《斜面可调式鼠标垫》－第五届－中国宋庆龄基金会少年儿童发明奖

《斜面可调式鼠标垫》

来源：发布时间：2007-12-29 浏览次数：938

铜奖

作品名称：《斜面可调式鼠标垫》
云南郭帅

作品说明

 当今社会，计算机是应用最广泛的工具之一，而鼠标和鼠标垫是计算机操作中必然接触的外设。经常使用计算机的人，特别是网络高手和游戏爱好者都有这样的体会：长时的操作后，除视力受损之外，握着鼠标的手和手臂也会变的僵硬，肌肉酸涨难耐。经考证，这是由于按现有方式使用时，手需掌心向下握住鼠标进行操作。这时我们小臂中的尺骨和桡骨翻转、交错，与之相接的肌肉被拉伸而处于紧张状态，时间一长疲劳、难受自不言待。这一不良后果，已和视力损伤一样成为计算机广泛使用带来的社会问题。之前已有人发明出一种"人体工程"鼠标，把鼠标的水平持握变成侧着持握，但这一发明彻头彻尾改变了现有鼠标的结构和使用习惯，且价格高昂，在推广上存在很大的难度，日常难得一见。那么，能不能在不对现有鼠标结构和使用习惯做大改动的前提下解决上述问题呢？
    如附图所示，本项目作品通过特制的斜面鼠标垫为在其上操作的鼠标和手提供支撑的同时，很好地解决了尺骨、桡骨的交错问题，使人的手臂肌肉得到最大程度的放松，符合人体工程的原理，有利长期使用计算机人群的身体保健；此外，本作品在25°～45°范围内可实现斜面角度调整和固定，进一步适应不同人的个体感受需要；而内角支撑和可移动的锁紧螺母使本作品更显人性化。
    同时，本作品没有改变现有鼠标结构和使用习惯，制做简单，成本低廉，易于推广，应该具有较好的市场前景。如果今后能在确保鼠标的灵敏度和自由度不受影响的前提下，通过在鼠标和鼠标垫之间加载适当的"可变磁场力"或其它类似作用，彻底消除鼠标在斜立鼠标垫上下滑这一瑕疵，本作品将变的更加完善。
　　注：本项目在作品定形之后，随机邀请了周围50位经常使用计算机的老师和同学进行了实物对比体验并记录了他们的反馈意见。结果有41位体验者认为这一制作是成功的，大大改善了现有鼠标的操作舒适度，占参予总人数的82﹪；有7位体验者认为有作用，但意义不大，占参予总人数的14﹪；还有2位体验者认为没有多大改变，无价值，占参予总人数的4﹪。

发明小故事

 发现一：把鼠标立起来
　　如果把现有鼠标竖起来使用，不就可以不改变现有鼠标结构和使用习惯而解决或改善骨骼翻转、肌肉紧张问题吗？在此思路指导下，我们首先尝试了把现有鼠标垫依托一块硬板立起来，然后手持鼠标在其上操作。发现鼠标在立起来的鼠标垫上使用时，灵敏度和自由度与在平面上使用无异，骨骼翻转和前臂肌肉紧张状态的确消失了，但手上有沉重感，特别在需要定位时，时间稍长后就觉得很累。仔细分析下来，是立起来的鼠标垫不能再对其上的鼠标和手提供支撑，重力作用下使手臂有了这份沉重和不适。看来，重力的克服成了我们这一设想成败的关键。
　　发现二：鼠标垫上加磁
　　在和同伴尝试多次后，我们发现，要解决重力的景响，不借助外力是不可能了。于是我们想到了借助磁力的作用来对抗重力，尝试着在立着的鼠标和鼠标垫间加上磁力作用，结果发现磁力小了不足以克服重力，磁力大了又严重影响到鼠标在鼠标垫上移动的灵敏度和自由度，手感更差。难道此路不通？
　　发现三：斜立的鼠标垫
　　如果鼠标垫不是呈90°直立，而是以一定的角度斜放会怎样呢？对此我们进行了尝试，发现当鼠标垫呈25°～45°角斜放时，手臂的沉重感消失，看来斜立的鼠标垫恢复了对鼠标和手的支撑。同时鼠标在其上运动自如，尺骨和桡骨相对位置几近平行，手的感觉很舒适。唯一有点美中不足是，鼠标在斜放的鼠标垫上没有手持握时会缓缓下滑。
　　发现四：给斜面加点磁
　　为了消除鼠标在斜面上的下滑现象，我们又尝试着在鼠标和鼠标垫间附加适当的磁力。经过反复实验，终于在一个鼠标样品上实现了"磁力大小"、"磁体到铁制底板的距离"、光电鼠标"光眼到反射面的有效距离"三者间的较佳平衡，使运用的磁力在一定角度范围内（25°～35°）基本消除了下滑现象，同时保证了不对鼠标的灵敏度和自由度产生负面影响。但所使用的永磁体磁性不可调决定了这一方法的局限性。且做为学生，手上缺乏更多的材料和检测手段，无法再进一步去验证这其间有无必然的规律，有无更好的方法。
　　发现五：角度要可调
　　如发现三中所述，在鼠标垫呈25°～45°角斜立时，手臂的沉重感消失，手的感觉很舒适。说明在这一角度范围内尺骨和桡骨的交错程度较小，在人们感觉的可接纳范围之内。当然，我们也发现不同的人对角度的接纳结果是不尽相同的，有的人在角度大一些时感觉比较好，而也有人感觉在角度小一点时更舒服。针对这一情况，我们想到了角度可调，先后设计了双滑槽和弧形滑槽两个方案并制成了实物。
　　发现六：手臂要有依托，不要太占地方
　　如上所述我们已制成了双滑槽和弧形滑槽两个方案的实物并投入了实际使用，在使用过程中我们请了身边的同学、老师甚至一些亲戚、朋友都来体验。结果表明，我们的斜面鼠标的确解决了手臂尺骨、桡骨的交错问题，使人的手臂肌肉得到了放松，但斜立的鼠标垫使手臂悬空感觉不太舒适，且两作品放在桌上都太占地方。如果把斜面长方度进一步加大以支撑手臂的话，占地就更大了。后来在指导老师的点拔下，经过我和同伴的反复尝试，终于通过变外角支撑为内角支撑解决了这一问题。
　　发现七：让鼠标垫爬上扶手，让手爬上鼠标垫
　　"你们的鼠标垫没有一种让人一见就想把手放上去的感觉"一位老师在用过后说，怎么能让我们的鼠标垫让人一见就产生想把手放上去欲望呢？在老师的帮助下，我们在鼠标垫的底板上增加了可移动的锁紧螺母，这样鼠标垫就可以很便捷地固定在桌边甚至是椅子的扶手上。当使用者坐到计算机旁去拿鼠标时，他的手臂就会很自然地落到我们的鼠标垫上，手从此不再无着无落。
注：五次改进和平面使用的效果对比
鼠标和鼠标垫状态	尺、桡骨状态	手臂肌肉状态	　　鼠标灵敏度	　　鼠标自由度
　　平面	　　　　　　　交错	　　　小臂紧张，大臂松驰	　　　　优	　　　　优
　　直立	　　　　　　　平行	　　　小臂较紧张，大臂较紧张　　　　优	　　　　优
直立加强（弱）磁       平行　　　小臂紧张，大臂紧张	　　 差（尚可）	　　 差（尚可）
　　斜立	　　　　　　近似平行　　小臂松驰，大臂较紧张	        优	        优
斜立加适当磁力       近似平行    小臂松驰，大臂紧张	        优	        优
内角支撑加扶手固定	   近似平行    小臂松驰，大臂松驰	        优	        优