Projekt
Auf die Idee, eine Fußmaus für den Computer zu entwickeln, kam ich über einen Zeitungsartikel mit dem Thema: „Armleiden durch Computer-Maus". Die Fußmaus, die ich konstruierte und baute, kann parallel zur Handmaus genutzt werden. So können sich Hände und Füße bei der Bedienung abwechseln. Dies wirkt Armverkrampfungen entgegen und erhöht deutlich die Schreibgeschwindigkeit, da man nicht laufend die Hand von der Tastatur nehmen muß.
Beim Surfen im Internet sind sogar beide Hände frei, so daß man hierbei Essen und Trinken kann. Eine besondere Bedeutung gewinnt die Fußmaus jedoch bei der Integration körperlich behinderter Menschen in die Arbeitswelt. So können z. B. Menschen, die bei einem Unfall ihre Hand oder ihren Arm verloren haben, Geschäftspost mittels Texterkennungsprogramm diktieren, während sie die von mir entwickelte Maus schnell und einfach mit den Füßen bedienen.
Meine Fußmaus ist sehr preiswert herzustellen, da ich einen einfachen und zuverlässigen Rollenmechanismus konstruiert habe. Meine Erfindung habe ich unter der Nr. 199 07 597.2 beim Deutschen Patentamt in München zum Patent angemeldet.
Als ich vor einigen Wochen im Kölner-Stadt-Anzeiger zufällig einen Artikel darüber las, dass der Gebrauch einer Computermaus ungesund sein kann, kam mir die Idee zu dieser Arbeit.
Dies ist der Zeitungsartikel
Durch das Lesen des Zeitungsartikels wurde mir zum ersten Male bewusst, dass ich nach längerem Computerspielen auch manchmal den Arm ausschütteln musste, weil er total verkrampft war. Ich dachte: Wie muss es dann erst recht einem Menschen ergehen, der den ganzen Tag über am Computer in dieser Körperhaltung arbeitet ?
So entstand in mir die Idee, nach einer Möglichkeit zu suchen, wie der Arm entlastet werden kann.
Dabei fiel mir spontan der Fuß ein. Da ich dachte, dass der Fuß in diesem Fall etwas widerstandsfähiger ist, machte ich mir Gedanken darüber, wie man die Armbewegung auf den Fuß übertragen kann.
Ein weiterer Grund für mein Interesse war, dass ich es selbst oft lästig fand, die Finger beim Schreiben immer von der Tastatur nehmen zu müssen, um die Maus zu bewegen. Das kostet nämlich ziemlich viel Zeit. Außerdem ist die Hand dabei immer blockiert.
Dazu kommt noch, dass die neueren Spiele stark zur Maus- und Tastatur- Bedienung hin streben, so dass sie einfacher zu spielen sind, wenn man beide Hände an der Tastatur hat.
Meine erste Idee war es, die Maus in einem widerstandsfähigen Schuh unterzubringen. Die Computermaus könnte z.B. komplett in der Sohle eines Holzschuhs verschwinden und die Tasten könnten von den Zehen bedient werden. Ich besorgte mir also ein Paar Holzschuhe und eine zweite Maus und begann meine erste Fußmaus zu bauen. Doch schon während der Planung fielen mir einige Mängel und Probleme dieser Idee auf.
Dies erschien mir ein zu aufwendiges Verfahren, daher verwarf ich diese Idee, noch bevor ich sie umgesetzt hatte.
Jetzt überlegte ich mir, dass es besser wäre, das Mausgehäuse dem Fuß anzupassen. Zuerst versuchte ich, die normale Maus einmal direkt mit dem Fuß zu bewegen. Die Ergebnisse waren auch jetzt wenig überzeugend, da
Außerdem stellt eine Computermaus hohe Ansprüche an ihre Unterlage. So funktionierte sie weder auf Teppich noch auf Fliesen, und auf einem Mauspad nur schlecht. Jeder, der mit der Maus am Computer arbeitet, kennt zusätzlich das Problem, dass die Maus selbst auf einem "sauberen" Schreibtisch nach einiger Zeit zu haken beginnt, da die Kugel verschmutzt ist. Auf dem Fußboden ist die Maus natürlich noch viel mehr Schmutz ausgesetzt.
Ich erkannte, dass diese Aufgabe doch nicht so einfach zu lösen war, und ich musste mich wohl erst einmal von der Vorstellung der klassischen Maus lösen.
Ich überlegte, ob es Alternativen zur normalen Maus gibt. Bei einem Freund sah ich, dass er den Computer mit einem Trackball steuerte. Ich fragte ihn, ob er ihn mir mal für einen Versuch ausleihen könne. Zuhause versuchte ich den Trackball mit den Füßen zu drehen. Aber auch dieses Mal war der Cursor zu ungenau zu bewegen und die Tasten schwer erreichbar. Die Kugel müßte wesentlich größer sein. Vielleicht wäre es jedoch möglich, einen speziellen Trackball selber zu entwickeln. Mit der Zustimmung meines Freundes baute ich den Trackball auseinander, um die Konstruktion zu überprüfen. Ich sah, dass die Kugel auf 2 Walzen gelagert war, die die Drehbewegung auf die Elektronik übertragen.
Plötzlich kam mir die Idee, dass die Bedienung einfacher gehen müßte, wenn man die Walzen direkt bewegen würde. Dies probierte ich aus und kam endlich auf bessere Ergebnisse. Diese Idee musste ich unbedingt weiter verfolgen.
Bei der Maus und beim Trackball sind die Walzen logischerweise senkrecht zueinander angeordnet, um die horizontalen und vertikalen Bewegungen der Kugel zu erfassen. Die Auf- und Ab-Bewegung des Cursors mit dem zerlegten Trackball gelang mir schon recht gut, doch die seitliche Bewegung war mit dem Fuß noch nicht so präzise. Offensichtlich kann man den Fuß nach vorne und hinten viel genauer bewegen, als zur Seite. Außerdem baumelte mein anderer Fuß bei meinen bisherigen Versuchen immer nutzlos unter dem Tisch.
Wenn jeder Fuß eine eigene Walze vor- und zurück- drehen würde, die parallel nebeneinander stehen, wären die Probleme gelöst. Allerdings wußte ich nicht, wie schwierig es werden würde, damit umzugehen, da man in der Richtung des einen Fußes umdenken müßte. Dies ließ sich aber nur durch Ausprobieren feststellen.
Ich plante also meinen ersten Prototypen.
Ich hatte schon oft mit dem Fußmassageroller meiner Oma gespielt, und so ähnlich stellte ich mir auch die Fußmaus vor. So würde die Fußmaus gleichzeitig zur Entspannung am Computer beitragen. Der Massageroller hatte 3 Rollen und bot so eine gute Auflagefläche für den Fuß. Vielleicht wären aber weniger oder mehr Rollen besser geeignet. Hätte man nur eine Walze, könnte man zusätzlich durch Kippen des Fußes den Cursor sehr feinfühlig steuern.
Ich entschied mich für die Lösung mit einer Walze.
Zusätzlich musste ich mir Gedanken zum Material machen. Sollte ich z.B. die Walzen aus Holz oder Plastik machen? Hier habe ich mich für Holz entschieden, weil es leichter zu besorgen und zu bearbeiten ist.
Oder das Material für die Welle: Holz oder Aluminium? Ich habe Aluminium benutzt, da es:
Diese Liste könnte ich noch weiter fortsetzen.
Ein weiteres großes Problem war, die Drehbewegung der Walzen umzusetzen und in den Computer zu übertragen. Da meine Maus aber eigentlich genauso wie eine normale Maus funktioniert, müßte es auch möglich sein die Elektronik einer normalen Maus zu verwenden. Damit wäre auch das Problem der Einbindung in das Betriebssystem gelöst, da man einen ganz normalen Maustreiber verwenden kann.
Ich nahm die Maus, die ich extra gekauft hatte, erst einmal auseinander. Auf die Rollen, die die Drehbewegung übertrugen, waren kleine Rädchen mit Schlitzen aufgesetzt, die sich in jeweils einer Lichtschranke drehten. Alle Teile dieser Maus konnte ich auch in meiner Maus benutzen.
Aber wo soll die Elektronik untergebracht werden ?
Die erste Idee war es, an jedem der beiden Walzen außen eine Elektronik anzubringen. Hierzu habe ich auch einen Fehl-Konstruktionsplan gezeichnet:
Das wäre aber zu kompliziert von der Bauweise her geworden. Der Einfachheit halber entschied ich mich dazu, die Elektronik in ein separates Kästchen einzubauen, was fast keine Nachteile hatte.
Diese Lösung bot außerdem folgende Vorteile:
Nachdem ich also den Konstruktionsplan entworfen hatte und dachte, dass es keine Probleme mehr gäbe, fing ich an zu bauen. Als erstes sägte ich die vier Seitenplatten aus Holz aus:
Außenseite |
Innenseite |
Jeweils zwei dieser Platten (eine Innen- und eine Aussenseite) verband ich mittels einer Gewindestange. Danach drehte mir ein Bekannter die beiden 14 x 7 cm großen Walzen, da man im Geschäft nur kleinere Walzen bekam. Jetzt besorgte ich mir eine Aluminiumstange mit einem Durchmesser von 14 mm und setzte sie - in zwei Teile zersägt - als Wellen ein. In die Wellen bohrte ich jeweils ein Loch. Dahinein setzte ich die Wellen der Lochscheiben. Danach musste ich nur noch die Lichtschranken, die mein Bruder mir auf Extra-Platinen gelötet hatte, mit Heißkleber ankleben.
Am Ende baute ich die Elektronik aus der normalen Maus aus und schloss sie an meine Maus an.
Diese Maus hat zu den am Anfang genannten Modellen mehrere Vorteile:
Ein weiterer Vorteil ist es, dass man die Fußmaus parallel zur normalen Maus anschließen kann. Dies ermöglicht besseres Arbeiten, da man notfalls mit der normalen Maus korrigieren kann.
Leider muss man bei meinem Prototypen noch in der Systemsteuerung die Mauseinstellungen etwas umschalten. So muss man die Zeigergeschwindigkeit erhöhen, was Ungewohntheiten mit der normalen Maus hervorruft. Der Cursor bewegt sich dann vom linken zum rechten Bildrand schon bei leichten Bewegungen mit der normalen Maus. Dieses Problem lässt sich aber bei dem nächsten Prototypen z.B. durch feinere Lochscheiben beheben.
Nachdem ich mit der Maus mehrere Anwendungen durchprobiert hatte, konnte ich feststellen, dass sich die Maus nicht nur zum Schreiben eignet. Das Schreiben mit Hilfe der Maus unter Word ist zwar die nützlichste Anwendung, aber auch für andere ist sie gut zu gebrauchen.
So kann man sich zum Beispiel während des Surfens im Internet wie beim Fernsehgucken entspannt im Sessel zurücklehnen. Außerdem werden verschiedene Spiele (Rollen- oder Sport- Spiele), die viele Tasten benötigen, unkomplizierter zu steuern, da man die Tastatur mit beiden Händen bedienen kann.
Andererseits kann die Fußmaus bei Grafik- und anderen Programmen, die nur per Maus gesteuert werden, nicht mit Vorteil angewendet werden. Außerdem muss man bei solchen Programmen sehr genau Bewegungen ausführen, was mit der normalen Maus einfacher ist.
Zuguterletzt kann eine solche Fußmaus sicherlich denjenigen Menschen eine große Hilfe sein, die aus irgendwelchen Krankheitsgründen oder Behinderungen ihren Arm nicht bewegen können. Hier fänden sich sicherlich viele Einsatzmöglichkeiten.