常情况下活动不会妨碍正中神经。但在操作电脑时，由于键盘和鼠标有一定的高度，手腕必须背
5、屈一定角度，这时腕部就处于强迫体位，不能自然伸展。未防患于未然，重在改变不良的工作方式。首先，应该采用符合人体工程力学的、接触面积较为宽大的鼠标。此外，坐姿也很重要，一般说来，鼠标的高度应与上臂自然垂下时肘部高度一致，即前臂和肘部保持在水平位置，此时腕部最为舒适。为了改变这种状况，我们小组进行了第三项改进把鼠标的尾部进行加长，同时运用软性基质材料：慢回弹材料。4、电子产品在近年来发展迅速，其中蕴含的巨大利润也吸引了越来越多的从业者，这给电子产品带来了巨大发展，因市场竞争日趋激烈，电子产品日新月异，商家如果不能投入大量科技创新开发成本，很快便会被同行竞争者甩到后面。而当前电子产品市场，苹果电脑公
6、司的各种电子产品占据了很大份额，一代天才发明家、企业家乔布斯，凭借其敏锐的触觉和过人的智慧，勇于变革，不断创新，引领了全球资讯科技和电子产品的潮流，把电脑和电子产品变得简约化、平民化，让曾经是昂贵稀罕的电子产品变为现代人生活的一部分。苹果产品的火热，也将一种新的产品理念带入人们的思维中，简约、智能成为了电子产品的追求方向。这给了我们一个灵感概念性鼠标，就是在传统PC计算机鼠标的基础上进行智能的、人性的简化。5、目前鼠标较为大众化，没有个性，为此我们小组以十二生肖为主题设计外形。三、产品特性1、无声鼠标我们设计的无声鼠标有两个方案：（一）手机屏幕的触屏原理现在手机触屏幕主要的有两种，电阻式屏幕和
7、电容式屏幕电阻触摸屏触摸屏包含上下叠合的两个透明层，通常用一种弹性材料来将两层隔开，当触摸屏上的压力足够大，使两层之间发生接触时，电阻性表面被分隔为两个电阻。它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此，在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比，从而计算出点击位置。电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。 当手指触摸在金属层上时，由于
8、人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。考虑一下两种类型的优缺点，还是电阻屏适合我们的鼠标，只要手指在电阻屏上轻点一下，就可感受出震动（二）红外线辐射原理在鼠标的左右键下，可安置红外线发射器与接收装置，当按下鼠标按键，红外线被隔断回馈此信息至MCU，这一过程中完全在悄无声息中进行，不会产生普通有声鼠标发出的“嗒嗒”声，鼠标按键声自此从耳边消失。这两种原理是我们鼠标都可应用的，
9、目前红外线鼠标已经有人设计使用，个人感觉用电阻屏可以应用在左右键上，而且价值比较高。相信无声的这个设计将会是我们所设计的鼠标的一个重要补充。2、光伏电池原理：目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低，但价格更便宜。光电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把
10、太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的。方法：寻找合适大小的太阳能电池板，电池板原料：玻璃，EVA，电池片、铝合金壳、包锡铜片、不锈钢支架、蓄电池等。 太阳能电池板将该电池板做成鼠标的一部分，位置放在鼠标的上表面，鼠标键和滚轮的后方。此外
11、，在该鼠标上添加有线鼠标一样的有线接口，并添加备用的有限鼠标接线，以做无光照时的备用。3、尾部改进 我们可以将鼠标的弧度加大，将尾部太高，从而可使手腕抬离桌面，使手腕不至于因为在桌面上滑动而被磨伤。我们可以将鼠标尾部加长，给手腕以支撑的地方，原因与上面相同。换用慢回弹材料。4、概念鼠标我们设计的产品是要把传统PC鼠标完全简化，只留下信号发射装置，将这种装置做成贴纸状，分成三部分，一部分为控制移动部分，贴于右手（或左手）食指中指根部手掌位置，另两部分为左右键触发装置，同样做成贴纸状分别贴于拇指食指指端，信号通过微型芯片无线传输进入计算机，完成要求指令。本产品优点是装置简洁轻便，与手掌相容，便于操
12、作，可以轻松达到精确控制，与时下流行的多点触控式控制方式有相似之处，相比成本更加节省，可以与任意PC计算机兼容，用途更广泛。四、材料选择1、慢回弹材料慢回弹，也就是人们常说的记忆棉(Memory Foam)，是一种具有开放式单元结构(Open-cell)的聚氨酯高分子聚合物，该材料具有特殊的黏弹特性，体现很柔软的材料特性，并有很强的冲击能吸收能力。这种材料分子对温度很敏感，所以又称为温感记忆棉。 这种材料的(Open-Cell)分子在受到外力压迫时会发生“流动”(Flow)而移位以贴合施压物的接触面轮廓，从而将压力均匀分散至整个接触面，而当压力消除时会慢慢恢复到原来的形状。记忆棉材料在其各个应
13、用领域内的优异性能表现，均源于其材料特殊的黏弹特性，即材料在受到压力冲击时，既发生了满足胡克定律的弹性形变(蓄能性形变)，也同时发生不可恢复的塑性变形(耗能性形变)，也就是说，记忆棉的变形是这两种变形的有机组合。塑性变形会消耗掉大部分(特别的配方下，可以吸收90%以上)的冲击能，而弹性变形部分所蓄积的部分能量，能在外力撤除后让记忆棉材料慢慢恢复到受压前的形状(之所以需要慢慢的恢复，是因为弹性变形存积的那部分能量，需要将移位的部分分子拉回原位)。 这种特性让记忆棉材料表现出： 作为冲击缓冲用材料时，有很强的冲击能量吸收能力，同时对与其接触的施压物(或人体)体现很小的反弹力，而缓冲材料的这个反弹力
14、，是造成高冲击情况下对被保护物件或人体的伤害的直接原因。作为垫子类产品材料时，受到的压力近似静态压力，而在这类压力作用下，记忆棉材料的分子结构会发生“流动”移位，变形来贴合施压面轮廓，将支撑点扩散至整个接触面，使压力得以在整个接触面上分散。这个特点被称为记忆棉的“压力均匀分散特性”。材质特点1）感温特性，指对人体温度进行感应，逐渐变的柔软起来，同时吸收人体压力将人体调整到最舒适的姿势状态。而对于下方未接触到人温度的部分，其依然保持充分的支撑力； 2）黏弹特性指产品受压而下陷，但又不会表现出强烈的反弹力（如黏土受压下陷）；当压力移除后产品又会逐渐恢复到原有外形（如弹簧复原）； 慢回弹材质能将不规
15、则形状的压迫调节为最均衡的状态，即能缓慢变形适应压迫物体，又能提供最均匀的支撑力。人体皮肤的血液循环压力为36mmHg，当记忆棉将每点的压力分布均匀后，可将压迫普遍降低到36mmHg以下，让人感觉血液通畅，好象没有地方压迫了一样，并不是说在记忆棉上就没有压力。材质前景慢回弹材质是一次舒适的革命，是柔软及耐用性的完美结合，在一次权威测试中，经过80000次的压力测试，材质的磨损率小于5%，而其他高回弹材质的普通聚氨酯绵的磨损率则约为10-15%。综上，相信在不久的将来，我们的鼠标带给大家的将会是一个更加舒适的体验。2、光学感应器作为鼠标最主要核心，我们采用安捷伦公司最新生产的小尺寸的ADNS-2610和ADNS-2620光学鼠标感应器，此款光学感应器提供了一个标准的开放式串行接口。这表示这些感应器能够作为多种微控制器的接口，并提供一个不会使鼠标的设计局限于某种特定微控制器的弹性光学鼠标结构。这些新型感应器采用一种光学浏览技术，其感应位置变化的原理，是以400 CPI的分辨率及12 IPS的速度来撷取数千个数字图形，并透过数学方法来决定光标移动的方向与程度。五、外形设计产品外形设计十二款，分别采用十二生
