磁悬浮式钢琴按键结构设计

杨玉涵

磁悬浮式钢琴按键设计是磁悬浮技术的一个应用尝试，是乐器的一次独特创新。

问题提出：钢琴弹奏起来声音非常动听，但它很笨重，无法随身携带。我闪过一个念头，有没有既轻便、手感又好的钢琴呢？钢琴分为琴键与琴身，我若是能让一块块琴键飞落自如，一收起来就带走，是不是更方便？

解决方案：利用《初中物理》所学“电磁效应”、磁铁“同性相斥，异性相吸”的知识、悬浮原理（磁悬浮列车原理）及《高中物理》（选修3-2）中传感器知识来研究。分析了磁悬浮技术，以“一端绕轴，一端悬浮”的按键架构为基础，设计出磁悬浮式钢琴按键结构，解决磁悬浮按键悬浮不稳定的问题；分析了按键触发机制，研究基于磁铁“同性相斥”和压力传感器技术的非接触式按键触发机制，设计出“磁铁-压力传感器-单片机”非接触式钢琴按键触发结构。

主要特征：研究利用磁铁“同性相斥”的性质，实现钢琴按键悬浮；研究利用压力传感器技术和单片机技术，实现钢琴按键信号的触发。

优点：磁悬浮式钢琴按键结构设计，解决了“手卷式”鋼琴键盘因为力度弱、击弦感觉差以及其键程太短和回弹力不足而弹奏起来“手感”很差的问题。它体型小巧，安装灵活，携带方便，充满了炫酷的感觉，有助于提高青少年学习钢琴的兴趣。endprint