設(shè)計(jì)與創(chuàng)意生活課程團(tuán)隊(duì)作品介紹書創(chuàng)意鼠標(biāo)介紹書山東大學(xué)二

1、設(shè)計(jì)與創(chuàng)意生活課程團(tuán)隊(duì)作品介紹書J亠、山東大學(xué)二0一 一 年十二月目錄：團(tuán)隊(duì)介紹市場(chǎng)背景 產(chǎn)品特性 材料選擇 外形設(shè)計(jì) 市場(chǎng)前景一、團(tuán)隊(duì)介紹：1、成員信息： 梁怡然， 202100232068，2021 級(jí)，中心校區(qū)，生命科學(xué)學(xué)院，臨床醫(yī)學(xué)八年制 孫鐳， 202100232117，2021 級(jí)，中心校區(qū)，生命科學(xué)學(xué)院，臨床醫(yī)學(xué)八年制 王金， 202100111110,2021 級(jí)，中心校區(qū)，化學(xué)與化工學(xué)院，化學(xué)專業(yè)，化學(xué)三班 蔣潔， 202100232046,2021 級(jí)，趵突泉校區(qū)，醫(yī)學(xué)院，臨床七年制三班 齊彥博， 202100163136,2021 級(jí)，興隆山校區(qū)，機(jī)械工程學(xué)院2、任務(wù)分工

2、：我們?cè)诰W(wǎng)上進(jìn)行了屢次討論， 提出了許多的想法， 包括傾斜式書桌 可躺在床上用、 多功能能垃圾箱、背式雨傘下雨天不用手撐傘等多個(gè)想法，最終我們確定了創(chuàng)意鼠 標(biāo)這個(gè)想法，并對(duì)其進(jìn)行了完善。我們從性能、材料、外形等發(fā)面對(duì)現(xiàn)有鼠標(biāo)進(jìn)行了改 進(jìn)。并且我們還想出了一個(gè)超級(jí)簡(jiǎn)約概念性的鼠標(biāo)。分工如下： 梁怡然：負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)概念鼠標(biāo)及最后總結(jié)整理資料。 孫鐳：負(fù)責(zé)鼠標(biāo)按鍵改良。 王金：負(fù)責(zé)產(chǎn)品的材料選擇。 蔣潔：負(fù)責(zé)鼠標(biāo)電池改良。 齊彥博：負(fù)責(zé)繪制外形圖。二、市場(chǎng)背景：1、現(xiàn)有的鼠標(biāo)當(dāng)點(diǎn)擊時(shí)一旦都會(huì)發(fā)出滴答聲，白天倒沒有什么關(guān)系，但是在晚上， 尤其是夜深人靜的時(shí)候，敲擊的聲音會(huì)打攪其他人的睡眠。普通有聲鼠標(biāo)發(fā)出

3、令人心煩的“嗒嗒聲，是因?yàn)槭髽?biāo)內(nèi)部的彈片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)點(diǎn) 擊動(dòng)作發(fā)生時(shí)，相互接觸的彈片就會(huì)發(fā)出聲音。傳統(tǒng)靜音鼠標(biāo)是通過在按鍵內(nèi)部使用了 一定的硅膠，使之吸收按鍵聲音和滾輪聲音，對(duì)鼠標(biāo)按鍵的共振起優(yōu)化作用，降低了鼠 標(biāo)的按鍵聲音分貝，但是并沒有完全使得鼠標(biāo)按鍵聲消失?；诖?，我們小組產(chǎn)生了第一個(gè)設(shè)計(jì)概念無聲鼠標(biāo)。2、目前大多數(shù)無線鼠標(biāo)使用的電池都是普通電池，普通電池中含有汞、鎘、鉛、銅 等重金屬物質(zhì)，這些有毒物質(zhì)通過各種途徑進(jìn)入人體內(nèi)，長(zhǎng)期積蓄難以排除，損害神經(jīng) 系統(tǒng)、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。汞及其化合物具有強(qiáng)烈的毒性；鉛能造成人體神經(jīng)的紊亂、消化系統(tǒng)損害和其他的病變等；鎘具有致癌作用并是造

4、成腎損傷以及骨質(zhì) 疏松、軟骨癥、骨折等骨質(zhì)疾病的元兇，直接或間接威害人體健康?；诖?，我們小組進(jìn)行了第二項(xiàng)改良選用光伏電池。光伏電池可以把太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能。如果能將這種光能電池應(yīng)用在無線鼠 標(biāo)上，不僅能夠減輕普通電池的使用量，有利于環(huán)境保護(hù)，還有利于人體健康。3、你聽過這樣一句話沒：“這世上本沒有鼠標(biāo)手，用鼠標(biāo)的人多了，才你懂的?！笆髽?biāo)手指的就是腕管綜合征，它好發(fā)于頻繁使用鼠標(biāo)的人群，主要表現(xiàn)為， 在長(zhǎng)期過度使用腕部和手指后，出現(xiàn)拇指、食指、中指麻木僵硬和腕關(guān)節(jié)脹痛等病癥。用醫(yī)學(xué)上的話來說，就是“重復(fù)性壓力傷害。一般來說，手腕在正常情況下活動(dòng) 不會(huì)阻礙正中神經(jīng)。但在操作電腦時(shí)，由于鍵盤

5、和鼠標(biāo)有一定的高度，手腕必須背屈一 定角度，這時(shí)腕部就處于強(qiáng)迫體位，不能自然伸展。未防患于未然，重在改變不良的工作方式。首先，應(yīng)該采用符合人體工程力學(xué)的、 接觸面積較為寬大的鼠標(biāo)。此外，坐姿也很重要，一般說來，鼠標(biāo)的高度應(yīng)與上臂自然 垂下時(shí)肘部高度一致，即前臂和肘部保持在水平位置，此時(shí)腕部最為舒適。為了改變這種狀況， 我們小組進(jìn)行了第三項(xiàng)改良把鼠標(biāo)的尾部進(jìn)行 加長(zhǎng)，同時(shí)運(yùn)用軟性基質(zhì)材料：慢回彈材料。4、電子產(chǎn)品在近年來開展迅速，其中蘊(yùn)含的巨大利潤(rùn)也吸引了越來越多的從業(yè)者， 這給電子產(chǎn)品帶來了巨大開展，因市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨劇烈，電子產(chǎn)品日新月異，商家如果不 能投入大量科技創(chuàng)新開發(fā)本錢，很快便會(huì)被同行競(jìng)

6、爭(zhēng)者甩到后面。而當(dāng)前電子產(chǎn)品市場(chǎng)，蘋果電腦公司的各種電子產(chǎn)品占據(jù)了很大份額，一代天才發(fā) 明家、企業(yè)家喬布斯，憑借其敏銳的觸覺和過人的智慧，勇于變革，不斷創(chuàng)新，引領(lǐng)了 全球資訊科技和電子產(chǎn)品的潮流，把電腦和電子產(chǎn)品變得簡(jiǎn)約化、平民化，讓曾經(jīng)是昂 貴稀罕的電子產(chǎn)品變?yōu)楝F(xiàn)代人生活的一局部。蘋果產(chǎn)品的熾熱，也將一種新的產(chǎn)品理念 帶入人們的思維中，簡(jiǎn)約、智能成為了電子產(chǎn)品的追求方向。這給了我們一個(gè)靈感概念性鼠標(biāo)，就是在傳統(tǒng) PC 計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的基 礎(chǔ)上進(jìn)行智能的、人性的簡(jiǎn)化。5、目前鼠標(biāo)較為群眾化，沒有個(gè)性，為此我們小組以 十二生肖 為主題設(shè)計(jì)外形。三、產(chǎn)品特性1、無聲鼠標(biāo)我們?cè)O(shè)計(jì)的無聲鼠標(biāo)有兩個(gè)方案：一

7、 屏幕的觸屏原理現(xiàn)在 觸屏幕主要的有兩種，電阻式屏幕和電容式屏幕電阻觸摸屏 觸摸屏包含上下疊合的兩個(gè)透明層，通常用一種彈性材料來將兩層隔開，當(dāng)觸摸屏 上的壓力足夠大，使兩層之間發(fā)生接觸時(shí)，電阻性外表被分隔為兩個(gè)電阻。它們的阻值 與觸摸點(diǎn)到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點(diǎn)與接地邊之間的電阻相當(dāng)于分壓器中下面的 那個(gè)電阻。因此，在未偏置層上測(cè)得的電壓與觸摸點(diǎn)到接地邊之間的距離成正比，從而 計(jì)算出點(diǎn)擊位置。電容觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。電容式觸摸屏是是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)外表和夾層各涂有一層ITO，最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層，夾層ITO涂層作為 工作面,四個(gè)角上引出四個(gè)電極，內(nèi)層

8、 ITO 為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。 當(dāng)手指觸 摸在金屬層上時(shí)，由于人體電場(chǎng)，用戶和觸摸屏外表形成以一個(gè)耦合電容，對(duì)于高頻電 流來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸 屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控 制器通過對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置?？紤]一下兩種類型的優(yōu)缺點(diǎn)，還是 電阻屏 適合我們的鼠標(biāo)，只要手指在電阻屏上輕 點(diǎn)一下，就可感受出震動(dòng)二紅外線輻射原理在鼠標(biāo)的左右鍵下，可安置紅外線發(fā)射器與接收裝置，當(dāng)按下鼠標(biāo)按鍵，紅外線被隔斷回饋此信息至MCU這一過程中完全在悄無聲息中進(jìn)行， 不會(huì)產(chǎn)生普通有聲

9、鼠標(biāo)發(fā)出 的“嗒嗒聲，鼠標(biāo)按鍵聲自此從耳邊消失。這兩種原理是我們鼠標(biāo)都可應(yīng)用的，目前紅外線鼠標(biāo)已經(jīng)有人設(shè)計(jì)使用，個(gè)人感覺 用電阻屏可以應(yīng)用在左右鍵上，而且價(jià)值比較高。相信無聲的這個(gè)設(shè)計(jì)將會(huì)是我們所設(shè) 計(jì)的鼠標(biāo)的一個(gè)重要補(bǔ)充。2、光伏電池原理：目前地面光伏系統(tǒng)大量使用的是以硅為基底的硅太陽能電池，可分為單晶硅、多晶 硅、非晶硅太陽能電池。在能量轉(zhuǎn)換效率和使用壽命等綜合性能方面，單晶硅和多晶硅 電池優(yōu)于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉(zhuǎn)換效率低，但價(jià)格更廉價(jià)。光一電直接轉(zhuǎn)換方 式該方式是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光一電轉(zhuǎn)換的根本裝置就是 太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太

10、陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件， 是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽的光 能變成電能，產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率 的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和 靈活性三大優(yōu)點(diǎn).太陽能電池壽命長(zhǎng)，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長(zhǎng)期 使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會(huì)引起環(huán)境污染；太陽能電池可以大 中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽能電池組，這是其它電源 無法比較的。方法： 尋找適宜大小的太陽能電池板，電池板原料：玻璃， EVA電池片、鋁合金殼、包 錫銅

11、片、不銹鋼支架、蓄電池等。組成局部太陽能電池板 將該電池板做成鼠標(biāo)的一局部，位置放在鼠標(biāo)的上外表，鼠標(biāo)鍵和滾輪的前方。 此外，在該鼠標(biāo)上添加有線鼠標(biāo)一樣的有線接口，并添加備用的有限鼠標(biāo)接線, 以做無光照時(shí)的備用3、尾部改良 我們可以將鼠標(biāo)的弧度加大，將尾部太高，從而可使手腕抬離桌面，使手腕不至 于因?yàn)樵谧烂嫔匣瑒?dòng)而被磨傷。 我們可以將鼠標(biāo)尾部加長(zhǎng)，給手腕以支撐的地方，原因與上面相同。 換用慢回彈材料。4、概念鼠標(biāo)我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品是要把傳統(tǒng) PC鼠標(biāo)完全簡(jiǎn)化，只留下信號(hào)發(fā)射裝置，將這種裝置做 成貼紙狀，分成三局部，一局部為控制移動(dòng)局部，貼于右手(或左手)食指中指根部手 掌位置，另兩局部為左右鍵觸發(fā)

12、裝置，同樣做成貼紙狀分別貼于拇指食指指端，信號(hào)通 過微型芯片無線傳輸進(jìn)入計(jì)算機(jī)，完成要求指令。本產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)潔輕便，與手掌相容，便于操作，可以輕松到達(dá)精確控制，與時(shí)下流行的多點(diǎn)觸控式控制方式有相似之處，相比本錢更加節(jié)省，可以與任意PC計(jì)算機(jī)兼容，用途更廣泛。四、材料選擇1、慢回彈材料慢回彈，也就是人們常說的記憶棉(Memory Foam)，是一種具有開放式單元結(jié)構(gòu)(Ope n-cell)的聚氨酯高分子聚合物，該材料具有特殊的黏彈特性，表達(dá)很柔軟的 材料特性，并有很強(qiáng)的沖擊能吸收能力。這種材料分子對(duì)溫度很敏感，所以又稱為 溫感記憶棉。這種材料的 Open-Cell 分子在受到外力壓迫時(shí)會(huì)發(fā)生

13、“流動(dòng) Flow 而移位 以貼合施壓物的接觸面輪廓，從而將壓力均勻分散至整個(gè)接觸面，而當(dāng)壓力消除時(shí) 會(huì)慢慢恢復(fù)到原來的形狀。記憶棉材料在其各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)異性能表現(xiàn)，均源于其材料特殊的黏彈特 性，即材料在受到壓力沖擊時(shí)，既發(fā)生了滿足胡克定律的彈性形變 蓄能性形變 ， 也同時(shí)發(fā)生不可恢復(fù)的塑性變形 耗能性形變 ，也就是說，記憶棉的變形是這兩種 變形的有機(jī)組合。塑性變形會(huì)消耗掉大局部 特別的配方下，可以吸收 90%以上的 沖擊能，而彈性變形局部所蓄積的局部能量，能在外力撤除后讓記憶棉材料慢慢恢 復(fù)到受壓前的形狀 之所以需要慢慢的恢復(fù)，是因?yàn)閺椥宰冃未娣e的那局部能量， 需要將移位的局部分子拉回原位

14、 。這種特性讓記憶棉材料表現(xiàn)出： 作為沖擊緩沖用材料時(shí)，有很強(qiáng)的沖擊能量吸收能力，同時(shí)對(duì)與其接觸的施壓 物 或人體 表達(dá)很小的反彈力，而緩沖材料的這個(gè)反彈力，是造成高沖擊情況下對(duì) 被保護(hù)物件或人體的傷害的直接原因。作為墊子類產(chǎn)品材料時(shí)，受到的壓力近似靜 態(tài)壓力，而在這類壓力作用下，記憶棉材料的分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生“流動(dòng)移位，變形 來貼合施壓面輪廓， 將支撐點(diǎn)擴(kuò)散至整個(gè)接觸面， 使壓力得以在整個(gè)接觸面上分散。 這個(gè)特點(diǎn)被稱為記憶棉的“壓力均勻分散特性。材質(zhì)特點(diǎn)1感溫特性，指對(duì)人體溫度進(jìn)行感應(yīng)，逐漸變的柔軟起來，同時(shí)吸收人體壓力將人體調(diào)整到 最舒適的姿勢(shì)狀態(tài)。 而對(duì)于下方未接觸到人溫度的局部， 其依然保

15、持充分的支撐力；2黏彈特性指產(chǎn)品受壓而下陷，但又不會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的反彈力如黏土受壓下陷；當(dāng)壓 力移除后產(chǎn)品又會(huì)逐漸恢復(fù)到原有外形如彈簧復(fù)原；慢回彈材質(zhì)能將不規(guī)那么形狀的壓迫調(diào)節(jié)為最均衡的狀態(tài)，即能緩慢變形適應(yīng)壓 迫物體，又能提供最均勻的支撐力。人體皮膚的血液循環(huán)壓力為36mmH，g 當(dāng)記憶棉將每點(diǎn)的壓力分布均勻后，可將壓迫普遍降低到36mm日彰下，讓人感覺血液通暢，好象沒有地方壓迫了一樣，并不是說在記憶棉上就沒有壓力。材質(zhì)前景慢回彈材質(zhì)是一次舒適的革命，是柔軟及耐用性的完美結(jié)合，在一次權(quán)威測(cè)試中，經(jīng)過80000次的壓力測(cè)試，材質(zhì)的磨損率小于5%,而其他高回彈材質(zhì)的普通聚氨酯綿的磨損率那么約為 10-15%。綜上，相信在不久的將來， 我們的鼠標(biāo)帶給大家的將會(huì)是一個(gè)更加舒 適的體驗(yàn)。2、光學(xué)感應(yīng)器作為鼠標(biāo)最主要核心，我們采用安捷倫公司最新生產(chǎn)的小尺寸的ADNS-2610和ADNS-2620光學(xué)鼠標(biāo)感應(yīng)器，此款光學(xué)感應(yīng)器提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開放式串行接口。 這表示這些感應(yīng)器能夠作為多種微控制器的接口，并提供一個(gè)不會(huì)使鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)局 限于某種特定微控制器的彈性光學(xué)鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)。這些新型感應(yīng)器采用一種光學(xué)瀏覽技 術(shù)，其感應(yīng)位置變化的原理，是以400 CPI的分辨率及12 IPS的速度來擷取數(shù)千個(gè)數(shù)字圖形，并透過數(shù)學(xué)方法來決定光標(biāo)移動(dòng)的方向與程度。五、外形設(shè)計(jì)產(chǎn)