CN111459305A - 一种人体工程学鼠标及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于计算机鼠标领域，具体涉及一种人体工程学鼠标及其应用，鼠标包括：鼠标掌托，设置于鼠标掌托左侧面的上下支撑飞翼以及右侧面的上下支撑飞翼；各侧的上下支撑飞翼之间构成手指槽，用于手握鼠标时将对应手指卡入其内且掌心贴合鼠标掌托上表面；在手握鼠标时，左侧面的上支撑飞翼用于为对应手指指腹所在部位提供向下的支撑力；右侧面的上支撑飞翼的一端位于鼠标右侧面上的对应手指指腹所在的位置，另一端向上、向后延展至对应手指近节区域上部，且该飞翼内表面形状符合人体工学以贴合并扣住对应手指的内侧，同时所述另一端的下表面用于为所述近节区域提供向下的支撑力。本发明提出的鼠标结构能够使得手更加舒适省力，操控性强。

Description

一种人体工程学鼠标及其应用
技术领域
本发明属于计算机鼠标领域，更具体地，涉及一种人体工程学鼠标及其应用。
背景技术
目前市面上的鼠标主要有两种握持方法，122握法和特殊131握法。其中，122握法具体为：拇指夹住鼠标左侧，食指控制左键、中键、滚轮前/后/左/右，中指控制右键，无名指和小指夹住鼠标右侧；特殊131握法具体为：拇指夹住鼠标左侧，食指控制左键，中指控制中键和滚轮前/后/左/右，无名指控制右键，小指夹住鼠标右侧。
122握法的缺点是：左指需要负担左键、中键、滚轮前/后/左/右5项工作，一天8小时工作下来，左指筋腱上下左右容易过度拉伸造成手肌酸痛。特殊131握法相比于122握法的优势在于：食指工作的种类只有鼠标左键，负担更低。但是特殊131握法在上提鼠标时，鼠标有向后倾斜的瓶颈，多年来一直未曾解决，其造成的结果是：要想使用特殊131握法减轻左指负担，在上提鼠标时，小指需要用非常大的力夹住鼠标才能抵消鼠标后倾的趋势。一天八小时工作下来，小指非常容易产生酸痛。
随着当今电子办公节奏的加快，鼠标使用时长按键次数越来越多，现有的人体工程学鼠标已经不能满足人们对于手部健康的要求，因此，设计一种对手部健康伤害尽可能小的鼠标，是当今计算机鼠标领域需要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种人体工程学鼠标及其应用，用以解决现有鼠标结构在人为移动鼠标时需要手指加力而易导致手指过度疲劳的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种人体工程学鼠标，包括：鼠标掌托，设置于所述鼠标掌托的左侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼以及右侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼；所述鼠标掌托各侧对应的上支撑飞翼和下支撑飞翼之间构成手指槽，用于手握鼠标时将对应手指卡入其内且掌心贴合鼠标掌托上表面；
其中，在手握鼠标时，每个下支撑飞翼用于为各对应手指指腹所在部位提供向上的托力；左侧面的上支撑飞翼用于为对应手指指腹所在部位提供向下的支撑力；右侧面的上支撑飞翼的一端位于鼠标右侧面上的对应手指指腹所在的位置，另一端向上、向后延展至对应手指近节区域上部，且该飞翼内表面形状符合人体工学以贴合并扣住对应手指的内侧，同时所述另一端的下表面用于为所述近节区域提供向下的支撑力。
本发明的有益效果是：本发明鼠标的鼠标掌托左右两侧分别由上下支撑飞翼组成手指凹槽，上支撑飞翼提供上提鼠标时的顶部支撑面，下支撑飞翼用于托住拇指和小指。鼠标的掌托表面形状符合手握鼠标时的自然曲线，左右两侧的上下支撑飞翼和鼠标掌托形成拱桥结构，鼠标左右两侧的支撑结构(特别是右侧的上支撑飞翼)符合人体工学，手指能以自然弯曲弧度卡住鼠标，手掌心贴合鼠标掌托上表面，此时鼠标能够将手牢牢固定住，鼠标移动和提升时的防滑效果好。另外，卡住后的该手姿与操作鼠标时完全放松状态下的手姿势基本一致，提高舒适度。同时这种上下支撑飞翼及其具体设置位置能够改善手指对鼠标的发力点，减少了左右甩动鼠标时鼠标旋转方向与预移动方向不一致所造成的力损失和旋转趋势程度，上提鼠标时鼠标不会前后倾，鼠标发力效率高，鼠标操控感强，同时筋腱不吃力，手部不容易疲劳。因此，采用这种鼠标进行操作，更加舒适省力，控制力强，消除了采用现有鼠标上提鼠标时，必须用拇指小指夹住鼠标进而所造成的不适感和鼠标容易向后倾斜的问题。
上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述用于为所述近节区域提供向下的支撑力，具体为：用于为所述近节区域的手指背面提供垂直向下的支撑力。
本发明的进一步有益效果是：右侧的上支撑飞翼的另一端以垂直向下的方向对手部施加力，这能够更好的优化各种力的配合，操作鼠标时省力、舒服。
进一步，每个上支撑飞翼的远离鼠标掌托的一端呈弧形向上延展状，用于手握鼠标时引导手指划入所述手指槽内。
本发明的进一步有益效果是：左右两侧的上下支撑飞翼及组成的手指槽能自动引导手指滑入其内，并利用手指自然弧度固定住鼠标，上手方便、稳固。
进一步，所述右侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼的对应手指为小指。
本发明的进一步有益效果是：将右侧的上下支撑飞翼设计成适用于小指的人体工学结构，在手握鼠标时可以灵活采用122握法和特殊131握法。
进一步，所述鼠标掌托两侧的上支撑飞翼和下支撑飞翼均与所述鼠标掌托的外壳一体成型，且所述鼠标掌托的外壳与托体之间可拆卸连接。
进一步，所述鼠标掌托每侧的上支撑飞翼和下支撑飞翼与所述鼠标掌托之间可拆卸链接。
本发明的进一步有益效果是：通过可拆卸组装，方便适应不同用户的需求，灵活性高。
进一步，所述右侧面的上支撑飞翼对所述近节区域的施力点、所述鼠标掌托重心点以及所述左侧面的上支撑飞翼对对应手指的施力点之间共线。
本发明的进一步有益效果是：这种共线结构，优化了发力的方向，有效避免了左右甩动鼠标时产生旋转力而存在鼠标旋转方向与预移动方向不一致的问题，提高了力利用率，减轻了手肌负担，同时能均分各个手指的工作量，对鼠标的操控感更强，具有握感舒适、轻松省力、握持稳固、方便的特性。
本发明还提供一种3D陀螺仪鼠标，采用如上所述的任一种人体工程学鼠标的结构。
本发明的有益效果是：采用上述鼠标结构，用于具有陀螺仪的3D鼠标，由于3D鼠标需要在空中长时间操作，因此采用上述鼠标结构能够使得手型处于自然姿态，不用两侧捏紧鼠标，可完全放松，提升省力，移动方便、稳固，克服了现有3D陀螺仪鼠标必须持续用力夹住鼠标才能提起鼠标造成手部酸痛的弊端，可进行长时间空中操作。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种人体工程学鼠标结构示意图；
图2为本发明实施例提供的鼠标掌托右侧上下支撑飞翼结构图；
图3为本发明实施例提供的鼠标掌托左侧上下支撑飞翼结构图；
图4为本发明实施例提供的人体工程学鼠标握姿图；
图5为本发明实施例提供的手握现有鼠标上提时的示意图；
图6为本发明实施例提供的鼠标右侧小指及掌心受力示意图；
图7为本发明实施例提供的上提图1对应的鼠标时的力臂示意图；
图8为本发明实施例提供的手对现有鼠标发力时产生的旋转力方向与移动方向不一致时而存在的鼠标旋转示意图；
图9为本发明实施例提供的鼠标发力点优化示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：
1、左侧的上支撑飞翼，2、左侧的下支撑飞翼，3、左侧的手指槽，4、右侧的上支撑飞翼，5、右侧的下支撑飞翼，6、右侧的手指槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
一种人体工程学鼠标，如图1所示，包括：鼠标掌托，设置于所述鼠标掌托的左侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼以及右侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼；所述鼠标掌托各侧对应的上支撑飞翼和下支撑飞翼之间构成手指槽，用于手握鼠标时将对应手指卡入其内且掌心贴合鼠标掌托上表面；
其中，在手握鼠标时，每个下支撑飞翼用于为各对应手指指腹所在部位提供向上的托力；左侧面的上支撑飞翼用于为对应手指指腹所在部位提供向下的支撑力；右侧面的上支撑飞翼的一端位于鼠标右侧面上的对应手指指腹所在的位置，另一端向上、向后延展至对应手指近节区域上部，且该飞翼内表面形状符合人体工学以贴合并扣住对应手指的内侧，同时所述另一端的下表面用于为所述近节区域提供向下的支撑力。
本实施例人体工程学鼠标结构的设计旨在于消除不适感，可减少肌肉拉伸、改善握持姿势并降低手部工作压力，结构简单。其中，上述的左侧和右侧分别为在鼠标使用时右手对应的左侧和右侧。
如图2所示，鼠标左侧的飞翼结构，包括上支撑飞翼1、下支撑飞翼2以及两飞翼之间构成的手指槽3。左侧拇指下飞翼2托住拇指指腹部位，左侧拇指槽3和拇指指腹接触，左侧拇指上飞翼1轻轻贴住拇指上部，提供拇指顶部支撑面，基于此拇指在上下飞翼间的凹槽中可保持自然松弛状态。
如图3所示，右侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼的对应手指为小指，鼠标右侧的飞翼结构包括上支撑飞翼4、下支撑飞翼5以及两飞翼之间构成的手指槽6，该飞翼结构符合人体工程学，能贴合小指曲线，在操作鼠标时能前后限位，防止鼠标前后滑动，提起鼠标时，可以自然放松的手姿控制鼠标空中姿态角度，不易滑落，具体的，手握鼠标时，右侧小指划入手指槽6内，右侧小指下支撑飞翼位于小指的远节，右侧小指上支撑飞翼位于右侧小指的近节，这保证小指处于自然伸展状态；右侧小指下支撑飞翼5托住小指远节，右侧上支撑飞翼4的内表面和小指左侧面接触，右侧上支撑飞翼4的远离鼠标的一端与小指掌关节和近指关节之间区域的上部皮肤接触，提供小指的上支撑面。手握鼠标时的状态如图4所示，处于自然松弛、伸展状态。
在操作现有鼠标以进行上提时，鼠标重心G在鼠标中心，而小指和鼠标的接触点靠前(在鼠标的前段)，拇指和鼠标的接触点靠后(在鼠标的后段)，如此上提鼠标时，如果不用力捏紧鼠标，鼠标就会向后倾斜，如图5所示。而本实施例的鼠标结构，通过在鼠标左右两侧设计上下支撑飞翼及组成的手指槽，改变了小指和鼠标的接触点，小指及手掌各部位受力方向如图6中的箭头所示。该结构让小指、鼠标接触点的位置和鼠标的重心G的位置更加匹配，上提鼠标时鼠标不会前后倾斜。并且以手腕为轴心，向上翻转手腕提起鼠标时，在鼠标的右侧，如图6所示，由右侧小指上支撑飞翼4为小指掌关节和近指关节之间的部分提供上部支撑面。由右侧下支撑飞翼5为小指指腹提供下部支撑面，防止鼠标在空中向后倾斜，由鼠标掌托为手心提供下部支撑面，防止鼠标在空中向前倾斜。同时，在鼠标的左侧，由左侧拇指上支撑飞翼1为拇指上部提供支撑面，达到稳定固定鼠标的效果
其次，本实施例鼠标握持姿势稳固，在空中姿态稳定。利用飞翼、手指槽和手指的自然弧度将鼠标牢固的卡入手心中，无论如何旋转(手腕上提后倾鼠标、前倾鼠标及旋转鼠标)，手和鼠标均能毫不费力的牢牢卡住而保持初始的相对位置，特别适合有陀螺仪的3D鼠标。因此，本实施例鼠标在空中无论处于何种角度，都能稳定的固定住，无需左右用力捏紧鼠标。
另外，采用本实施例鼠标并上提时，相比于一般鼠标更加省力。因为采用这种结构，提起鼠标时不用像一般鼠标那样左右用力夹住鼠标，而是利用本发明鼠标设计的上支撑飞翼作为拇指和小指的支撑面，轻轻上翻手腕即可提起鼠标，该设计大大缓解了手肌负担，特别是一天八小时工作多次提鼠标造成手部酸痛问题。鼠标上提鼠标时相比于一般鼠标操控更加轻盈，其基本原理是缩短了手腕轴心到鼠标和小指接触点的力臂长度，如图7所示。一般鼠标在上翻手腕上提鼠标时，力臂长度是小指尖(如图7中的数字8对应的圆处)到手腕轴心(如图7中的数字7对应的圆处)，而本实施例鼠标的力臂长度是小指近节(如图7中的数字9对应的圆处)到手腕轴心(如图7中的数字7对应的圆处)，力臂长度大大减小，所以上翻手腕提起鼠标更加轻盈省力。
因此，由于本实施例鼠标左右两侧分别由上下支撑飞翼组成手指凹槽，上支撑飞翼提供上提鼠标时的顶部支撑面，下支撑飞翼用于托住拇指和小指。鼠标的掌托表面形状符合手握鼠标时的自然曲线，左右两侧的上下支撑飞翼和鼠标掌托形成拱桥结构；鼠标左右两侧的支撑结构(特别是右侧的上支撑飞翼)符合人体工学，手指能以自然弯曲弧度卡住鼠标，手掌心贴合鼠标掌托上表面，此时鼠标能够将手牢牢固定住，鼠标移动和提升时的防滑效果好。
另外，卡住后的该手姿与操作鼠标时完全放松状态下的手姿势基本一致，提高舒适度。同时这种上下支撑飞翼及其具体设置位置能够改善手指对鼠标的发力点，如图8所示，采用传统鼠标结构时，小指和鼠标的接触点为小指尖，小指对鼠标施力点在鼠标前端。小指侧推鼠标时，会产生旋转力使鼠标发生旋转不稳定。如图9所示，采用本实施例鼠标结构时，小指与鼠标的接触为小指近节侧面，小指对鼠标的施力点更加靠近鼠标的中心，与拇指相对，减少了侧移鼠标时的旋转力，鼠标侧移时的旋转趋势更小，更加稳定，上提鼠标时鼠标不会前后倾，鼠标发力效率高，鼠标操控感强，同时筋腱不吃力，手部不容易疲劳。因此，采用这种鼠标进行操作，更加舒适省力，控制力强，消除了采用现有鼠标上提鼠标时，必须用拇指小指夹住鼠标进而所造成的不适感和鼠标容易向后倾斜的问题。
优选的，上述用于为近节区域提供向下的支撑力，具体为：用于为近节区域的手指背面提供垂直向下的支撑力。以更好的优化各种力的配合，操作鼠标时省力、舒服。
优选的，每个上支撑飞翼的远离鼠标掌托的一端呈弧形向上延展状，用于手握鼠标时引导手指划入所述手指槽内。
左右两侧的上下飞翼及组成的手指槽能自动引导手指滑入其内，并利用手指自然弧度固定住鼠标，上手方便、稳固。
优选的，上述鼠标掌托两侧的上支撑飞翼和下支撑飞翼均与鼠标掌托的外壳一体成型，且鼠标掌托的外壳与托体之间可拆卸连接。或者，鼠标掌托每侧的上支撑飞翼和下支撑飞翼与鼠标掌托之间可拆卸链接，以方便适应不同用户。
优选的，右侧面的上支撑飞翼对近节区域的施力点、鼠标掌托重心点以及左侧面的上支撑飞翼对对应手指的施力点之间共线。
一般鼠标由于左右握持鼠标接触点不对称，左右甩动鼠标时，产生的旋转力的方向与预移动方向不一致，会造成的力损失和鼠标旋转趋势，如图8所示。而本实施例鼠标结构，通过在鼠标左右两侧设计如上所述的上下支撑飞翼及组成的手指槽，改变了拇指、小指和鼠标的接触点，从而优化了发力的方向，在左右甩动鼠标时，鼠标不会产生旋转趋势，如图9所示。
因此，这种共线结构，优化了发力的方向和力的效率，减轻了手肌负担，同时能均分各个手指的工作量，对鼠标的操控感更强，具有握感舒适、轻松省力、握持稳固、方便的特性。
基于本实施例结构鼠标的握持姿势和完全放松状态下的手的姿势基本一致，手指的筋腱不吃力，更加放松、舒适。手自然放松状态下的姿势和手握住本实施例鼠标的姿势是基本相同的，可大大消除不适感，减少肌肉拉伸、握持姿势轻松、自然、省力，并可降低手部工作压力。
实施例二
一种3D陀螺仪鼠标，采用如上实施例一所述的一种人体工程学鼠标的结构。
由于上述实施例一的新型人体工程学鼠标结构在鼠标的左右两侧分别引入上支撑飞翼、下支撑飞翼以及两者之间构成手指槽。在保证手型完全放松姿势和特殊131握法的基础上，充分利用了上下飞翼及手指凹槽结构的优势，具有改善防滑性能、握持手型完全放松、上提鼠标无需拇指小指夹紧鼠标、上提鼠标不会前后倾的优点，同时通过优化了鼠标发力点和鼠标发力方向，对力的利用效率更高、操控感强且更加省力。用上述实施例一的人体工程学鼠标取代现有的鼠标，减轻手指长期握持鼠标造成的酸胀不舒适感，具有重要的现实意义和实用价值。因此，采用实施例一的鼠标结构，特别适合用于具有陀螺仪的3D鼠标，由于3D鼠标需要在空中长时间操作，因此较为需要上述鼠标结构使得手型处于自然姿态，不用两侧捏紧鼠标，可完全放松，提升省力，移动方便、稳固，克服了现有鼠标必须持续用力夹住鼠标才能提起鼠标造成手部酸痛的弊端。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种人体工程学鼠标，其特征在于，包括：鼠标掌托，设置于所述鼠标掌托的左侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼以及右侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼；所述鼠标掌托各侧对应的上支撑飞翼和下支撑飞翼之间构成手指槽，用于手握鼠标时将对应手指卡入其内且掌心贴合鼠标掌托上表面；
其中，在手握鼠标时，每个下支撑飞翼用于为各对应手指指腹所在部位提供向上的托力；左侧面的上支撑飞翼用于为对应手指指腹所在部位提供向下的支撑力；右侧面的上支撑飞翼的一端位于鼠标右侧面上的对应手指指腹所在的位置，另一端向上、向后延展至对应手指近节区域上部，且该飞翼内表面形状符合人体工学以贴合并扣住对应手指的内侧，同时所述另一端的下表面用于为所述近节区域提供向下的支撑力。
2.根据权利要求1所述的一种人体工程学鼠标，其特征在于，所述用于为所述近节区域提供向下的支撑力，具体为：用于为所述近节区域的手指背面提供垂直向下的支撑力。
3.根据权利要求1所述的一种人体工程学鼠标，其特征在于，每个上支撑飞翼的远离鼠标掌托的一端呈弧形向上延展状，用于手握鼠标时引导手指划入所述手指槽内。
4.根据权利要求1所述的一种人体工程学鼠标，其特征在于，所述右侧面的上支撑飞翼和下支撑飞翼的对应手指为小指。
5.根据权利要求1所述的一种人体工程学鼠标，其特征在于，所述鼠标掌托两侧的上支撑飞翼和下支撑飞翼均与所述鼠标掌托的外壳一体成型，且所述鼠标掌托的外壳与托体之间可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的一种人体工程学鼠标，其特征在于，所述鼠标掌托每侧的上支撑飞翼和下支撑飞翼与所述鼠标掌托之间可拆卸链接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种人体工程学鼠标，其特征在于，所述右侧面的上支撑飞翼对所述近节区域的施力点、所述鼠标掌托重心点以及所述左侧面的上支撑飞翼对对应手指的施力点之间共线。
8.一种3D陀螺仪鼠标，其特征在于，采用如上权利要求1至7任一项所述的一种人体工程学鼠标的结构。
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