Клавиатура

Я спроектировал и создал разделенную эргономичную клавиатуру, основываясь на идеях, которые давно хотел проверить.

Основные особенности клавиатуры:

• Сплит-дизайн
• Прямые колонки клавиш
• Настраиваемые пользователем смещения столбцов
• Вертикальное смещение регулируется для каждого пальца.

• Клавиша для большого пальца с 6 клавишами.

Стационарное положение

Мне кажется, что главный элемент дизайна, отличающий мою клавиатуру от аналогичных, — это форма среднего и нижнего рядов.

Они расположены под острым углом в 100 градусов, а исходное положение упоров пальцев — пальцы, лежащие на среднем ряду, и подушечки пальцев, лежащие на нижнем ряду.

Вы можете печатать в среднем ряду, сохраняя контакт с нижним рядом, и наоборот. То есть пальцам не нужно никуда тянуться, чтобы нажать две клавиши.

Нажмите среднюю строку



Нажмите на нижнюю строку Кроме того, поскольку переключатели расположены под таким острым углом, вы можете управлять ими одним пальцем, нажав в угол.

Обе клавиши нажимаются и отпускаются идеально синхронно.

То есть после добавления комбо QMK в раскладку на каждом пальце появляется по три символа, которые можно нарисовать, никуда не дотягиваясь.

Аккорд одним пальцем в среднем и нижнем рядах Еще есть верхний ряд, который расположен и наклонен так, что к нему нужно лишь минимально тянуться, то есть получается по 4 клавиши на палец.

Верхний ряд настолько близок, что если дотянуться до него, то не промахнешься.

Вам не нужно к этому тянуться.

Просто «думай», и ты добьешься этого.

Нажмите на верхнюю строку

Схема физического коммутатора

Группа большого пальца содержит пары шезлонговых клавиш, одна из которых плоская, а другая изогнута под углом, что позволяет легко нажимать их по отдельности или аккордами.

Один столбик посередине – это исходное положение для большого пальца, на второй следует нажимать, перемещая большой палец внутрь, а на третий следует нажимать, перемещая его наружу.

ЭОргономика и настройка под пользователя

Высота каждой колонны изменяется в параметризованной САПР для передних/задних стен; для настройки просто введите параметры и распечатайте новую стену.

По сути, каждая колонна имеет свою высоту для поддерживающей ее полки.

Для регулировки дальности колонна каждого пальца расположена в прорезях, позволяющих перемещать ее примерно на 15 мм.

Просто немного ослабьте болты, отрегулируйте положение каждого штифта, а затем затяните болты.

Поддержка кластера для большого пальца для регулировки высоты и положения X/Y. Кластер большого пальца можно поднимать/опускать, напечатав опорный цилиндр разной длины.

Перемещать его можно и влево, и вправо, и ближе, и дальше по сетке отверстий для резьбовых втулок.

Я пока опробовал только два положения, поэтому вставил резьбовые втулки только в два отверстия, но теоретически резьбовую втулку можно вставить в любое круглое отверстие под блоком большого пальца.

Кластер также может вращаться вокруг оси болта, которым он крепится к корпусу клавиатуры.

Моей первоначальной целью было сделать клавиатуру устройством, которое могло бы подойти большинству людей.

Вероятно, этого можно было бы достичь, изменяя высоту колонн с помощью подставок, напоминающих детали LEGO. Но на этом этапе для регулировки высоты колонн нужно специально распечатать детали.

Все остальное можно регулировать механически, по крайней мере, в пределах длины проводов.

Голые переключатели

Компактная геометрия, которую я искал, требует очень малого зазора между переключателями среднего и нижнего ряда, а колпачки будут этому мешать.

Если вы посмотрите сбоку, вы заметите, что опора штифта переключателя нижнего ряда слегка нависает над опорой штыря переключателя среднего ряда.

Строго говоря, колпачки клавиш можно использовать в верхнем ряду и на группах большого пальца, но они практически бесполезны, и я думаю, что без них клавиатура выглядит круто по-хипстерски.

Это как велосипед с фиксированной передачей из мира клавиатур.

Переключатели повернуты на 90 градусов от стандартного положения, чтобы уменьшить зазор между щелчками в каждой отдельной колонке пальцев.

Подключение и пайка

Например, этот, представлявший собой вертикальный блок, регулирулся в двух направлениях с помощью нескольких прорезей.

Этот прототип казался великолепным, но пайка внутри всех этих корпусов была бы кошмаром.

Но потом я понял, что проникнуть внутрь с паяльником и соединить их все невозможно.

Мне пришлось отказаться от нескольких версий, прежде чем я остановился на той, которую можно было паять.

Текущая конструкция съемной стены также упрощает ручную проводку.

Я сделал три пайки на каждом переключателе, когда он был полностью вынут из корпуса, а затем приклеил их на место.

Это очень помогло при сборке.

При такой схеме работы соединение проводов можно осуществлять только с одной неподвижной стенки, поэтому с другой стороны остается много места для паяльника и перемещения проводов вручную.

Пайка перед сборкой



Соединение пальцевых колонн при креплении только одной стены

Ключи под подставкой для запястий

Стойка на коленях

Подлокотники кресла опираются на предплечья, а упоры для запястий располагаются прямо перед ними на одной высоте.

Подставкой также может быть поверхность для мыши, расположенная посередине.

Поэтому на данный момент я планирую использовать клавиатуру лежа на коленях в качестве основной позы.

Но с ним довольно удобно работать, даже когда он лежит на столе.

Опора для коленей и подлокотники стула

3D-печать

Соединяю их, просверлив в поверхностях отверстия для вставки резьбовой втулки и скрепляю детали болтами М3. Я никогда раньше не использовал резьбовые втулки в 3D-печати; Они оказались отлично подходящими, их очень легко моделировать и устанавливать с помощью паяльника.

Я люблю их и буду использовать в будущих проектах.

После нарезки никаких опор для каких-либо деталей не требуется.

Я напечатал небольшую шайбу для болта, удерживающего микроконтроллер Elite-C, чтобы головка болта не закоротила печатную плату.

Рост моих навыков моделирования во время работы над проектом был очень заметен.

Моделирование первых деталей и прототипов требовало многих часов работы во FreeCAD, я много раз начинал заново и создавал множество версий файлов в git. Но в конце проекта я смоделировал внутреннюю стену с местом для разъема RJ-9, микроконтроллера и порта USB-C менее чем за час и смог успешно все распечатать со второй попытки.

В самом начале я не понял простой вещи, которая оказалась очень удобной: для симметричной разделенной клавиатуры почти все различия между правой и левой частью можно передать, выполнив зеркальное отображение в программе-слайсере.

Это означает, что в САПР достаточно смоделировать только одну половину.

Кривая обучения

Однако это изменение достаточно радикальное, чтобы снизить мою скорость набора текста с 60 до 20 слов в минуту.

Я еще не много печатал, потому что все еще совершенствую раскладку клавиш в области пунктуации и других аспектов.

Я уверен, что через одну-две недели вечерних тренировок я наберу достаточную скорость и точность, чтобы перейти к повседневному использованию.

Детали клавиатуры

Для микроконтроллеров я использовал Elite-C. Части клавиатуры соединяются кабелем RJ-9 и последовательной конфигурацией программного обеспечения.

Резьбовые втулки предназначены для болтов М3. В целом, это довольно стандартный подход к созданию клавиатуры своими руками путем соединения проводов вручную.

Раскладки клавиатуры

Shift и Control/Escape переместились на большой палец (и/или комбинации QMK, но я все еще работаю над ними), а Tab переместился на слой навигации, поэтому мизинец может нажимать только клавиши с буквами.

Вероятно, когда-нибудь я перейду на дизайн, который минимизирует нагрузку на мои мизинцы, например BEAKL, но мне не хотелось к нему привыкать во время изучения новой клавиатуры.

Я оставил один внутренний столбец, чтобы дотянуться до него, потому что хотел сохранить базовый слой для Дворжака, чтобы мне не пришлось сразу переходить к чему-то новому.

Таким образом, внутренний столбец на самом деле предназначен для облегчения перехода на новую клавиатуру, но я, вероятно, в конечном итоге создам макет, который не требует этого, и избавлюсь от него.

Чтобы уменьшить расстояние, на которое штифт должен перемещаться вбок, две внутренние стойки расположены на одной пластине, поэтому зазор довольно мал — всего 2 мм.

Процесс изучения возможностей, включая модификаторы, еще не завершен.

Я протестировал модификаторы основной строки, но у Дворжака они очень склонны к ложным срабатываниям справа с такими комбинациями, как th и ns, поэтому я переместил их в нижний слой моего эргодокса.

Но если вы поместите модификаторы в нижний ряд Squeezebox, вы не сможете создавать с ними комбинации, из-за чего я теряю большую часть потенциала этого дизайна.

Думаю, в следующий раз я попробую модификаторы только для Ctrl и Alt в верхнем ряду, чтобы можно было нажимать комбинации одним пальцем в среднем и нижнем рядах.

Наличие такого большого количества клавиш для большого пальца открывает множество отличных возможностей, особенно для действий, которые требуются лишь изредка.

Если вам интересны подробности, то в моем вилка КМК есть мой макет.

видео

Выводы по созданию рабочей самодельной клавиатуры

Майкл Слоан в январе 2020 года.

Мой опыт работы с САПР и 3D-печатью был на очень низком уровне, и я никогда раньше не создавал параметризованные САПР, лишь немного работал с TinkerCAD и SketchUp. Параметризация абсолютно необходима для подобных проектов, поэтому я немного узнал о стеке программного обеспечения dactyl manuform (cljure, openscad), но в итоге смоделировал все в FreeCAD с хорошими результатами.

Проект FreeCAD, показывающий параметры электронной таблицы и модель основной стены.

Этот проект потребовал как минимум два месяца интенсивной работы по вечерам и выходным, а также разработки большого количества прототипов (подробнее об этом ниже).

Раньше я паял несколько комплектов клавиатур, но никогда не подключал провода вручную и не настраивал прошивку QMK самостоятельно.

Я много боролся с прошивкой микроконтроллера и с тем, как сопоставить провода с прошивкой.

Я благодарен многим людям на форумах Discord и Slack, которые отвечали на мои вопросы и помогали мне решать проблемы каждую неделю.

Планы на новую версию

Я не могу печатать кончиками пальцев в верхнем ряду, как предполагалось.

Вместо этого ваши ногти царапают крышку.

Это потому, что я изначально проектировал его с вертикальной ориентацией в стиле джойстика, для которой этот угол вполне подходит. Но во время работы я перешел на горизонтальную ориентацию и не осознавал, что это повлияет на геометрию.

Этот угол идеален для указательного пальца и мизинца, что немного странно, но в следующей версии верхний ряд для безымянного и среднего пальцев все равно будет почти ровным, около 170 градусов.

Я добавил прорези для магнитов, чтобы клавиатуру и подставки для запястий можно было установить на стальную пластину, приклеенную к куску фанеры толщиной 1/2 дюйма для подставки для коленей.

Я могу заменить витой кабель RJ-9 плоским кабелем, чтобы он можно прикрепить к фанере и уложить по краю, полностью освободив тем самым центральную часть подставки для мыши (или для кофе, когда клавиатура лежит на столе).

В этой конструкции я не учел необходимость места для физической кнопки сброса, так как думал, что кнопку сброса сделаю в макете.

Оказалось, что это очень оптимистичное решение, поэтому пришлось его воткнуть и он висит на проводах.

В следующей версии придумаю для него подходящее место.

Я ожидал, что настройка и прошивка QMK будет достаточно быстрым процессом и мне понадобится всего несколько прошивок.

Как я ошибался.

Я потратил целые выходные на отладку странного поведения: сначала работали 39 клавиш из 42, потом вдруг не работала ни одна, потом рандомно начинал работать только нижний ряд, потом все начинало работать, но клавиши были в обратном порядке и так далее.

.

Я добавлю простую внешнюю стену, которая будет крепиться к основным стенам с помощью резьбовых втулок.

Это обеспечит ровность всей конструкции.

Я также подумываю о полной переработке кластера для больших пальцев.

Я, вероятно, помещу клавиши верхнего ряда рядом друг с другом.

У меня есть катушка черного PLA Prusament, которая отлично будет смотреться с переключателями Choc Red.

Долгие недели прототипирования

Изначально я думал, что это будет вертикальная конструкция, используемая как джойстик, похожая на Концертина Виктор Йикман.

После длинный При прототипировании я решил отказаться от этого требования, которое добавляло немало сложности, и выбрать стандартную горизонтальную компоновку с возможностью наклона.

Название «Squeezebox» я выбрал потому, что расположение стрелок и близкое расположение клавиш делали устройство похожим на аккордеон или гармонику.

Squeezebox — это жаргонное обозначение таких инструментов.

Даже после того, как я решил выбрать горизонтальную конструкцию, название прижилось, потому что корпуса оказались коробчатыми, а угловые клавиши можно было сжимать, поэтому это показалось уместным.

Кроме того, меня очень интересует вертикальная ориентация в сочетании с нажатием переключателей, потому что я раньше играл на саксофоне и хотел бы ощутить подобные движения при наборе текста.

Вертикальный прототип, регулируемый рядами прорезей и болтов.

Схему основных столбиков четырех пальцев я реализовала очень быстро.

На тот момент я только начинал изучать параметрическое 3D-моделирование в FreeCAD, поэтому реализовать свои идеи в программе у меня возникли небольшие трудности.

Для создания двухмерной регулировки (вперед-вперед, вверх-вниз) потребовалось несколько прототипов и почти две полные катушки нити PLA. У меня были конструкции с прорезями, конструкции с болтами, магнитные конструкции, клеевые конструкции, скрепленные вместе, как детали LEGO, и т. д. Некоторые из этих прототипов было трудно соединить проводами, поэтому, как только я правильно расположил их, самым сложным было соединить провода вручную.

.

Два прототипа джойстиков с магнитными основаниями



Прототип сада

Весь альбом с фотографиями сборки

Теги: #Сделай сам или Сделай сам #поделки #Периферия #сделай сам #клавиатура #механическая клавиатура

• Выбор Дешевого Android-Планшета Перед Фирменным

  19 Oct, 24

• Выбор Идеального Картриджа Для Принтера

  19 Oct, 24

• Написание Статей Для Неограниченного Трафика

  19 Oct, 24

• Какие Платежные Системы Вы Используете?

  19 Oct, 24

• Gear Ring – Необычное Кольцо

  19 Oct, 24

• Шедевры Мирового Акустостроения: Эволюция Трехполосного Стандарта, Студийный Культ Jbl

  19 Oct, 24

• Chromizer - Тема Для Google Chrome Просто, Удобно, Быстро

  19 Oct, 24

• От Младшего До Старшего Разработчика

  19 Oct, 24

• Презентации Стартапов Публике.

  19 Oct, 24

• Коллективный Разум В Действии. Примеры Проектов.

  19 Oct, 24