一种实现鼠标脚用的辅助装置的初步理论设计

摘要：本课题研究的装置主要面向上肢残疾人群，着眼于制造一种方便而经济的辅助装置来实现普通鼠标的脚用，相信这会给上肢残疾人群使用电脑带来方便。

关键词：鼠标；脚用；简便；经济；

众所周知，在我们的社会生活中，可以找到许多方便上肢残疾人群使用的产品用具，这其中就包括脚用鼠标。但是目前在市场上并没有一款得到了推广的脚用鼠标，究其原因，在于这毕竟是小众产品，不适合批量生产，导致制作成本偏高，即使制作出了成品也难以得到推广。本课题研究的装置主要面向上肢残疾人群，着眼于制造一种方便而经济的辅助装置来实现普通鼠标的脚用，相信这会给上肢残疾人群使用电脑带来方便。

二．装置的结构设计与实施方式

2.1 装置的结构

该脚用鼠标装置主体部分由两部分组成，下部是一个可以将普通鼠标固定于其中的盒体，盒体中主要还有一个可与鼠标滚轮直接接触的滚轮，该滚轮的滚动可带动鼠标滚轮的滚动。盒体上部有一带有四个点击触杆的踏板由一个球铰和若干复位弹簧固定在盒体上，踏板可以以球铰为支点向任意方向自由转动一定角度。当使用者用脚控制踏板左右转动一定角度的时候，左右触杆可直接点击鼠标左右键，当踏板前后转动的时候，前后触杆可点触式带动盒体内的滚轮滚动从而实现鼠标滚轮滚动。盒体与踏板的材料采用硬质塑料或者钢材，滚轮采用与鼠标内部滚轮类似的橡胶材料制成。该装置的三维设计模型如图1及图2：

2.2装置的具体实施方式

将鼠标置于盒中刚好滚轮相接触的地方，用固定螺钉顶住鼠标两侧加以固定，下方是是一个开孔，使鼠标底部直接与地下的鼠标垫接触，当整个装置由脚带动时可以使鼠标得到控制。踏板由球铰和支撑弹簧固定在盒体上，踏板的左右转动可以带动左右触杆向下点击鼠标左右键，其前后转动可以带动滚轮触杆向下点触滚轮，从而带动鼠标滚轮转动。当人脚踏上踏板并用绑带固定时，就可以用脚来操作鼠标了。

2.3装置的结构分析

2.3.1鼠标的滚轴方式

滚轴也称为滚轮，是鼠标必配的功能键，其作用是实现各种扩展功能以及附加功能。在该脚用鼠标中它实现的功能如下：（1）实现翻页功能在浏览网页时，使用者利用踏板的前后转动可以带动滚轮触杆向下点触滚轮，从而带动鼠标滚轮转动，网页即可上下翻动，免去了移动鼠标和点击滚动条之苦，非常直观易用，因而滚轮鼠标又有Internet鼠标之美誉。而且，在包括Microsoft Office在内等众多编辑窗口和浏览窗口中进行编辑和浏览时，滚轮键也可以方便地取代滚动条实现上下翻动功能，特别是对大文档的浏览编辑。

（2）快速取得最佳视图除上述翻动功能外，滚轮鼠标的另一个显著功能就是使用者在用脚按下Ctrl键时，利用踏板的前后转动可以带动滚轮触杆向下点触滚轮，从而带动鼠标滚轮转动，滚动滚轮可以方便地对许多窗口的显示内容进行自由的缩放，从而得到最佳的视图。配合鼠标驱动程序，鼠标滚轴还能实现更多的功能。

2.3.2 鼠标的定位技术

定位技术是指鼠标定位的方式，和鼠标的工作方式密切相关，使用者利用踏板的左右转动可以带动左右触杆向下点击鼠标左右键，从而实现定位。

2.3.3 鼠标的移动

使用者将脚套在图中所示的吊带上面，以地面为基准，可以实现鼠标整体的移动，从而来改变鼠标指针在屏幕上的位置。

装置各部分材料的初选

3.1 外壳体材料的选择

经过搜集网上资料和权衡以后，秉承着经济耐用的原则，我们对装置各部分组件进行了材料的初步选择

对于装置的外壳体，我们选择了ABS工程塑料，即PC＋ABS(工程塑料合金)，在化学工业的中文名字叫塑料合金。之所以我们选择了这种材料，主要是因为优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好。这对于需要有稳定尺寸的外壳是十分良好的材料。除此之外，这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性。它的成本较低，所以价格便宜。

3.2 踏板和接触杆以及滚珠材料的选择

对于踏板和接触杆部分，我们选择了聚丙烯，它无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。而踏板和接触杆正是需要有强刚度强度的低密度材料，聚丙烯符合这个条件。

对于脚垫鼠标中的滚珠部分，我们选用了pc塑料外包橡胶，一方面可以减轻重量，另一方面又有弹性。

四．结论

经过本文的探究，我们已经论证的该脚用鼠标装置的优越性与可行性，并初步确定了装置的实施方案、尺寸以及各部件的材料。我们相信该装置完整设计制造出来一定会有不错的前景，这也是我们下一阶段的工作目标。

参考文献

[1] 陈杰 . 电脑鼠标辅助器，中国发明与专利. 北京：知识产权出版社，2008.

[2] 孙桓，陈作模，葛文杰. 机械原理，第七版.北京：高等教育出版社,2005.