一種角度可調(diào)節(jié)的立式鼠標(biāo)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

金信琴　周辰　楚鵬

摘要：目的解決立式鼠標(biāo)針對游戲等高頻率的操控行為時效率低下的問題。方法通過用戶訪談以及主觀評價表對用戶在不同的使用目的下的用戶需求進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)定位以了解用戶的生理以及心理模型。對立式鼠標(biāo)的使用方式、產(chǎn)品形態(tài)等進(jìn)行了針對性設(shè)計(jì)。結(jié)論角度單一的立式鼠標(biāo)不能滿足用戶多方面的需求。并且會造成用戶使用效率的低下，手部疲勞感的增加。多角度可調(diào)節(jié)的立式鼠標(biāo)能夠遵循用戶行為習(xí)慣，最大化地滿足用戶需求。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì) 立式鼠標(biāo) 主觀評價 用戶訪談

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2018）02-0122-02

引言

長時間使用平式鼠標(biāo)會造成手臂以及肩背部的疲勞，同時因手臂內(nèi)經(jīng)絡(luò)交叉，或造成腕管綜合征等疾病。楊磊等通過分析立式鼠標(biāo)的人機(jī)關(guān)系，得到立式鼠標(biāo)可以消除鼠標(biāo)使用過程中手腕處的角度扭轉(zhuǎn)從而使用戶手臂放松，在一定程度上緩解了用戶長期使用鼠標(biāo)所造成的鼠標(biāo)手問題。Quemelo，Paulo R.V.等通過分析使用立式鼠標(biāo)以及平式鼠標(biāo)使用過程中手臂肌電值的變化得到了立式鼠標(biāo)能夠緩解腕伸肌的活躍程度，減少手部的疲勞。Hedge等通過對不同角度鼠標(biāo)的使用效果分析，發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)的角度對鼠標(biāo)的使用效果起相反的作用效果。Straker lion等通過分析被試者的一段時間內(nèi)使用鼠標(biāo)的感受發(fā)現(xiàn)立式鼠標(biāo)較難使用，用戶不易控制鼠標(biāo)移動，稍微減輕了手部的不適感。上述研究對鼠標(biāo)所造成的健康問題、人機(jī)關(guān)系以及使用效果上進(jìn)行了分析和試驗(yàn)，但缺少針對不同使用目的下使用效果的分析。立式鼠標(biāo)作為控制器的一種需要滿足用戶辦公、瀏覽網(wǎng)頁、操控游戲等多種使用目的下對舒適度以及使用效率的追求。因此人機(jī)工效學(xué)鼠標(biāo)除了緩解用戶手部疲勞等問題之外，須結(jié)合不同的使用需求針對用戶不同的使用習(xí)慣、行為方式從而進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)。

一、操作方式及主觀評價分析

通過使用odoplus鼠標(biāo)操作統(tǒng)計(jì)軟件記錄相同時間內(nèi)鼠標(biāo)進(jìn)行不同操作下的鼠標(biāo)路徑和點(diǎn)擊次數(shù)。為了針對性地研究立式鼠標(biāo)的使用效果，將鼠標(biāo)操作行為分為高操控頻率行為和低操控頻率行為兩種。（如圖1）為odoplus軟件界面。

對比不同操控頻率下平式與立式鼠標(biāo)的使用效果。試驗(yàn)選取6名被試者，被試者分別使用平式鼠標(biāo)與立式鼠標(biāo)進(jìn)行操作頻率較低的word辦公操作以及鼠標(biāo)操作頻率較高的點(diǎn)擊類游戲的操作。試驗(yàn)所用鼠標(biāo)（如圖2）所示。

產(chǎn)品的可用性可以從產(chǎn)品的多個維度進(jìn)行評價，但是評價指標(biāo)過于單一不足以反映產(chǎn)品整體水平。因此試驗(yàn)結(jié)束后，被試者填寫了主觀調(diào)查問卷，并進(jìn)行了用戶訪談。主觀調(diào)查問卷項(xiàng)目有鼠標(biāo)使用方式是否符合個人習(xí)慣、使用word等辦公軟件時立式鼠標(biāo)的抓握舒適度、鼠標(biāo)操作過程手部是否有酸脹感，前后移動是否舒適，形態(tài)是否滿意等共計(jì)10項(xiàng)。問卷滿分為100分，分別記錄用戶對以上各項(xiàng)指標(biāo)的評分。使用spss和Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，并以p<0.05有顯著差異，p<0.01有極顯著差異作為評價指標(biāo)。分析結(jié)果（如圖3）所示。在鼠標(biāo)使用方式是否符合個人習(xí)慣方面，立式鼠標(biāo)得分為34.375分，平式鼠標(biāo)得分為89.625分，平式鼠標(biāo)較立式鼠標(biāo)更符合用戶習(xí)慣；在使用word等辦公軟件時立式鼠標(biāo)的抓握舒適度為50.625分，平式鼠標(biāo)得分為25.5分，使用立式鼠標(biāo)辦公手部感覺更舒適；使用word等辦公軟件時立式鼠標(biāo)的使用效率為42.875分，平式鼠標(biāo)為62.25分，在使用word辦公軟件時平式鼠標(biāo)效率更高；使用立式鼠標(biāo)進(jìn)行游戲操作行為的使用效率為35.5分，平式鼠標(biāo)的使用效率為66.125分，立式鼠標(biāo)進(jìn)行游戲操作時效率較低；進(jìn)行游戲操作時立式鼠標(biāo)的抓握舒適度為42.2玢，平式鼠標(biāo)為66.875分，平式鼠標(biāo)抓握更舒適。

訪談以及調(diào)查問卷表明：

（一）在進(jìn)行操作頻率高的點(diǎn)擊類游戲操作時立式鼠標(biāo)使用效率低，且部分用戶表示游戲過程中無法抬起立式鼠標(biāo)，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)遠(yuǎn)距離移動，導(dǎo)致增大了游戲過程中手部的疲勞感。立式鼠標(biāo)的使用方式不符合長期形成的操作習(xí)慣。

（二）用戶在使用鼠標(biāo)進(jìn)行word力公軟件操作時，使用立式鼠標(biāo)使手部更放松，但是使用效率低于平式鼠標(biāo)。左右移動過于靈活出錯率較高。

二、需求分析及設(shè)計(jì)定位

通過對主觀調(diào)查問卷的整理與分析，本文從以下幾點(diǎn)入手設(shè)計(jì)與改進(jìn)立式鼠標(biāo)。

（一）使用方式豐富

長時間使用平式鼠標(biāo)會造成鼠標(biāo)手等不可修復(fù)的疾病，而肌肉疲勞作為日常工作生活、體育活動、康復(fù)訓(xùn)練中不可避免的一種生理現(xiàn)象，其出現(xiàn)會降低人的工作效率。在鼠標(biāo)使用過程中不可避免的，手部會產(chǎn)生疲勞。

立式鼠標(biāo)因其與桌面存在傾斜角度，用戶主要通過拇指與四指握住鼠標(biāo)來控制鼠標(biāo)左右移動。而傳統(tǒng)鼠標(biāo)則要通過拇指與小指來控制鼠標(biāo)移動。相對于平式鼠標(biāo)，立式鼠標(biāo)在使用過程中需要更多的手指發(fā)力，增大了手部的疲勞程度。針對于鼠標(biāo)使用頻率較高的行為，如使用鼠標(biāo)進(jìn)行Photoshop繪圖，以及使用鼠標(biāo)進(jìn)行游戲等操作時，立式鼠標(biāo)的使用效果較差、工作效率低，雖然立式鼠標(biāo)可以緩解腕管內(nèi)經(jīng)脈交叉，但產(chǎn)生了程度更高的肌肉疲勞情況。較使用平式鼠標(biāo)效率更低且肌肉酸痛更強(qiáng)烈。結(jié)合用戶的使用場景分析，進(jìn)行短暫性高操控頻率的行為時使用平式鼠標(biāo)效果更佳。（如圖4）為使用平式與立式鼠標(biāo)時手部施力情況。

對于鼠標(biāo)操作頻率較低的行為如瀏覽網(wǎng)頁、使用辦公軟件時，立式鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)更加符合人機(jī)，用戶手腕自然搭付在桌子上，手掌及手臂處于放松狀態(tài)，長時間使用立式鼠標(biāo)能減少手臂長久交叉式的生理疲勞。所以針對低頻率操作行為時立式鼠標(biāo)更適合用戶長期使用。

綜合以上分析為了滿足用戶不同的使用需求，鼠標(biāo)應(yīng)具有立式及平式兩種使用方式，單一的使用狀態(tài)不能滿足用戶在多個場景下的使用需求。

（二）尊重用戶無意識行為

人的無意識行為是在長期生活中積累的一種習(xí)慣性行為。人的無意識行為產(chǎn)生過程極快，并且具有隱蔽性。平式鼠標(biāo)長久的使用過程中，鼠標(biāo)的使用方式已經(jīng)轉(zhuǎn)化為用戶的無意識行為，用戶與傳統(tǒng)平式鼠標(biāo)間的交互方式更加流暢。

立式鼠標(biāo)的使用依靠手腕屈伸來移動鼠標(biāo)，迎合關(guān)節(jié)移動的方向使移動更靈活同時立式鼠標(biāo)依照人體工程學(xué)原理，令手臂徹底放松使移動范圍更加寬廣。然而傳統(tǒng)鼠標(biāo)在長期的使用過程中，用戶將使用平式鼠標(biāo)的行為習(xí)慣已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N無意識行為。致使在使用立式鼠標(biāo)時用戶會感覺鼠標(biāo)移動過快導(dǎo)致操控的精準(zhǔn)度降低、出錯率增高導(dǎo)致了使用效率的降低。為了滿足用戶這一特征，應(yīng)周期性逐漸改變用戶的無意識行為，隨著使用周期逐漸增加鼠標(biāo)傾斜角度，使用戶逐漸適應(yīng)新的使用方式逐漸達(dá)到用戶手腕及手臂最為放松的角度。避免直接使用立式鼠標(biāo)所產(chǎn)生的差異感。（如圖5）所示為平式和立式鼠標(biāo)手腕擺動姿勢。

（三）符合人機(jī)工程學(xué)的按鍵排布

人體各關(guān)節(jié)的活動有一定的限度，超過關(guān)節(jié)活動限度，將會造成損傷。立式鼠標(biāo)使用過程中，食指與中指需要負(fù)責(zé)控制鼠標(biāo)左右移動與點(diǎn)擊按鍵的動作。立式鼠標(biāo)使食指與中指自然地搭付在鼠標(biāo)上不進(jìn)行過多的移動。從而減少手部疲勞的產(chǎn)生。

（四）滿足不同用戶需求的傾斜角度

市場上存在的立式鼠標(biāo)越來越傾向于材料的創(chuàng)新，形態(tài)的多樣化，而缺少對傾斜角度的研究。不同的體態(tài)、性別、年齡的用戶具有較大的個體差異，在使用鼠標(biāo)過程中的手臂扭曲角度因用戶的坐姿、上半身長度、桌面高度等參數(shù)而存在差異。單一的傾斜角度不能保證用戶使用過程中手臂以及肩部有效地減緩疲勞。為了滿足用戶個性化需求，產(chǎn)品應(yīng)具有角度可調(diào)節(jié)機(jī)制，結(jié)合用戶自身情況調(diào)整合適的角度。以用戶為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅使產(chǎn)品更具可用性，更能滿足用戶情感需求，使鼠標(biāo)產(chǎn)品體現(xiàn)出尊重用戶的精神文化。使用戶體驗(yàn)到使用的愉悅。

二、設(shè)計(jì)方案

（一）功能設(shè)計(jì)

根據(jù)文中分析，通過對鼠標(biāo)的構(gòu)想以及設(shè)計(jì)方案多次的修改得到了角度可調(diào)節(jié)鼠標(biāo)的最終設(shè)計(jì)方案。鼠標(biāo)底部具有兩個平面使鼠標(biāo)具有平式以及立式兩個狀態(tài)，通過鼠標(biāo)后側(cè)旋鈕，控制鼠標(biāo)底部檔板的傾斜角度，使鼠標(biāo)與桌面的接觸面積保持一定，保證鼠標(biāo)使用過程中的穩(wěn)定性。底部檔板連結(jié)著內(nèi)外層互相嵌套的遮擋結(jié)構(gòu)，隨著底部檔板角度增大而延展，以保證產(chǎn)品在任何角度下用戶都能安全抓握避免內(nèi)部元器件暴露使用戶收到損傷。傾斜過程變換（如圖6）所示。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分為外部結(jié)構(gòu)部件，輔助結(jié)構(gòu)部件兩部分。

外部結(jié)構(gòu)部件：角度可調(diào)節(jié)鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)（如圖7）所示，鼠標(biāo)外殼主體部分1，增大摩擦的橡膠墊2，靈敏度調(diào)節(jié)按鈕4，鼠標(biāo)滾輪5，調(diào)節(jié)傾斜角度的旋鈕6，底部檔板3，以及保護(hù)鼠標(biāo)內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)的折疊結(jié)構(gòu)7。

（三）詳細(xì)尺寸設(shè)計(jì)

鼠標(biāo)尺寸的設(shè)定過小或過大都將影響用戶抓握，降低使用效率，參考李宏汀對大學(xué)生手型尺寸的各項(xiàng)參數(shù)值設(shè)定了鼠標(biāo)詳細(xì)尺寸（如圖8）所示，手掌自然貼付于鼠標(biāo)上拇指與小指放置位置間距為60mm，鼠標(biāo)最高點(diǎn)為37.5mm，整體長度為120mm，鼠標(biāo)滾輪至后端為67mm滿足拇指操控滾輪的舒適性。

（四）樣機(jī)試驗(yàn)

通過制作1：1樣機(jī)模型分對產(chǎn)品平立式兩種狀態(tài)的抓握舒適度進(jìn)行了測試（如圖9）所示。

結(jié)論

本設(shè)計(jì)解決了目前的立式鼠標(biāo)不能滿足用戶在多個使用場景下的對效率以及舒適度的追求。從用戶使用場景以及鼠標(biāo)與用戶的交互行為出發(fā)，提出設(shè)計(jì)需求和針對的解決方案；從鼠標(biāo)的使用場景、用戶的無意識行為、以及產(chǎn)品的人機(jī)工程角度設(shè)計(jì)了產(chǎn)品的功能、使用方式、按鍵排布；最終確定了設(shè)計(jì)方案以幫助完善立式鼠標(biāo)所存在的功能缺陷，為同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了新的思路。