织物键盘按键开关组织结构设计毕业设计论文.doc

织物键盘按键开关组织结构设计毕业设计论文前言键盘是计算机重要的外围设备之一,目前市场上主流键盘大多为塑料制成的刚性体,虽然结构简单、成本低,但是灵敏度及稳定性较差;并且体积大、笨重,携带不方便;当凸出的按键之间的空隙中进入灰尘、细小的碎屑时不易清理,同时沾上污垢后洗涤不便,从而易滋生微生物病菌;敲击按键时手感较硬、噪声大,易磨损、容易出现接触不良,使用寿命相对较短。长时期的研究表明,键盘在给人们的工作、学****和生活带来方便的同时,也带来了各种疾病,这点尤其体现在各种办公综合症上。例如,反复性肌腱劳损(RSI),又叫反复性劳损伤,是由于长时间反复动作及不良的姿势所造成的手指、手腕部、头部和颈部等部位发生的病变;累积性骨骼肌肉损伤则是因长时间保持相对固定的坐姿和重复某动作而形成强迫形体位,以致身体相应部位处于持续的紧张状态,从而导致局部神经和肌肉损伤;腕管综合症(CTS)则是键盘操作中一个比较突出的问题,这是由于使用者长时间手腕悬空、高速、单一和重复敲击键盘,造成双手肌肉的紧张,甚至造成使用者肌体上的劳损伤[1]。因而,随着市场竞争的日益加剧,在不断求新求变的市场策略下,键盘会向更舒适,更美观的方向发展。同时,随着电子信息技术与智能纺织品领域交叉学科的不断发展,可穿戴式计算机[2-4]—p(puter)的研究热潮悄然兴起,p是一类新概念的个人移动计算机系统。例如,飞利浦公司和Levis公司合作生产,包含一个简易的网络系统,依靠埋入衣料内的光纤将随身携带的电子产品连接起来,并且通过置入织物的软键盘,实现对手机和播放机的控制,在衣领内有一个微型麦克风和一对可随意调节左右声道的立体声耳机,可以与外界对话和收听广播。可见,纺织面料把织造技术与柔性触摸界面技术结合在一起,计算机也设计成了服装的一部分。可穿戴式计算机的特殊人—机关系和交互方式需要轻质的、特殊的键盘。数字键盘柔软是计算机领域和服装领域的全新概念和挑战,它们给服装赋予了新的功能和用途,这势必在计算机和服装领域产生重大的影响。为了解决刚性体键盘不能卷曲、体积大、笨重,携带不方便,沾上污垢后不易清洁、敲击按键时手感较硬、噪声大等缺点;同时,为了可穿戴计算机的发展,增大纺织、服装产品附加值,引起人们的兴趣,促进消费,有助于推动纺织行业的发展和振兴做出贡献,本课题预研制一种织物键盘按键开关,力求实现替代现有的刚性体键盘开关。该织物键盘开关通过将导电纱线和普通绝缘纱线进行交织,利用织物组织结构本身的特性和导电纱线的有效分布,使得在织物特定位置施加合适的压力时,织物中相应位置的导电纱线相互接触,电路导通;释放压力时,电路断开,实现键盘开关的基本功能。进而解决了刚性体键盘手感较硬、不易洗涤、占地面积大和携带不方便等缺点。,国外已经在柔性织物键盘方面进行了研究,并且已出现了一些相关的产品。例如,织物键盘应用在PDA(掌上电脑)、标准键盘和手机上,Logitech、Orange、Techpinch、Spyderer等公司也有相关的产品[5]。实际上,所有这些公司采用的都是英国Eleksen公司的ElekTex技术[6],ElekTex制作成5层织物层,排列成一个电子触摸板。外层和中心层为导电层,两个隔离层围绕中心层,当压缩各织物层时,该传感器接触启动,形成一个电路。通过这个动作,位置X和Y值产生低分辨率压力测量值(Z)。这些X、Y、Z值衡量和解释相关的电子控制装置,其中转换动作成为一个指令传给目标的电子设备,如一个ipod,手机、智能电话或个人电脑。同时,IDEO与Electrotextiles这两家公司合作创造的柔性键盘,每个字母或数字都有相应的按键,而且都具有比较灵敏的触觉[7]。新西兰纺织研究和开发组织(WRONZ)已研制出电导纺织连通技术和聚合体应用工艺来生产开关装置,该装置能保留传统纺织品的美学性质和技术性质。Peratech公司已生产出一系列具有独特特性和不同电子性能的弹性电阻聚合物,为一种“可变电阻”量子隧道效应复合材料,能提供电子装置的比例控制以及简单的开关转换。这就意味着手指一旦触摸,该材料能由绝缘体转变为金属般的导体,对于数字式或模拟式均可适用,可以用作最基本的开/关控制,也可以根据压力的大小来进行程度性的控制。如一个按键可以更换MP3的声道,也可以控制音量的大小[8]。WRONZ欧洲实验室与Peratech公司已研制出一系列有效的样品,包括织物音乐键盘、服装用键座以及控制计算机软件的键座。其中一些在伦敦的明日世界发明博览会上展出[9]。图1-1为织物音乐键盘。图1-1织物音乐键盘图1-2织物计算机键盘新西兰用羊毛成功编制的计算机键盘[10]如图1-2所示,该毛织品键盘可以像围巾一样卷起来。在羊毛中添加有特殊的合