Kai Cosmos 40：手型定制 + 轨迹球一体化分体式 ZMK 键盘

Kai Cosmos 40 是一款人体工学分体式 ZMK 键盘，核心亮点是集成了 PMW3610 低功耗轨迹球，并基于 Cosmos Keyboard Configurator 实现了完全贴合手型的定制化设计。

一、项目核心定位与特点

1. 核心定位

人体工学定制：通过手型扫描生成专属键盘外壳，适配个人手掌尺寸与按键习惯，减少长时间输入的手部疲劳。
一体化轨迹球：将 PMW3610 光学传感器与 34mm 轨迹球集成在键盘右侧，实现 “单手键盘 + 鼠标” 的一体化操作，无需额外外设。
无线优先：原生支持 ZMK 固件，提供无线（无 dongle）和有线两种模式，兼顾便携性与低延迟需求。

2. 核心硬件规格

模块	细节说明
键盘本体	40% 配列分体式设计，正交矩阵布局，3D 打印外壳
主控	兼容 ZMK 的 nRF52 系列（如 Xiao nRF52840）
轨迹球模块	34mm 轨迹球 + PMW3610 光学传感器模块（Siderakb 方案）
连接方式	蓝牙 5.x（无线）/ USB-C（有线）
固件	ZMK 开源固件，支持键层映射、手势自定义、低功耗优化

二、设计与制作流程（官方步骤）

项目的设计与实现分为 6 个关键阶段，每一步都围绕 “手型定制” 和 “轨迹球集成” 展开：

手型扫描与基础模型生成
- 使用 Cosmos Keyboard Configurator 工具，通过手机相机扫描自己的手掌，生成贴合手型的键盘外壳和键位布局。
- 该工具是项目的核心基础，支持自定义按键数量、角度、高度，甚至可以提前预留轨迹球安装位。
轨迹球模块集成
- 在键盘右侧（同时作为 ZMK 的主设备端）加入 34mm 轨迹球，搭载 PMW3610 传感器模块。
- PMW3610 传感器专为低功耗无线场景设计，是 DIY 轨迹球键盘的热门选择，支持在 ZMK 固件中实现鼠标指针控制、滚轮等功能。
模型优化与 3D 打印准备
- 将生成的基础模型导入 Blender 或 Fusion 360，对外壳边缘、按键槽、轨迹球安装位进行打磨优化，确保结构强度和使用手感。
PCB 设计与绘制
- 基于 Cosmos 工具提供的微控制器模板，在 KiCad 中绘制 PCB，包括按键矩阵、主控电路、PMW3610 传感器的引脚连接。
- 为分体式设计优化了左右侧 PCB 的布线，确保信号稳定且结构紧凑。
ZMK 固件适配
- 移植 badjerpmw3610 的 PMW3610 驱动，实现轨迹球与 ZMK 固件的兼容。
- 配置 ZMK 的键层、鼠标手势、低功耗模式，同时参考社区开源项目的配置示例，解决文档不全的问题。
组装与调试
- 焊接 PCB、安装 3D 打印外壳和机械轴，组装键盘。
- 测试按键功能、轨迹球指针控制、蓝牙连接稳定性，反复调整键位映射和传感器灵敏度，直到达到理想状态。

三、项目亮点与技术细节

1. 手型定制的核心优势

传统分体式键盘多为通用设计，而 Kai Cosmos 40 完全基于用户的手掌数据生成，按键角度、高度、间距都贴合个人手型，能有效减少腕部扭转和手指伸展幅度，长时间输入更舒适。

2. PMW3610 轨迹球的适配优势

低功耗：相比 PMW3360 等传统游戏传感器，PMW3610 的功耗极低，适合无线键盘的电池续航需求。
ZMK 原生支持：通过开源驱动移植，实现了指针移动、左右键、滚轮等完整鼠标功能，可直接在 ZMK 中配置手势（如长按轨迹球切换键层）。
紧凑集成：34mm 轨迹球模块体积小巧，完美嵌入键盘右侧，不额外占用桌面空间。

3. 开源与可扩展性

项目完全开源，提供了 3D 打印文件、PCB 设计文件、ZMK 固件配置，用户可直接复刻或修改。
支持扩展：可添加 OLED 屏幕、编码器、额外按键，也可根据自己的手型重新生成外壳，适配不同的手掌尺寸。

四、后续改进计划（官方文档）

开发者在项目文档中列出了后续优化方向，为复刻者提供了参考：

复位按钮优化：将复位按钮移至 MCU 下方，避免被外壳遮挡，方便调试固件。
LED 可见性：在 MCU 周围开槽，让主控的内置 LED 指示灯更清晰可见，方便判断设备状态。
蓝牙信号增强：在 MCU 下方铺设铜质天线，优化无线信号强度，减少断连问题。
传感器安装方向：PMW3610 仅支持 90° 旋转安装，需提前规划 PCB 和外壳的方向，避免后期调整困难。

五、项目价值与社区影响

为 DIY 人体工学键盘提供了 “手型定制 + 轨迹球一体化” 的完整解决方案，降低了普通用户复刻的门槛。
验证了 PMW3610 传感器在 ZMK 无线键盘中的可行性，推动了低功耗轨迹球键盘的社区发展。
基于 Cosmos Keyboard Configurator 的设计流程，为后续定制化键盘项目提供了可复用的思路和工具链。

六、License

ShareAlike 4.0 International

七、项目地址

https://github.com/kaihchang/Kai_Cosmos_pmw3610_trackball_split_keybaord