Клавиатура нового поколения — «10-Ю»

С самого первого знакомства с печатью (на мех. машинках) я понял: есть что улучшить. Решение, которое пришло мне в голову, настойчиво требовало воплощения. Хочу поделиться с вами и узнать ваше мнение.

Основная идея


Создать устройство более удобное, эргономичное, надежное и, немаловажно, позволяющее вводить команды с большей скоростью и комфортом.
Сначала я прорабатывал варианты разных устройств гибридов «а-ля клава+мышка+джойстик» и продолжаю доводить до ума, но, пока, не готов представить на суд столь требовательной публики.

Брюс Уиллис уже пользуется схожим устройством. (правда, по фильму это 2044 г. Отрывок из фильма «Петля времени»), где он набирает инд.номер для поиска человека.


За то время, пока я додумывал механические прототипы, значительно развились сенсорные экраны, и разработка клавиатуры переакцентировалась под нее. Еще больше возможностей применения появилось благодаря технологиям считывания движений (Microsoft Kinect habrahabr.ru/post/151258, Leap Motion habrahabr.ru/company/rozetked/blog/190404, Finger Detection Demo wiki.ros.org/mit-ros-pkg/KinectDemos/FingerDetection, браслет MYO www.youtube.com/watch?v=oWu9TFJjHaM и другие аналоги).
Можно с уверенностью утверждать, что вскоре мы получим гаджеты, считывающие малейшие движения пальцев.
Вам вообще не нужна будет клавиатура. Вы сможете набирать тексты и отдавать другие команды просто двигая пальцами в воздухе. А гаджет, считывающий ваши движения, будет переводить их в текст и выполнять другие операции.
Вот еще один уже работающий гаджет, для которого просто просится новая форма ввода.
здесь описание habrahabr.ru/post/232571

Не правда ли, удобно? Вы можете держать руку так, как вам удобно, главное, чтобы она была в рабочей зоне. Никуда не нажимаете, и не промахиваетесь мимо клавиши. Вы можете работать с компьютером, двигаясь и располагаясь там, где вам удобно и как вам удобно. При этом кнопки не ломаются, чаем не заливаются, и даже чистить их не надо.

Есть и недостатки: отсутствие тактильного отклика, паразитные движения (несколькими пальцами одновременно), у кого-то физиологическая невозможность выполнения определенных движений. И другие. Работа над ними идет, и, собственно, для того, чтобы определить: что еще улучшить и насколько это нужно? — и написана эта статья.

В первую очередь требовалось создать клавиатуру (раскладку символов и другие команды).

Предлагаемая разработка получила название «10-Ю». Основана на естественных движениях пальцев в различных направлениях (от себя, к себе, вправо, влево и вниз).
Она подходит как для сенсорных экранов (достаточного размера), для гаджетов считывающих движения (с достаточной точностью), так и для специальных механических клавиатур.

Из аналогов, найденных мной, наиболее близки два:

1) «Октодон» (обсуждение этого проекта на Хабре можно найти здесь).



2) DATAHAND habrahabr.ru/post/36951



Правда, «Октодон» решил ограничится 4-мя направлениями (верх, низ, право, лево). Поскольку (на то время) нигде не нашел его раскладку, придумал свою, изучив опыт хабровчан (и не только) по разработке клавиатур.

Раскладка по удобству набора


Основной принцип то же, что и в остальных продуманных раскладках:
Часто встречающиеся буквы должны быть расположены в самых удобных местах.

По удобству и силе у нас идут:
1. Сгибатели (направление «к себе» или вниз);
2. Разгибатели (направление «от себя» или вверх);
3. Мышцы определяющие движение вбок.

Форма раскладки по удобству набора



Также нужно учесть, что для указательного и мизинца движение вбок не составляет особого труда. А для среднего и особенно безымянного непривычно (если вы пока не музыкант; пока, потому что одним их побочных эффектов, после освоения этой раскладки, является легкость освоения некоторых музыкальных инструментов).

Отсюда получилась:



Следующий вариант раскладки изменен с учетом часто встречаемых сочетаний букв (данные отсюда). Отдельная благодарность KaHDuDaT, автору этой статьи.



Также учтены некоторые ассоциативные связки, облегчающие запоминание расположения букв.
Несколько нарушается принцип равномерного чередования рук и пальцев. Но здесь, в отличие от кнопочных клавиатур, удобнее набрать комбинацию одним движением одного пальца.

Например: сочетание «СТР» набирается одним круговым движением. Что удобнее и быстрее, чем три нажатия разными пальцами.

Кроме того, благодаря ассоциациям устраняется одно из самых больших неудобств для всего нового: сложность в обучении. На данном этапе это важнее, чем оптимальное расположение букв.

Расположение букв теперь легко для запоминания (хотя парочка пальцев требует еще доработки):

________________Левая рука______________________Правая рука
Указательный_____СТРЕ (стрела, стреха…) __________НОЫВ. (Новый, вынос)
Средний_________КШИЩ (шик, кишка, щи, шиЩка)____МХАЦ (хам, мах, маца)
Безымянный_____ДЁЛЮ (делю, дело, люд, лёд)______ПФЗЭ ( Эф, Пошел Филин За Эльфом)
Мизинец_________ЯЖЧБ (… Ждет предложений.....)____УГЬъЙ (гуй, уги, угь, угъ)

«Ъ» и «Ь» знаки пришлось объединить, чтобы «Ё» поместилась в раскладку.
Вместе с тем, сам по себе второй ряд дает еще много разных возможностей.

Знаки препинания и сервисные клавиши


Более грамотного расчета чем у KaHDuDaT не нашел. Впрочем, возможно, потому что мне очень понравилась его работа.
Частотность знаков препинания и сервисных клавиш в %:

1. SPACE — 15
2. точка“.”, запятая “,” — 3
3. BACKSPACE — 1
4. тире (дефис)“-” — 0,6
5. ENTER, скобки “(“, “)” — 0,5
6. Кавычки “” — 0,25
7. “?” — 0,15
8. “!”, “:” — 0,07
9. “;” — 0,02

Отсюда расположение под большие пальцы. Направление движений, для удобства, слегка повернуто.



Очень удобно ставить точку (запятую), а сразу после них «пробел». Команда выполняется одним круговым движением вверх (вниз) + влево;
SPACE — сдвигаем текст влево;
ENTER — как бы вводится внутрь ладони.

BACKSPACE — стираем, как резинкой текст слева;
SHIFT — естественно, движением «вверх»;
TAB — переход дальше, вправо.
123…, смена языка, функции,, символы — как бы уход в «подвал», в другие слои.

DELETE, CAPSLOCK, ALT, CTRL, — Пока решили не вводить, как не часто употребляемые в печати.

Английская раскладка


Опираясь на частотность, употребления букв слегка изменили, учитывая биграммы и наиболее распространенные слова. Наиболее частое буквенное сочетание “THE...”, поэтому данный вариант раскладки получил рабочее название «THESE».



Цифры и символы


Цифры расположены с учетом привычных раскладок. Приближенно, но вполне удобно. Чем-то напоминает счет на пальцах.



Символы располагаются не столько по частотности употребления, сколько по логически-ассоциативным связкам, удобным для запоминания.
В таблице показана частотность употребления символов в текстах и позиция в раскладке. Некоторые символы не поместились в этот слой. Для них нужно будет добавлять +SHIFT. Впрочем, учитывая то, что они употребляются довольно редко, это не проблема.
Символы =, >>, << пишутся двойным нажатием -, >,< соответственно. (да простят меня программисты, разрабатывали под обычного пользователя)

Теперь можно вернуться к основной идее: «мышка+клава+джойстик»

Дополнительные функции во многом аналогичны традиционным.

— Управление курсором — движение кисти (всех пальцев) в нужном направлении (для сенсорных экранов).
— ЛКМ (ПКМ) — касание в центральной зоне указательным (безымянным) пальцем (аналогично тачпадам)
— Зум (± масштаб, увеличение, уменьшение) аналогично традиционным.
— Зум горизонтальный, вертикальный (растяжение объекта по осям) аналогично традиционным + доп. палец
— Вращение объекта по осям: вращение ладони (3-5 пальцев) в нужном направлении.
— Выделение: курсор + SHIFT
— Копирование, вырезание, перемещение объектов: схватывающее движение в щепоть и перемещение в нужное место экрана.
— Скроллинг: движением вниз-вверх-вправо-влево средним пальцем, как при скроллинге колесиком или при работе трекболом.
— Функция гироскопа, джойстика. Для гаджетов считывающих движения: при наклоне кисти вправо-влево, вперед-назад курсор соответственно перемещается. Для сенсорных экранов то же движение + SHIFT. Удобно в играх для движения, перемещения центра тяжести, наклона корпуса и т.п.

Сейчас ведется работа отслеживанию удобства и эффективности этой клавиатуры. По раскладке хоткеев, автозамен, ряд опций по управлению объектами в текстовых, графических программах и другие доработки.
Приветствуются замечания, предложения по усовершенствованию.

Резюме


Учитывая переход на сенсорные экраны, а также системы считывания движений, есть все основания полагать, что клавиатура «10-Ю» будет востребована пользователями.

P.S. Благодаря замечаниям и комментариям статья исправлена и доработана, поэтому некоторые комментарии могут быть не понятны. Выражаю огромную благодарность всем, уделившим время и внимание!
Share post
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More
Ads

Comments 36

    +1
    Вы не держите руки в определенном положении, нарабатывая усталость. Никуда не нажимаете, и никуда не промахиваетесь.

    И как вы планируете этого добиться?
      0
      Сейчас отрабатываем 10-Ю на сенсорных планшетах. Это первый этап внедрения.
      В перспективе (аналогичные разработки уже есть в мире), что-то вроде этого браслета, считывающего мышечные импульсы
      www.fitness-gadget.ru/catalog/thalmic-labs/thalmic-labs-myo.html
      Хотя есть и более подходящий гаджет под 10-Ю — это Leap Motion
      habrahabr.ru/company/rozetked/blog/190404/
      Пока отзывы о нем не очень, но тенденция очевидна.
        +4
        Сейчас отрабатываем 10-Ю на сенсорных планшетах. Это первый этап внедрения.

        Во-первых, на планшете, с которого я прочитал эту статью, невозможно одновременно поместить все десять пальцев, не закрыв при этом экран полностью
        Во-вторых, даже если бы это удалось, положение пальцев будет строго фиксированным (более фиксированным, чем на обычной клавиатуре), и промахнуться тоже будет можно.
        В-третьих, на планшете (плоской поверхности) весьма сложно обеспечить пять направлений движения для всех пальцев (проблемы с отличием нажатия от движения и движением вниз для большого пальца)
        В-четвертых, лично я не могу двигать большим пальцем правой руки «вниз» (в вашей условной схеме). На обычной клавиатуре это мне набирать не мешает, а вот на вашей я не смогу (то же относится и к людям с любыми другими нарушениями и травмами).

        вроде этого браслета, считывающего мышечные импульсы

        Если движения будут крупными, это будет неэффективно.
        Если движения будут мелкими, как собираетесь отличать паразитные импульсы (пальцы у людей не неподвижны сами по себе) от реальных движений?

        Leap Motion

        Пока не различает мелкие движения, руки нужно держать на весу.

        Так что пока ни один из трех предложенных вами вариантов не отвечает на вопрос, как вы планируете избавить пользователей вашей клавиатуры от необходимости держать руки в определенном положении и от промахов.
          0
          Присмотритесь к touch+ от ractiv. Он только вышел и должен идельно подходить для вашей задачи. Кстати, стоит поменять enter и пробел. Так будет логичнее. т.к. пробел — сдвиг <вправо>, а enter — сдвиг вниз и <влево>. Ассоциативно лучше запоминается и не вызывает конфуза. А еще логичнее было бы enter на движение <вниз> назанчить.
            +1
            Отличная штука! Действительно, шикарно подходит. И, учитывая размер самих камер, думаю, можно будет его встраивать в те же маленькие планшеты, на которых, действительно все пальцы с трудом помещаются.
            0
            Сегодня попался на глаза конкурс от Intel продвигающий их технологию RealSense, которая кажется применимой к вашей задаче. Вот тут они идеи принимают на конкурс: realsenseappchallenge.intel.com/
          0
          Так и просится в каждый манипулятор «Datahand» по оптическому сенсору из обычной «мышки»
          Получилось бы идеальное устройство управления, ИМХО.
            0
            Да вы прям читаете мысли!
            В общем-то 10-Ю — это первый этап проекта. Следующим как раз идет гаджет «клава+мышка+джойстик». Сейчас заканчиваю статью с описанием. Вскоре выложу, надеюсь оцените и даже усовершенствуете.
            +2
            А пальцы не умрут на движениях «чуть чуть вбок»? На стандартных клавиатурах в основном всё-таки вниз больше. А тут просто вбок.
              0
              Боковые движения идут на самые редко встречающиеся буквы. Так что будет время отдохнуть. Опять же, развитие мелкой моторики = развитие мозга. Это я, как педагог раннего развития, говорю ;)
                +2
                Но мы то вышли из возраста раннего развития, думаете есть шанс освоить нестандартные движения? Мне сложно просто от обычной к островной клаве перейти.

                По существу, я безымянным пальцем очень плохо в горизонтальной плоскости управляю, скажем, жест Спока могу только на левой сделать, а на правой, как не пытался не могу. Значит там есть физические ограничения, отсутствие нужных нервов или мышц. Думаю у многих и не такое отклонение встретится. Вы делаете ставку на очень тонкую моторику, которая для людей может быть и не стандартна.

                Мне кажется нужно делать упор только на базовые физиологические движения, так и кисть уставать не будет и целевая аудитория шире и развивать сверх способности не надо.

                Я думал над физиологической системой ввода, мне больше нравится идея перчатки, которая может точно жесты определять и давать обратную тактильную связь. Например, все пальцы поджаты, указательный движется вперед. Когда жест зафиксирован, идет давление на подушечку указательного пальца. Перчатка настраиваемая для каждого человека, но готовые наборы жестов быть должны. Если ты не можешь или не удобно какой-то жест выполнять, то переназначаешь. В таком виде система печати не заметна и подходит для набора на смартфоне. В будущем может эволюционировать в импланты прямо в пальцы.

                Вот такую хочу, может забьете на свою Ю-10 и перчаткой займетесь?
                  –1
                  Да, перчатка тоже хороша. Но, по моим исследованиям, есть и недовольные. Мол, снимать-одевать, поломается и пр. бурчание. Более перспективной в этом плане, мне кажется, браслет считывающий импульсы, вроде MYO www.technonavigator.com/3484-upravlenie-priborami-na-rasstoyanii-braslet-myo.html
                  Со всякими проектирующимися экранами.
                  А по поводу боковых движений — тренируется. Ну, а если уже не тренируется, то сделаем следующий круг, как второй ряд, чтоб движением вперед-назад работало.
                    0
                    Когда то тоже пытался заниматься чем то подобным. Но моя идея заключалась в использовании манипулятора с пятью кнопками и встроенным акселерометром. Для того чтобы ввести нужную букву нужно было наклонить устройство в определённую сторону и нажать кнопку. Вот ссылка на видео www.youtube.com/watch?v=zGIXWkNetYI
              0
              А чем вам Swype не нравится?
                –1
                Swype — великолепна. На данном этапе 10-Ю для экранов побольше. На смартфонных экранах не так удобно обучаться. Но, потихоньку, пора осваивать.
                0
                — список недостатков по ссылке не доступен. Так же не работает ссылка на Datahand
                — просто держать пальцы (и руки) в воздухе, а не на столе или клавиатуре — это довольно утомительно
                — бонус не залить чаем довольно странный: оба показанных девайса отлично им заливаются
                — вы про мышку не забыли? т.е. как ей пользоваться? Допускаю, что в DataHand есть что-то для этого
                — как по итогу будет выглядеть ваш девайс? как он будет сопрягаться с ноутбуками?
                  0
                  Благодарю за помощь.
                  1. Исправил.
                  2. Сейчас как раз отрабатываем вариант «руки на столе», а вернее на планшете. Пальцы просто скользят по поверхности сенсорного экрана, при этом общие движения кистью тоже могут восприниматься как команды. В дальнейшем, используя гаджеты считывающие движение пальцев, положение руки может быть произвольным.
                  3. Это найденные мной прототипы. Наша разработка будет «неубиваема»
                  4,5. С мышки всё и началось. Готовлю статью об этом.
                    0
                    Это найденные мной прототипы. Наша разработка будет «неубиваема»

                    Как вы планируете это обеспечить?
                  +13
                  «Знак = пишется двойным нажатием -»? Серьезно? На ресурсе, где ощутимая часть аудитории — программисты?
                    0
                    Благодарю. Немного неясно выразился.
                    Символы =, >>, << пишутся двойным нажатием -, >,< соответственно. Для программистов, само собой, предусмотрена опция перепрограммирования под себя, а также дополнительные сокращения, автозамены, спецдвижения и прочие прелести.
                      +1
                      Перепрограммирование под себя — это значит, что свою клавиатуру всегда носить с собой? А на клавиатуре, скажем, обычного пользователя, к которому зашли посмотреть, что не так, в терминале уже ничего не поправишь?
                      0
                      А вот еще один патент habrahabr.ru/post/190794/ Пока мы обсуждаем, Аррle патентует…
                        0
                        Apple патентует совсем другое, не путайте, пожалуйста.
                      0
                      Если уж считывать движения пальцев в воздухе, то можно убрать боковые движения за счёт добавления движения пальцев вверх и вниз (плюс к себе и от себя). Но ведь тогда мы не получим и тактильные ощущения от нажатия, и чем это лучше экранных клавиатур?
                        0
                        Вот-вот. Всё думаю, как бы одной рукой всю клаву набирать, только без аккордов. И это один из самых перспективных путей.
                          0
                          Я придумал квазирежим с зеркальным отражением другой половины клавиатуры, но это не для набора текстов, лишь для вызова клавиатурных сочетаний. Всё же лучше печатать двумя руками, если есть возможность. Если же сделать слишком много кнопок, то про слепую печать можно забыть. Лучше продумать простые аккорды (нажатие не более двух кнопок одновременно), если так уж необходимо набирать тексты одной рукой.
                        0
                        Почему-то при виде раскладок вспомнил «клавиатуру» для геймпада из Steam Big Picture.
                          0
                          Не удачно описана идея. Начинается с введения в «инновационную клавиатуру», а затем сразу про раскладки. Перечисляется множество возможностей, но описывается, как эти возможности могут быть достигнуты. Лично мне не понятно, как будет достигнута цель безошибочного набора? Человек вполне может неверно «сдвинуть» палец, при этом будет поставлена неверная буква и так далее, аналогично любой другой клавиатуре.
                            0
                            А не должна ли здесь быть картинка про конкурирующие стандарты?


                              +5
                              Как писали несколько выше, идея описана не совсем удачно. Постараюсь описать почему:

                              Во-первых, мне кажется, вы слишком мало уделили описанию вашего концепта, и слишком много — его достоинствам. Из статьи не совсем понятно, что именно вы предлагаете, держать руки в воздухе и отслеживать движения пальцев? или руки будут лежать на столе? Как будет выглядеть устройство? Вы приводите примеры реализаций, но не пишите, в чем их отличие от предлагаемого вами продукта, а если отличий нет, то в чем ваша инновационность.

                              Во-вторых, вы описываете достоинства вашей клавиатуры как что-то очевидное и не требующее доказательств, для вас это может и так, но для читателей нет. Например, мне было трудно поверить в достоинства Октодона, пока я сам на нем не поработал. Мне кажется, на данной стадии вам было бы полезно сосредоточится на прототипе, чтобы самому понять, насколько идея жизненна.

                              В-третьих, если рассматривать удобство прототипов, которые вы приводите (LeapMotion и т.п.) — тут очень большое пространство для дискуссий. Если вкратце, основные проблемы управления руками в сферическом вакууме перед устройством:
                              — отсутствие тактильного отклика, который повышает отзывчивость и интуитивность системы ввода
                              — усталость рук от нахождения в точке отсчета (для управления в воздухе руки должны быть на весу, для клавиатур проецируемых на стол — в определенном дефолтном положении на столе). т.е. нельзя просто так взять и потянуться за кружкой чая.
                              Как ваша гипотетическая клавиатура будет решать эти проблемы?

                              Как-то так. Ваша работа по созданию раскладки вызывает уважение, но опять же, без кривых обучения, без примеров работы у вас получился некоторый фальстарт.
                                0
                                И опять «задвигание» буквы Ъ на «второй слой»… Хотя, да, она сильно редкая, а один мой друг вообще предло́жил вместо Ъ печатать Ь, и никто никогда не заметит.
                                Хорошо хоть, Ё поместилась…
                                  0
                                  Вас ужасно раскритиковали, а я бы в свою очередь с удовольствием поигрался с подобным девайсом. Если цена не будет кусаться, конечно.
                                    0
                                    Буду пользоваться QWERTY/ЙЦУКЕН вплоть до самого прихода нейроконтроллеров. Ну или если «диковинная» клавиатура совершенно случайно окажется в руках, будет совершенно совместима со всеми устройствами и сильно понравится.
                                      0
                                      Благодарю за поправки и замечания. Что-то исправил, убрал рекламно-хвалебные речи, постарался ответить на вопросы в тексте, дабы новым читателям было лучше понять.
                                        0
                                        Вот отрывок из «Петли времени» где сам Брюс рекламирует новый способ ввода.


                                        На руке у него написан инд. номер, по которому он находит нужного человека в базе.
                                          0
                                          Интересный концепт. Действительно надо подержать в руках руки перед прототипом.
                                          Давно уже думал о датчиках, которые срабатывают именно на микродвижения пальцев… Думаю все, кто изучал слепую печать тренировались печатать мысленно, при этом немного подёргивая пальцами.
                                          При таком подходе очень много особенностей именно каждого человека. Но если система будет самообучаемая, с гибкой настройкой.
                                          Видел лазерные клавиатуры, которые проецируются на любую поверхность, но это уже другое.
                                          Ну и буду рад поучаствовать в жизни проекта, если такая необходимость есть)
                                          Желаю удачи в работе!

                                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.