スクイーズボックスキーボード

長い間テストしたいと思っていたアイデアに基づいて、エルゴノミック分割キーボードを設計および製造しました。キーボードの主な機能は次のとおりです。

• セパレートデザイン
• キーの等しい列
• カスタマイズ可能な列オフセット
• 指ごとに調整可能な垂直オフセット
• 6キーサムクラスター

スプリットスクイーズボックスキーボード





Squeezebox 21a キーボードの左側上面図

静止位置

真ん中と下の列で手を休める



私のキーボードを他のキーボードと区別する主なデザイン要素は、中央と下の列の形状だと思います。それらは 100 度の鋭角であり、つま先サポートの開始位置は、中央の列のつま先と下の列のパッドです。下段との接触を維持しながら中段に印刷することができ、その逆も可能です。つまり、2 つのキーを押すために指がどこにも届く必要はありません。





真ん中の列を押す





下の列を押す



また、スイッチが鋭角になっているので、隅を押しながら1本の指で両方を押すことができます。両方のキーを同時に押したり離したりします。つまり、レイアウトに QMK コンボを追加した後、各指にはどこにも到達せずに駆動できる 3 つのシンボルがあります。





中段と下段の 1 本の指コード



上段の和音もあり、最小限に到達する必要があるように配置され、傾けられています。つまり、指ごとに 4 つのキーがあります。一番上の列は近すぎて手を伸ばすと見逃してしまいます。彼に連絡する必要はありません。あなたはただ「考える」必要があり、あなたはその中にいるでしょう。





一番上の列を押す

スイッチの物理的な位置

4 本の指のメイン グリッドと親指のクラスター



つまり、4 本の指には 3x5 のグリッドがあり、親指には 6 つのキーがあります。したがって、各手に 21 個のキーがあり、合計 42 個のキーがあります (クール!)。サム クラスターには、長椅子型のキーのペアが含まれています。一方のキーは平らで、もう一方のキーは斜めになっているため、個別に、またはコードで簡単に押すことができます。真ん中の 1 列は親指の開始位置です。2 番目の列は親指を内側に動かして押す必要があり、3 番目の列は外側に動かして押す必要があります。

人間工学とカスタマイズ

行間隔は、Kailh Choc スイッチの寸法にできるだけ近づけるように設計されています。最初からもっとタイトな配置が必要だということは分かっていましたし、もっと小さいスイッチが売られていればもっとコンパクトにしたかったのにと思いましたが、私のシステムはすでに理想に近づいています。



各列の高さは、前壁/後壁のパラメーター化された CAD で変更されます。調整するには、パラメーターを入力して新しい壁を印刷するだけで十分です。基本的に、各列には、それを支える棚の独自の高さがあります。



範囲を調整するために、各指の列はスロットに配置され、約 15 mm 移動できます。ボルトを少し緩め、各ピンの位置を調整してからボルトを締めるだけで十分です。





高さとX / Y位置を調整するためのサムクラスターサポート サムクラスター



は、サムシリンダーの長さを変えることで上げ下げすることができます。ねじ付きブッシュ用の穴のグリッドに沿って、左右に動かしたり、さらに近づけたりできます。これまでのところ、私は 2 つの位置しか試していないので、ねじ込みブッシュを 2 つの穴に挿入しただけですが、理論的には、ねじ込みブッシュは親指の付け根の下にあるどの丸い穴にも挿入できます。



また、クラスターはキーボード ケースに固定するボルトの軸を中心に回転できます。



私の最初の目標は、キーボードをほとんどの人のためにカスタマイズできるデバイスに変えることでした。おそらく、これは LEGO パーツに似たスタンドを使用して柱の高さを変更することで可能です。ただし、この段階で列の高さを調整するには、詳細を特別に印刷する必要があります。他のすべては、少なくともワイヤーの長さの制限内で、機械的に調整できます。

ベアスイッチ

キャップなし！チョークスイッチには理想的なステムステムがあります。欲しかったコンパクトなジオメトリーでは中段と最下段のスイッチの間に極小の隙間が必要で、キャップが邪魔になります。横から見ると、下段のディレイラー フィンガー レストが中段のディレイラー サポートにわずかにかかっていることがわかります。厳密に言えば、キーキャップは最上列と親指のクラスターに使用できますが、実際には意味がありません。キーキャップがなければ、キーボードはクールに見えると思います。キーボードの世界の固定ギアのバイクのようなものです。スイッチは標準位置から 90 度回転して、個々のフィンガーのカラム圧力ギャップを減らします。

接続とはんだ付け

私はいくつかの最初のプロトタイプがとても気に入りました。たとえば、これは垂直ブロックでしたが、いくつかのスロットで 2 方向に調整されました。





このプロトタイプは素晴らしいように見えましたが、これらすべてのケースをはんだ付けするのは本当に悪夢でした.



しかし、私は、すべてを接続するためにはんだごてを持ってそこに入る方法がないことに気付きました. はんだ付けできるものに落ち着く前に、いくつかのバージョンを落とす必要がありました。



現在の取り外し可能な壁のデザインは、手動配線も簡素化します。ケースから完全に取り外された各スイッチにはんだ付けを 3 段階行い、接着剤で固定しました。ビルドにとても役に立ちました。この作業スキームでは、ワイヤーの接続は 1 つの固定壁だけで行うことができるため、反対側には、はんだごてとワイヤーを手動で移動するための多くのスペースがあります。





組み立て前のはんだ付け





壁が1つしかない状態でのフィンガーコラムの接続

リストレスト下の鍵

最も快適なプレス ジオメトリを得るには、Squeezebox の一番下の列には、指が端からぶら下がってキーに触れることができるように、高いリストレストが必要です。

ニースタンド

机の上にある 2 つの別々のキーボードをいじっていると、誤って Squeezebox を膝の上に置いてしまい、椅子のアームレストをリストレストに合わせて、非常に快適な位置にできることに気付きました。前腕は椅子の肘掛けに置かれ、リスト レストは同じ高さでそれらの前に直接置かれます。スタンドは真ん中のマウス面にもなります。ということで、とりあえず膝の上に寝転がったキーボードをメインのポーズにしようと思います。しかし、彼女がテーブルに横になっているときでも、彼女と一緒に仕事をするのは非常に便利です。





ニースタンドとチェアアームレスト

3Dプリント

このバージョンは、6 つの個別の部分で構成されています。ねじ込みブッシュの挿入面にドリルで穴を開け、M3ボルトでパーツを締め付けて接続します。これまで 3D プリントでねじ込みブッシュを使用したことはありません。はんだごてでモデリングして取り付けるのは非常に簡単です。私はそれらを愛し、将来のプロジェクトでそれらを使用します。



スライスした後、パーツをサポートする必要はありません。ボルトの頭が PCB をショートさせないように、Elite-C マイクロコントローラーを保持するボルト用の小さなワッシャーを印刷しました。



プロジェクトに取り組んでいると、モデリング スキルの成長が非常に顕著です。FreeCAD で最初の部品とプロトタイプをモデリングするのに何時間もかかりました。何度もやり直し、git でファイルの多くのバージョンを作成しました。しかし、プロジェクトの最後に、RJ-9 コネクタ、マイクロコントローラー、および USB-C ポート用のスペースを備えた内壁を 1 時間もかからずにモデリングし、2 回目の試行ですべてを正常に印刷しました。



対称的な分割キーボードの場合、左右のほとんどすべての違いは、スライサー プログラムで鏡像を実行することで伝達できます。これは、CAD で半分だけをモデル化する必要があることを意味します。

学習曲線

一般に、トレーニングは通常のエルゴドックスと大差ありません。特に、新しい QMK 機能とレイアウト テクニックを学びながら、エルゴドックスのキーの数を何年にもわたって徐々に減らしてきたからです。ただし、この変更は、私のタイピング速度を 60 wpm から 20 wpm に下げるほど劇的です。句読点やその他の面でキーボード レイアウトをまだ改善しているので、まだほとんど入力していません。1 週間か 2 週間の夕方の練習の後、日常の使用に切り替えるのに十分なスピードと正確さを獲得できると確信しています。

キーボード各部の詳細

私は Kaihl Choc Red スイッチを使用しました - リニア、ロー プロファイル、低作動力の静音スイッチです。マイクロコントローラとして Elite-C を使用しました。キーボード パーツは、RJ-9 ケーブルとソフトウェア シリアル構成によって接続されます。ねじ付きスリーブは M3 ボルト用に設計されています。全体として、これは手配線で自家製キーボードを作成するためのかなり標準的なアプローチです。

キー配列

小指が外側の柱に手を伸ばし、エルゴドックスのShiftでコードを押すと、慢性的な腱の捻挫で腕が痛かったので、小指への負荷を減らして負荷を親指、これにより、キーボードの小指から列がなくなりました。 Shift と Control / Escape は親指の下 (および / または QMK コンボではまだ作業中) に移動し、Tab はナビゲーション レイヤーに移動したため、小指は文字キーを押すだけで残りました。いつかはBEAKLなど小指への負担が少ない回路に切り替えるかもしれませんが、新しい鍵盤を使いこなしながら慣れるのは嫌でした。



ドヴォルザークのベース レイヤーを保持したかったので、新しいものに直接ジャンプしなかったので、ドラッグする内側の列を 1 つ残しました。つまり、内側の列は、新しいキーボードへの移行を容易にするためにのみ必要ですが、最終的には、それを必要としないレイアウトを作成して削除することになるでしょう。指が横に移動する必要がある距離を減らすために、2 つの内側の列が同じプレート上にあるため、ギャップは非常に小さく、わずか 2 mm です。



修飾子を含む可能性を探るプロセスは、まだ終わっていません。メイン行修飾子をテストしましたが、Dvorak では、th や ns のような組み合わせで右手で誤検知が発生する傾向が非常に高いため、それらを私のエルゴドックスの最下層に移動しました。しかし、スクイーズボックスの一番下の行にモディファイアを配置すると、それらとのコンボを作成できなくなります。これが、このデザインの可能性を大きく失う理由です。次回は上の行で Ctrl と Alt だけの修飾子を試して、真ん中と下の行で 1 本指のコンボを打つことができるようにしようと思います。親指に非常に多くのキーがあることは、特にたまにしか必要としないアクションの場合に、多くの素晴らしい可能性を生み出します。



詳細が気になる場合は、私の QMK フォークには私のレイアウトがあります。

ビデオ

動作する自家製キーボードの作成に関する結論

とてもエキサイティングなプロジェクトでした。2020 年 1 月にキーボードの同僚であるMichael Sloaneに角度付きキーの概念を初めて説明して以来、これを実装したいと考えていました 。CAD と 3D 印刷に関する私の経験は非常に少なく、パラメータ化された CAD をこれまで作成したことがなく、TinkerCAD と SketchUp を少しだけ使っただけでした。このようなプロジェクトにはパラメータ化が不可欠であるため、ダクティル マニュフォーム ソフトウェア スタック (clojure、openscad) について調査を行いましたが、FreeCAD ですべてをシミュレートして良好な結果を得ました。





スプレッドシート パラメータと主壁モデルを示す FreeCAD プロジェクト



このプロジェクトには、夜間と週末に少なくとも 2 か月の重要な作業と、多数のプロトタイプの開発が必要でした (詳細は後述)。以前にいくつかのキーボード キットをはんだ付けしたことがありますが、ワイヤを手動で接続したり、自分で QMK ファームウェアを構成したりしたことはありません。マイクロコントローラーのファームウェアと、ワイヤー接続をファームウェアに結び付ける方法に非常に苦労しました。Discord と Slack のフォーラムで、毎週私の質問に答えたり、問題を解決してくれたりする多くの人々に感謝しています。

新バージョンの予定

このバージョンで気に入らないのは、リングと中指の上列と中列の間の角度が鋭すぎることです。一番上の行を指先で思うように入力することができません。代わりに、釘がキャップを傷つけます。これは元々、この角度が良いジョイスティック式の縦置きを設計したためです。しかし、作業の過程で水平方向に切り替えましたが、これがジオメトリに影響することを理解していませんでした。この角度は人差し指と小指にとって理想的ですが、これは少し奇妙ですが、次のバージョンでは、リングと中指の一番上の列はほぼ平らで、約 170 度になります。



マグネット用の溝を追加して、キーボードとリスト レストを、ニー スタンド用の 1/2 インチの合板に接着したスチール プレートに取り付けることができます。合板に取り付けて端に沿って通すと、マウス スタンドの中心が完全に解放されます (または、キーボードがテーブルの上にある場合はコーヒーを飲みます)。



この設計では、レイアウトでリセット キーを作成することを考えていたため、物理的なリセット ボタンのスペースの必要性を考慮していませんでした。それは非常に楽観的な決定であることが判明したので、私はそれを固持しなければならず、ワイヤーからぶら下がっていました.次のバージョンでは、適切な場所を考え出します。 QMK のセットアップとフラッシュはかなり迅速なプロセスであると予想していたので、フラッシュを数回行うだけで済みます。私はどのように間違っていました。最初は 42 個のキーのうち 39 個が機能し、その後突然機能しなくなり、誤って一番下の行だけが機能し始め、その後すべてが機能し始めましたが、キーは逆でした。などを注文。



ねじ込みブッシュを介して主壁に取り付ける単純な外壁を追加します。これにより、構造全体が均等に配置されます。



また、親指用のクラスターを完全に再設計することも検討しています。おそらく、一番上の列のキーを隣り合わせに配置します。



Choc Red スイッチによく似合う黒い PLA Prusament のスプールがあります。

長い数週間のプロトタイピング

スロットとスロットによる 2 段階の調整が可能な最初の縦型のプロトタイプの 1 つ.



最初は、ビクトル エイクマンのコンサーティーナのように、ジョイスティックのように使用する縦型構造になると思っていました 。後 プロトタイピングの多くは、私は標準の水平チルトレイアウトのため、この複雑な付加要件とOPTをドロップすることを決めました。



手の位置と鍵盤の締まり具合がアコーディオンやコンサーティーナのように見えることから「Squeezebox」という名前を付けました。 Squeezebox は、そのようなツールのスラング用語です。横型のデザインに決めた後も、ケースが箱型で、角のキーが絞られているので、その名前はそのままでした。



また、以前はサックスを演奏していたので、タイピング時に同様の動きを感じたいと思っていたので、スイッチを押しながら垂直方向に配置することに非常に興味があります。





スロットとボルトの行によって調整可能な垂直プロトタイプ



4 本の指のメイン列のレイアウトは、私が非常に迅速に実装しました。当時、私は FreeCAD でパラメトリック 3D モデリングを学び始めたばかりだったので、自分のアイデアをプログラムに実装するのに苦労しました。 2 次元の調整 (前後、上下) を作成するには、多くのプロトタイプを作成する必要があり、PLA フィラメントのほぼ 2 つの完全なスプールを使用する必要がありました。スロット構造、ボルト構造、磁気ファスナー、接着剤で固定された構造、LEGO ピースのように一緒に保持された構造などがあります。これらのプロトタイプの中には、配線するのが難しいものもあったので、正しい位置を決めた後、最も難しいのは手作業で配線を接続することでした。





磁気ベースを備えた 2 つのジョイスティック プロトタイプ





原型園

組み立て写真付きのアルバム全体

アルバムには 150 枚以上の写真が含まれており、Flickrで表示でき ます。