彭郡

摘 要：對臺式電腦鍵盤運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)并加以研究闡述，主要是在主鍵盤、定位鍵盤和數(shù)字輔助鍵盤位置，在鍵盤色彩和整體的設(shè)計(jì)上進(jìn)行全方面分析再對其進(jìn)行改善。 在臺式電腦鍵盤運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，對于整體布局與合理性更加注重。改善的設(shè)計(jì)可以對操作者肌肉過于緊張甚至疲乏加以良好調(diào)節(jié)，且在計(jì)算機(jī)的整個(gè)操作過程中很好地改進(jìn)了鍵盤使用的舒適性。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)鍵盤；人機(jī)工程學(xué)；解決方法

一、現(xiàn)在計(jì)算機(jī)鍵盤存在的問題以及解決辦法

運(yùn)用最省力的操作動作從而達(dá)到目的的原則，從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析：

（一）主鍵盤區(qū)。自然下垂的肩關(guān)節(jié)上臂作為手—鍵盤界面最自然的姿勢，在操作鍵盤時(shí)使得肘關(guān)節(jié)受力得以保持就要嚴(yán)格要求上臂與前臂之間的角度控制在70～90。還應(yīng)注意保持手和前臂處于一直線，手為空握球狀，手掌與自然彎曲手指一起形成一個(gè)半圓形。不超過20°腕部向上角度，小于15°的腕外展角度；雙手向內(nèi)相向交叉的角度為60～70°；兩手掌之間的距離為100～280 mm。主鍵盤區(qū)距離在80～100mm的兩基準(zhǔn)定位鍵之間，沿中心線左右各自分開設(shè)計(jì)，為了將手掌內(nèi)旋和肘關(guān)節(jié)外展等引起的肌肉緊張與疲勞問題有效避免，左右兩邊對稱且稍高的中部15°的傾斜角中心線，可以順勢向外部傾斜成一定角度，把點(diǎn)擊時(shí)的正確概率大大提升，還在一定程度上操作的錯(cuò)誤率也大大下降了。

（二）Insert鍵和BackSpace鍵。把原來的大空格鍵在主鍵盤區(qū)平均分為兩個(gè)部分，左邊半?yún)^(qū)的那部分空格鍵功能不改變，將BackSpace鍵設(shè)計(jì)放置在右手大拇指控制的右空格鍵。BackSpace這個(gè)重要鍵的設(shè)計(jì)被改變，會很大程度上提高鍵盤操作的有效性，在設(shè)計(jì)上根據(jù)有效分割原理使用重復(fù)功能，在一定上將傳統(tǒng)鍵盤的設(shè)計(jì)風(fēng)格保存下來，還會滿足用戶操作時(shí)的心理習(xí)慣。改善后鍵盤使用右手完成敲擊動作不需要再移動，而且還大大提高了敲擊速度和準(zhǔn)確度。在半天內(nèi)操作者能完全獨(dú)立完成對這個(gè)鍵進(jìn)行盲打。對整個(gè)鍵盤布局進(jìn)行綜合考慮，將Insert鍵放置在原BackSpace鍵的位置，這都是因?yàn)樗皇褂玫臋C(jī)率較低。

二、兩手距離較小的解決方法

放置在基準(zhǔn)鍵位的雙手食指間距約45 mm，與自然姿勢相比，短時(shí)間內(nèi)頸肩部就會酸痛，以至整個(gè)正常輸入過程受到影響。要想設(shè)計(jì)出真正符合人機(jī)工程學(xué)的鍵盤，必須突破由理論和實(shí)踐上不健全的改進(jìn)所帶來的負(fù)面影響。將鍵盤改為左右分離式的，就等同于鍵盤也有了左右手，在操作時(shí)用戶上肢姿態(tài)保持自然，在對鍵盤進(jìn)行分離使用時(shí)，與水平面成20°夾角，將肌張力降低；要想顯著降低肌肉負(fù)荷，可以把夾角減為13°。在19世紀(jì)90年代，Thompson等人的實(shí)驗(yàn)表明，鍵盤與水平面最舒適的夾角是18°。可調(diào)式鍵盤見圖4，為了操作者可以依據(jù)自己的喜好自由地進(jìn)行調(diào)節(jié)，應(yīng)該嘗試設(shè)計(jì)成可調(diào)式的。用戶雙手放與鍵盤的夾角成18°時(shí)，手處于的狀態(tài)是最自然的，與此同時(shí)大拇指的按壓動作會由自然地改為向側(cè)面劃撥，此時(shí)大拇指的使用效率也大大提高。由于手指長度不同，要想手指擺放時(shí)的自然位置和鍵盤相協(xié)調(diào)適應(yīng)，可在水平方向鍵盤基礎(chǔ)上改成內(nèi)凹圓弧面的鍵盤。

三、雙手小指負(fù)擔(dān)太大的解決辦法

小指的力度是五指之中最弱的，因此其判斷空間方位的能力也很弱。從傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來看，小手指的控制面積是五指之中最大的。在操作時(shí)使用小指整個(gè)手的外展角往往會增大，尤其在敲擊邊緣或下緣鍵時(shí)具有最大的外展角，達(dá)到極限時(shí)還必須移動。充分發(fā)揮拇指作用，減少小指壓力，會有較好的拇指力度、空間方位的判斷能力和活動速度，位置居中而且動作范圍大，單獨(dú)操作的能力也很強(qiáng)。解決這個(gè)問題的方法是，鍵盤分離之后Space鍵還是在原來的位置上，在 Space 鍵的旁邊分別放置BackSpace鍵和Delete鍵，Space鍵的下方在左右手大拇指很容易控制到的那里放置Enter鍵。在右手小指比較容易控制的位置放置Insert鍵。以上問題得到解決以及在設(shè)計(jì)改進(jìn)后，使用頻率較高的Shift鍵是由右手來進(jìn)行操作的，與之距離比較大的還需要與其他鍵同時(shí)按壓，這時(shí)就要用“/”與其進(jìn)行位置調(diào)換。用同一種道理，使Ctrl鍵在小指位置較近的地方調(diào)換。

四、鍵盤操作易累的解決方法

人手支撐點(diǎn)的問題，在傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤設(shè)計(jì)中是比較容易忽略的問題，在操作鍵盤中容易產(chǎn)生疲勞和錯(cuò)誤操作現(xiàn)象的主要原因，往往是處于懸腕狀態(tài)的手以及手臂的狀態(tài)都比較差。手腕運(yùn)動姿勢設(shè)計(jì)鍵盤見圖5，在鍵盤上配置腕托是不可或缺的。目前市場上的腕托大多數(shù)都是塑料材質(zhì)，是比較堅(jiān)硬的會損傷腕部，因此腕托的材料在選擇時(shí)要特別注意材質(zhì)問題，最佳材質(zhì)是較為柔軟舒適的。

五、結(jié)語

鍵盤作為計(jì)算機(jī)的主要輸入設(shè)備，對其平面布局和整體設(shè)計(jì)等諸多方面進(jìn)行研究，以人機(jī)工程學(xué)為主，在整體位置安排上更加注重操作的方便性以及合理性。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方案能夠有效地讓操作者放松身體，對計(jì)算機(jī)操作過程中出現(xiàn)的諸多問題也都進(jìn)行了解決，在舒適性和工作效率上也有了很大改善。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊明朗，袁桃. 基于人機(jī)工程學(xué)的鍵盤設(shè)計(jì)[J]. 包裝工程，2005，05：168-170.

[2]王永民. 計(jì)算機(jī)漢字鍵盤設(shè)計(jì)“三原理”[J]. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2005，05：870-881.

[3]蔣毅，周宏，陳曉，祖媛媛. 柔性導(dǎo)電織物鍵盤設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，08：151-153+156.