背景

随着 IT技术的飞速发展，计算机也随之人们生活中不可或缺的工具。不断更新换代的计算机，带来了更先进的管理模式，不但运算快速、计算精确而且更加方便。在人们使用计算机越来越频繁的的今日，许多计算机键盘设计以及适应性始终没有满足人们在实际运用中的需求，因此随之而来大量的电脑症候群。键盘使用时间过长首先会导致人在操作时双手酸痛，严重的话会造成人整个身体都会感觉不舒服甚至会损害组织。因使用键盘造成疾病的，其症状大多数都压迫手腕处神经，不良坐姿习惯加上时间过长引起的脊椎神经损伤，颈椎狭窄变形弯曲并对腰部和骨骼肌肉造成不同程度的损伤，一个动作使用过于频繁会导致身体相应部位局部麻痹。在设计中不能忽视的一个重要因素条件是人及其健康。[1]

在国外，研究者发现传统的直键盘仍然是个人电脑销售和使用的键盘中最受欢迎的设计，尽管替代键盘设计具有生物力学上的好处。而且一些打字员指出，这些替代的“人体工程学”键盘令人生畏的医疗设备般的外观是不购买替代键盘设计的原因。许多国外研究者都致力于研究键盘使用时的手腕姿势。如McLoone在《Design and evaluation of a curved computer keyboard》研究的目的是创造一种新的电脑键盘，在保持直键盘的可接近性和打字性能的同时，促进手腕的中性姿态。设计过程创建了一个弯曲的字母数字键盘，旨在减少尺侧偏移，以及一个内置的垫腕托，以减少手腕的伸展。[2]而Ahmedabad研究电脑键盘操作中手臂和手腕支撑对前臂和背部肌肉活动的影响，分析腕部负荷问题，发现与珠状填充垫相比，凝胶填充腕部休息有利于减少前臂肌肉负荷。[3]

在国内，研究者同样聚焦于键盘使用对于手部肌肉负荷的研究，通过研究键盘使用中所存在的问题，如键盘屏幕太近（张学成、孔庆华等人，2007.09）[4]、双手距离骗近（李逦，2014）[5]、按键布局不合理等问题，他们通过人因工程中手腕负荷最小角度、统计按键使用频率等方法，重新设计新的键盘，以满足需求。李建文设计出“A”型键盘，便是解决双手过近等问题的突出实例，许多研究者也基于他的研究方法提出许多相类似的改进方案。他们的最终目标都是解决使用键盘过程带来的伤病问题，使用户使用新型键盘时更舒适，更方便。[6]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]也有类似于国外研究，如崔建昆、刘敏娟、王粘等学者关注于手腕的频繁转动，他们利用人体手指工作空间的研究结果，从人机工程学的角度出发，提出按工作空间布置键盘的设计方案 ，以改善计算机键盘操作的舒适性，避免腕部疲劳损伤，并通过试验验证了对手腕疲劳的改善。[13]当然也有少数研究者会关注于键盘颜色设计，希望能给予使用者更好的视觉体验。[14]还有研究者会通过一些嵌入式程序来对键盘进行改进。[15]

键盘的过多使会加大伤病的几率，而作为电子竞技运动员，遭遇这些病痛则是更加严重。2003年11月，中国国家体育总局承认电子竞技为我国正式开展的第99个运动项目，在政策层面上承认了电子竞技的体育地位。2013年3月国家体育总局成立中国电子竞技队，从行动上进一步将电子竞技运动实践化。2017年11月，第六届奥林匹克峰会热烈讨论了电子竞技的快速发展势头以及奥林匹克在此趋势下面临的挑战与机遇。峰会上，国际奥委会官方宣布，认证电子竞技运动（E－Sports）成为正式的体育项目，开始着手将电子竞技纳入奥运会的比赛项目中。[16]这使得电子竞技给予了运动员更多的荣誉感，运动员们更是日夜加强训练。国家知名LOL竞技选手UZI是其中的佼佼者。但他因为长期高强度训练以及比赛，患有严重的伤病。其得的是腱鞘炎，每场比赛都要忍者伤痛比赛，有时更是需要带止痛药上场。对于竞技兴起的状况以及电子竞技带来的盈利，各大商家分分开始推出许多具有人因学的产品，以减轻选手们的伤病，增加玩家的游戏体验，如竞技椅，机械游戏见盘等。而提及的机械键盘则是适应大多游戏设计，但并不完全适应LOL竞技使用，所以运动员的伤病并没有得到很大的改善。而且国内针对LOL竞技键盘的单独研究甚少，如果有一款新型键盘，适应LOL游戏，则会是LOL玩家的巨大福音。

综上所述，国内外研究者都聚焦着传统键盘的问题，以通过分析问题，提出解决方案，设计新型的、人性化的键盘。但他们的键盘都是针对大众办公及普通用电脑人群。对于如今兴起的电子竞技行业的选手使用键盘带来的伤病的研究，在国内外是很少的。为了迎接电子竞技人群会逐步矿大的时代，为了解决玩家在游戏中的手部伤病问题，研究游戏键盘是有必要的。特别是被列为奥运会表演项目的LOL，为其单独研究出新型键盘，会存在很大的医学意义以及经济意义。

总体而言，按键的设计研究作为人机界面设计的重要组成部分，具有举足轻重的作用，因此选取按键的设计作为研究对象本身就有一定的意义。

具体而言，本课题研究的意义还在于以下四个方面：

(1) 关于LOL按键设计研究在国内研究颇少，具有一定的前瞻性及理论和实践价值；

(2) 课题会以“了解用户、获取用户知识作为人机界面设计的前提和基础”作为理论指导，体现了“以人为本”设计理念；