一種軟體結(jié)構(gòu)的殘疾人用無線鼠標(biāo)

高鵬 職永然 李楠 李亞鵬

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的人養(yǎng)成了上網(wǎng)的習(xí)慣。鼠標(biāo)作為日常生活中計算機外設(shè)最常用的設(shè)備之一，對于普通人來說是一件十分容易操作的物品，但是對于無臂殘疾人來說，普通的鼠標(biāo)變得異常難用。本文主要闡述了一種軟體結(jié)構(gòu)的可穿戴式無線鼠標(biāo)，采用的是新型自制硅膠保護外殼，使用了無線充電技術(shù)，免去傳統(tǒng)充電的不便。

關(guān)鍵詞：軟體;無線充電;鼠標(biāo)

對于現(xiàn)代社會來說，計算機是大多數(shù)人生活的必需品，鼠標(biāo)作為計算機最常用的外設(shè)之一，一直在被不斷地更新和改造著。從最初的有線鼠標(biāo)變?yōu)楝F(xiàn)在常用無線鼠標(biāo)、藍(lán)牙鼠標(biāo)，從原始外形變?yōu)楝F(xiàn)在符合人體工學(xué)的造型。除了最常用的鼠標(biāo)之外，還有部分公司設(shè)計出了游戲鼠標(biāo)、懸浮鼠標(biāo)以及空中鼠標(biāo)[1]，自充電鼠標(biāo)[2]等。但對于無臂殘疾人來講，市面上并沒有一款鼠標(biāo)能夠滿足他們的日常需求。在已經(jīng)提出的殘疾人用鼠標(biāo)中，并沒有具體的鼠標(biāo)成品出現(xiàn)，一方面是殘疾人使用的鼠標(biāo)外形較難制作，另一方面是鼠標(biāo)的傳統(tǒng)有線充電方式或者電池供電方式較為繁瑣，不適合于無臂殘疾人。下面將針對這兩個問題進(jìn)行分析。

1 鼠標(biāo)外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計

鼠標(biāo)是1964年由加州大學(xué)伯克利分校博士道格拉斯（Douglas）發(fā)明的，如今已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。最初的外形是一個小木頭盒子，里面有兩個滾輪，只有一個按鈕。它是用滾輪帶動軸旋轉(zhuǎn)，使變阻器改變阻值，產(chǎn)生位移訊號，經(jīng)電腦處理后屏幕上指示位置的光標(biāo)就可以進(jìn)行移動。之后這種鼠標(biāo)被機械鼠標(biāo)所取代，然后又經(jīng)過光機鼠標(biāo)，光電鼠標(biāo)，最終鼠標(biāo)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)定格在了光學(xué)鼠標(biāo)，采用NTELLIEYE技術(shù)，在鼠標(biāo)底部的小洞里面有一個小型的感光頭，面對感光頭的是一個發(fā)射紅外線的發(fā)光管，這個發(fā)光管每秒鐘向外發(fā)射1500次紅外線，然后感光頭就將這1500次的紅外線反射回饋給鼠標(biāo)的定位系統(tǒng)，以此來實現(xiàn)準(zhǔn)確的定位。所以，這種鼠標(biāo)可在任何地方無限制地移動。本無線鼠標(biāo)采用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也為光學(xué)式結(jié)構(gòu)。

在外形結(jié)構(gòu)上，為了讓雙臂殘疾的使用人群能夠更加舒適，采用拖鞋的結(jié)構(gòu)外形，不僅方便穿戴，而且能夠減去腳趾之間的束縛，能夠更好地控制鼠標(biāo)，將鼠標(biāo)的左右鍵分別放在前腳掌的左右兩端，將滾輪放在左鍵的前方。在拖鞋鼠標(biāo)的右側(cè)放置有電源開關(guān)，控制鼠標(biāo)的開關(guān)。由于他們只能用腳進(jìn)行鼠標(biāo)的控制，為了能夠讓他們在完成鼠標(biāo)基本操作的同時保證腳部的舒適感，采用軟體硅膠材料制作鼠標(biāo)的外殼。在制作模型之前，先要找到合適的硅膠材料，再通過調(diào)整配置比例確定適合于人體使用的硅膠硬度，才能進(jìn)行脫模工作，完成鼠標(biāo)外形的制作。

2 鼠標(biāo)充電方式

對于早期的有線鼠標(biāo)，必須接到電腦的USB口，通過USB口與電腦進(jìn)行通信并用電腦為鼠標(biāo)供電，由于帶USB線的鼠標(biāo)使用較為繁瑣，之后又出現(xiàn)了無線鼠標(biāo)，無線充電鼠標(biāo)無法在傳輸數(shù)據(jù)的同時保證電量供應(yīng)，所以需要在內(nèi)部加裝一個電量存儲模塊。最開始用電池供電，由于使用電池需要經(jīng)常進(jìn)行更換，故又出現(xiàn)了更加省電的藍(lán)牙模式，之后又出現(xiàn)了USB充電接口，將鼠標(biāo)通過充電頭連接到插座上進(jìn)行充電，充電形式更加方便。

目前較為新型的充電方式有自充電無線鼠標(biāo)[3]，將鼠標(biāo)運動產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為電能。除此之外，還有無線充電技術(shù)[4]可以對鼠標(biāo)進(jìn)行充電。對于雙臂殘疾的使用人群，帶線充電的方式較為繁瑣，并且不能夠由使用者獨立完成，可以采用無線充電技術(shù)，既便捷有效，又提高了使用者的舒適性。與此同時，本無線鼠標(biāo)也提供了USB接口，可通過TYPE-C接口的數(shù)據(jù)線與電腦連接，在應(yīng)急的情況下進(jìn)行充電與使用。

3 鼠標(biāo)使用方法

使用時將鼠標(biāo)平放在地板上，使用腳撥開鼠標(biāo)電源開關(guān)，然后電腦打開藍(lán)牙連接鼠標(biāo)，win10會自動識別安裝鼠標(biāo)驅(qū)動，穿在腳上即可使用。無線傳輸距離10米左右，充電時將鼠標(biāo)放置于地上的無線充電器上方即可充電，此時充電指示燈閃爍，充滿時指示燈常亮。無線充電不便時也可使用TYPE-C接口的數(shù)據(jù)線連接電腦作為鼠標(biāo)使用，此時也在給鼠標(biāo)充電。電源開關(guān)有三個撥動的位置，在中間時為關(guān)閉鼠標(biāo)電源狀態(tài)，向前撥和向后撥都可以打開電源開關(guān)。向前撥時使用的是左鍵前面的滾輪;向后撥時使用的是內(nèi)部的陀螺儀，此時將拖鞋右傾為模擬滾輪下滾，將拖鞋左傾為模擬滾輪上滾，點擊左鍵前面的滾輪為按下操作。

4 未來展望與建議

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及電子設(shè)備的多元化，無線充電技術(shù)將會成為無線鼠標(biāo)主流的充電方式，如何提高無線充電的充電速度以及充電效率可能會成為未來的研究課題。由于軟體結(jié)構(gòu)的舒適性和保護性，其研究也可能慢慢地變?yōu)橹髁?，也會更多的機械裝置改為軟體外殼。同時，會有越來越多的優(yōu)秀人才將精力投入到殘疾人輔助設(shè)備的研發(fā)當(dāng)中，提高社會的幸福感，人們的生活也會越來越好。

參考文獻(xiàn)

[1]張華，史潔潔，王靜.可三維懸空移動的自發(fā)電無線鼠標(biāo)研究[J].電子測試，2017（15）：32-33+31.

[2]余小清，劉夢然，張?zhí)炝?自充電無線鼠標(biāo)設(shè)計[J].科技視界，2017（01）：196.）.

[3]張裕，劉源煒.自充電技術(shù)在無線鼠標(biāo)供電中的研究與應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2018，25（06）：111+113.

[4]王登輝，張波.便攜式設(shè)備無線充電技術(shù)發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)[J/OL].電源學(xué)報：1-15[2019-11-05].

作者簡介

高鵬（1998-），男，漢，江西省宜春市，學(xué)生，本科，鄭州大學(xué)，研究方向：自動化。

職永然（1998-），男，漢，河南省獲嘉縣，學(xué)生，本科，鄭州大學(xué)，研究方向：自動化。

李楠（1998-），男，漢，山東省臨沂市，學(xué)生，本科，鄭州大學(xué)，研究方向：自動化。

李亞鵬（1999-），男，漢，河南省禹州市，學(xué)生，本科，鄭州大學(xué)，研究方向：自動化。