在信息化办公快速发展过程中，键盘作为信息化办公中的重要辅助工具，能够显著提升办公效率。然而长时间使用键盘会引发一系列疾病，例如腕管综合征，累积性骨骼肌肉损伤以及重复性肌腱劳损等。所以对键盘实施优化设计时必须应用人机工程学，心理学等角度出发，全面提升键盘设计的人性化。
1、人机工程学键盘的设计开发
在标准式键盘基础之上开始设计出槽式键盘，全面突出"以人为本"原则。然而由于最原始的键盘在人机工程学提出之前就已经完成设计，所以在设计时比较注重人与机器之间的适应性。在科学技术快速发展过程中，人机工程学开始被广泛应用到设计领域，充分展现出人性化设计理念。第一代人机工程学键盘保留了标准式键盘的布局，并且采用错位排列方式组合键位。因此在设计期间需要结合人体工程学，槽式键盘和K式键盘，这样能够全面提升设计实效性。
2、键盘的创新设计
键盘设计的尺寸，回弹时间，使用频率以及手指移动距离等都需要满足人的心理与生理特征。通过大量实践能够看出，键盘面与手部的最自然姿势为上臂自然垂直，此时确保操作期间肘关节受力。其次，还应当保证前臂与手处于水平线，腕外展角度小于15°，向上弯度小于20°。所以键盘设计应当满足最自然的操作状态 ，这样才能够有效协调人机关系。
2.1改进主键盘
第一，键位斜向对齐排列：传统键盘设计排列方式为水平方式，且不同行列键位为交错排列。"J"键位与"F"键位之间的距离约为55mm，这样就会导致敲击键盘时手腕向下弯曲，此时肌肉处于紧迫状态。在操作期间，上肢体属于直线运动，且处于紧张状态中。键盘键位的分布也会导致操作期间出现以下问题，右手的手指移动轨迹近乎平行于前臂，比较满足生理学特点。然而左手手指所形成为直线与前壁为正交状态，此时就会导致左手手腕扭曲，疲劳感加剧。为了处理以上弊端，在创新设计时需要将键盘设计为具备夹角的两个部分，角度可以设置在40°，此时"J"键位与"F"键位之间的距离约为100mm，前后排键位采用对齐排列方式，确保手指移动轨迹近乎平行于手臂，这样能够降低腕部与手的外展角度，也能够提升盲打输入的准确性。
第二，重新排列回车键和光标键：在办公期间使用频率最高的就是光标键，通过光标移动能够准确定位输入字符。然而由于定位时办公人员需要在光标键与主键盘之间来回移动。光标键移动不变导致其需要借助鼠标明确光标位置，但是显著增加了右手的负担。所以在创新设计主键盘时，需要将光标键位置移动到中间位置，使其能够使用左右手配合完成。在办公操作期间回车键的利用率也比较高，结合回车键优化设计，可以将其布设在主键盘中间位置，并且被光标键所围绕，这样能够提升双手手指的灵活性。
第三，重新排列空格键、Backspace键和Delete键。通过相关测量能够看出，基准位右手的手指中，小拇指与Backspace键和Delete键的距离比较近。对于办公人员来说，在内容纠错时需要应用到Backspace键和Delete键，此时小拇指与键位的距离比较远，并且在移动小拇指时会导致其他手指偏离基准位。在传统设计中没有考虑到Backspace键和Delete键的使用频率。因此在优化设计时，需要由左手控制Backspace键，右手操作Delete键，此种分布方式也比较满足Backspace键和Delete键的特点。利用Backspace键删除光标所在位置前的字符，使用Delete键阐述光标所在位置后的字符。在Backspace键和Delete键之间设置空格键，并由左右手共同控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过此种优化设计方法能够提升大拇指利用率，展现出键盘使用的灵活性和速度感。
在实施创新设计之后，大拇指承担了较多键位，减少小拇指负担；通过重新分配光标键能够将其分担给食指。由于在实际操作期间，在主键盘上设计Backspace键，所以也需要将Delete键设计在主键盘上。
第四，在主键盘优化设计时，还应当注重到按键字符和键间距设计。对于按键字符来说，需要按照人机工程学原理，字符尺寸约等于视距/250。在设计字符宽度时需要满足以下要求：数字与拉丁字母的高宽比为1.0:0.6；字母W（w）与M（m）的高宽比为1.0:0.8；数字1的高宽比为1.0:0.5；且字符颜色与背景色一致性需要形成对比，确保字符的辨识度。在设计字符位置时还是采用传统设计方法，布设在键位上。键间距设计需要满足手指宽度要求，以此提升键盘敲击的可靠性，在敲击时能够自由移动手指，所以在优化设计时需要按照"X结构"进行设计，将键间距设计在6mm。
2.2数字键盘改进设计
在优化改进数字键盘设计时需要注重以下内容：第一，优化调整局部键位：当前，数字键盘布局主要包括电话方式和计算机方式。对于计算机键盘来说，由于对数字准确性要求比较高，因此采用计算器模式。由于键盘的排列与人对物品的记忆顺序存在差异性，此时大脑在做出指令时，就需要适应计算器键盘。尽管无法提升输入速度，但是也显著提升输入准确性。
（1）调整局部键位：当前，数字键盘数字排列方式比较合理。然而由于在数字计算时会频繁使用"="符号，为了便于计算，就需要在计算过程中不断移动手指到"="键位，这样会增加工程量，还会使计算效率降低。所以需要在现有数字键盘中引入新的"="键位，以此满足数字计算要求。
（2）Num Lock指示灯说明：传统键盘上的指示灯设计在一起，且位于数字键盘顶部。在设计时主要是按照指示灯字符提示功能的可用性，在按键时需要通过视线转移才可以明确功能的启用性。根据操作与显示的对应关系，此种设计方式不满足原则要求。因此在创新设计时需要将指示灯设置在"锁键"键帽上，在按下相关键位之后，字符灯就会亮起，这样能够起到良好的对应关系。
2.3键盘垫设计
将手枕设计在键盘近体侧，可以支撑手掌根部，不仅能够加大手腕支撑力度，使手背与前臂呈直线型，缓解腕部负担，还能够消除肌肉紧张。但是当前所常见的手枕与键盘属于整体，且键盘尺寸大于带手枕的键盘，在办公期间未发挥出相关作用。因此在创新设计时需要优化手枕的设计方式。键盘垫外形与键盘外形一致，且使用弹性材料制作凹台于键盘垫位置，手掌位置与凹弧吻合，且凹台宽度与手掌宽度一致，并且存在富余空间。
在选择键盘垫材料时，应当充分考虑到弹性和耐磨性。由于材料直接接触肌肤，所以确保在操作期间能够感受到舒适度，缓解键盘操作的疲劳感。
3、结束语
综上所述，此次研究主要是围绕键盘创新设计展开讨论，对主键盘，数字键盘以及键盘垫实施创新设计，充分应用心理学元素、生理学元素和人机工程学元素，全面提升键盘设计的人性化，便于办公操作期间的灵活性与准确性提升，提升键盘使用的舒适感。
参考文献
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论文作者:刘志培 靳晓洋
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/5
标签：键盘论文; 键位论文; 字符论文; 工程学论文; 人机论文; 手指论文; 排列论文; 《中国西部科技》2019年第6期论文;