本發(fā)明所述的智能腰保健操座椅，涉及一種具有理療按摩功能的座椅。

背景技術(shù)：

隨著社會節(jié)奏的加快以及職場壓力的增加，廣大工作者不得不選擇有損腰椎的工作方式?，F(xiàn)有的腰部理療按摩設(shè)備主要是以仿推拿、仿按壓、磁療等方式進行按摩。該類設(shè)備在進行按摩時對人體的作用力大，會對使用者的工作或休息造成影響。且現(xiàn)有設(shè)備存在智能化程度低，需要人單獨拿出時間使用等缺陷。因此一款能在人員處于工作狀態(tài)下，通過智能檢測與控制對使用者腰部進行按摩，同時又不打擾人員工作的按摩設(shè)備就成了廣大使用者的需求。

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，研究設(shè)計一種新型的智能腰保健操座椅，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題是十分必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明的目的是研究設(shè)計一種新型的智能腰保健操座椅，針對人的腰部進行運動式保健，通過檢測靠背與坐墊上的壓力信號，進行智能判斷與控制輸出，實現(xiàn)坐墊在使用者的不同狀態(tài)下以不同的方式運動。從而達到在不影響使用者工作或休息的前提下減緩腰部疲勞，預防腰椎疾病的作用。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的智能腰保健操座椅，包括靠背、扶手、座椅架、立柱、座椅底架和萬向腳輪；靠背和扶手裝配于座椅架上部；立柱通過銷關(guān)節(jié)連接到座椅底上并壓在推力軸承上；座椅底架下部裝有萬向腳輪；座椅架通過銷關(guān)節(jié)連接到立柱上；其特征在于所述的座椅架與座椅底架之間裝有空間運動結(jié)構(gòu)；坐墊安裝架與座椅架之間裝有蛇形運動結(jié)構(gòu)；靠背與扶手安裝到平行四邊形機構(gòu)上；平行四邊形機構(gòu)與座椅底架相連接；在坐墊的下部和靠背后部分別裝有壓力傳感器a和壓力傳感器b，在立柱上裝有控制單元，由壓力傳感器和控制單元組成壓力檢測與智能控制系統(tǒng)。

本發(fā)明所述的空間運動結(jié)構(gòu)包括：球鉸連桿和電動推桿a；電動推桿a的兩端通過銷軸分別與座椅架底部前端和立柱下部相連接，形成銷連接，使座椅架、電動推桿a和立柱形成三角形結(jié)構(gòu)；球鉸連桿的兩端分別座椅架底部后端和座椅底架相連接，形成球鉸關(guān)節(jié)。球鉸連桿與上述三角形結(jié)構(gòu)作異面安裝；座椅架在電動推桿a的推動下實現(xiàn)相對于座椅底架的空間曲線運動。

本發(fā)明所述的蛇形運動結(jié)構(gòu)包括坐墊安裝架、電動推桿b、導輪和蛇形導軌；所述的蛇形導軌通過螺栓固定于座椅架上面，坐墊安裝架通過導輪與蛇形導軌相連接；蛇形導軌設(shè)計成倒t型槽結(jié)構(gòu)，通過導輪與蛇形導軌的連接，也防止了坐墊安裝架產(chǎn)生遠離座椅架的運動；在坐墊安裝架的下面安裝萬向球輪，萬向球輪壓在座椅架上，以承載重量；坐墊通過螺栓固定到坐墊安裝架的上面；電動推桿b裝于坐墊安裝架與坐墊之間，其兩端分別與座椅架與座椅面安裝架構(gòu)成銷關(guān)節(jié)連接；坐墊的下部為電動推桿b的安裝設(shè)計出預留空間；坐墊隨坐墊安裝架在電動推桿b的推動下沿蛇形導軌做平面曲線運動。

本發(fā)明所述的平行四邊形機架結(jié)構(gòu)包括連桿、前連架桿、后連架桿的機架；前連架桿和后連架桿的上端分別與連桿進行銷連接，下端別與機架上部的前后兩端進行銷連接，形成平行四邊形機構(gòu)；連架桿的下端設(shè)置有拉環(huán)銷；機架的下端與座椅底架固定連接；靠背固定到前連架桿上；連桿上裝有扶手。

本發(fā)明所述的靠背與四邊形機構(gòu)垂直安裝；可以通過調(diào)節(jié)拉環(huán)銷與機架上不同位置孔的配合，調(diào)整前連架桿相對于機架的夾角，從而調(diào)整靠背的傾斜角度。

本發(fā)明所述的壓力檢測與智能控制系統(tǒng)包括：控制單元、壓力傳感器a和壓力傳感器b?？刂茊卧b于立柱上；壓力傳感器a安裝在坐墊的內(nèi)部中間位置；壓力傳感器b固定在靠背內(nèi)部中間位置；控制單元、壓力傳感器a、壓力傳感器b和電動推桿a以及電動推桿b通過導線相連接。通過壓力檢測與智能控制，判斷人員的工作時間與工作狀態(tài)，從而系統(tǒng)輸出不同的動作指令，驅(qū)動電動推桿以不同速度、不同行程、不同方式運動，對使用者腰部進行仿人員伸腰、扭胯方式的保健運動。

本發(fā)明的工作原理如下：

本發(fā)明的主要運動有座椅架的空間曲線運動和座椅面的平面運動兩部分。在電動推桿a的伸縮下，座椅架相對座椅支架左右擺動；座椅架與座椅底架用球鉸連桿作異面連接，便可將產(chǎn)生擺動力傳遞到球鉸連桿上，連桿推拉座椅架，使其產(chǎn)生繞豎直軸的轉(zhuǎn)動，從而復合為座椅架相對于座椅底架的空間曲線運動；在電動推桿b的伸縮和蛇形導軌的導向下，坐墊便產(chǎn)生相對于座椅架的平面曲線運動。通過扶手與靠背對人腰部以上的部分的固定，實現(xiàn)腰部以下隨座椅面作復雜的空間，從而起到放松腰部的作用。人員可通過調(diào)節(jié)靠背傾斜度來調(diào)整舒適度。

本發(fā)明的智能檢測與控制系統(tǒng)采用單片機作為控制模塊，通過安裝在坐墊與靠背上的壓力傳感器，檢測坐墊與靠背墊面的壓力大小與持續(xù)時間信號，并通過d/a轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，送往單片機處理器；單片機根據(jù)座椅墊面的壓力變化情況判斷人是否處于專注狀態(tài)；通過座椅壓力信號的持續(xù)時間判斷人是否處于長時間工作狀態(tài)；根據(jù)靠背墊面的壓力信號判斷人處于工作狀態(tài)還是休息狀態(tài)。并根據(jù)不同的狀態(tài)執(zhí)行不同的驅(qū)動程序，從而控制兩個電動推桿做出不同速度、不同行程和不同方式的運動，實現(xiàn)對不同狀態(tài)下使用者腰部的運動保健。

開機后，程序進入初始化，兩個電動推桿分別回到零點位置，使座椅面處于水平且位于座椅中心位置；同時完成計時器，壓力傳感器信號清零等指令。

當使用者坐到坐墊上時，位于坐墊里面的壓力傳感器a產(chǎn)生一個壓力模擬量信號，信號經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，將壓力信號的數(shù)字量發(fā)送給單片機。若此時位于靠背里面的壓力傳感器b沒有信號傳出，且來自傳感器a在一個檢測周期(1秒)內(nèi)檢測到的壓力信號變動值小于系統(tǒng)所設(shè)置的閾值，則系統(tǒng)判斷為人員處于專注工作狀態(tài)。系統(tǒng)輸出指令給驅(qū)動器，帶動電動推桿a發(fā)生動作，該動作運動幅度小、速度低，不影響人員正常工作，此時電動推桿b不動作。

當壓力傳感器a在一個檢測周期內(nèi)(1秒)獲得的壓力信號變化值大于系統(tǒng)設(shè)定的閾值，且壓力傳感器b未檢測到壓力信號時，系統(tǒng)判斷為人員處于非專注工作狀態(tài)，此時兩個電動推桿均發(fā)生運動，運動速度與幅度低。

當兩個壓力傳感器均檢測到壓力信號時，系統(tǒng)判斷為人員處于休息狀態(tài)，此時兩個電動推桿同時動作，且運動幅度與速度加大。

當系統(tǒng)檢測到壓力傳感器a的信號持續(xù)1小時時，系統(tǒng)判斷為人員處于長時間工作狀態(tài)，此時兩個電動推桿同時動作，且運動幅度與速度加大，提醒人員注意放松、休息。

上述運動持續(xù)時間設(shè)為五分鐘，周期設(shè)為三十分鐘，便可實現(xiàn)對人員腰部的有效放松。

本發(fā)明的優(yōu)點是顯而易見的，主要表現(xiàn)在：

1.該座椅運動結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，采用兩個電機便可實現(xiàn)模仿腰保健操的動作，且兩個電機運行方式的不同組合，可實現(xiàn)使用者在工作中，對腰部進行前后移動、左右移動、扭動。不需要人員單獨拿出時間來使用。

2.本發(fā)明采用智能檢測與控制系統(tǒng)，智能化程度高，控制簡單，穩(wěn)定性與可靠性高?？梢罁?jù)坐墊與靠背兩個壓力信號，判斷出人員的工作狀態(tài)，作出不同的運動策略。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、加工簡便、智能控制、使用方便、安全可靠等優(yōu)點，其大批量投入市場必將產(chǎn)生積極的社會效益和顯著的經(jīng)濟效益。

附圖說明

本發(fā)明共有9幅附圖,其中：

附圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明座椅架結(jié)構(gòu)及動作原理圖；

附圖3為本發(fā)明座椅架結(jié)構(gòu)圖；

附圖4為本發(fā)明座椅面蛇形運動結(jié)構(gòu)及動作原理圖；

附圖5為本發(fā)明座椅架與蛇形導軌結(jié)構(gòu)圖；

附圖6為本發(fā)明座椅架配上座椅面安裝架結(jié)構(gòu)圖；

附圖7為靠背與扶手結(jié)構(gòu)及動作原理圖；

附圖8為靠背與扶手結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖9為本發(fā)明智能檢測與控制系統(tǒng)流程圖。

在圖中：1、座椅架2、球鉸連桿3、立柱4、推力軸承5、座椅底架6、電動推桿a7、電動推桿b8、坐墊安裝架9、導輪10、蛇形導軌11、萬向球輪12、螺栓13、扶手14、連桿15、前連架桿16、后連架桿17、機架18、拉環(huán)銷19、壓力傳感器b20、壓力傳感器a21、控制單元22、萬向腳輪23、靠背24、坐墊。

具體實施方式

本發(fā)明的具體實施例如附圖所示，智能腰保健操座椅包括靠背23、扶手13、座椅架1、立柱3、座椅底架5和萬向腳輪22；靠背23和扶手13裝配于座椅架1上部；立柱3通過銷關(guān)節(jié)連接到座椅底架5上并壓在推力軸承4上；座椅底架5下部裝有萬向腳輪22；座椅架1通過銷關(guān)節(jié)連接到立柱3上；其特征在于所述的座椅架1與座椅底架5之間裝有空間運動結(jié)構(gòu)；坐墊安裝架8與座椅架1之間裝有蛇形運動結(jié)構(gòu)；靠背23與扶手13安裝到平行四邊形機構(gòu)上；平行四邊形機構(gòu)與座椅底架5相連接；在坐墊24的下部和靠背23后部分別裝有壓力傳感器a20和壓力傳感器b19，在立柱3上裝有控制單元21，由壓力傳感器和控制單元組成壓力檢測與智能控制系統(tǒng)。

空間運動結(jié)構(gòu)包括：球鉸連桿2和電動推桿a6；電動推桿a6的兩端通過銷軸分別與座椅架1底部前端和立柱3下部相連接，形成銷連接，使座椅架1、電動推桿a6和立柱3形成三角形結(jié)構(gòu)；球鉸連桿2的兩端分別座椅架1底部后端和座椅底架5相連接，形成球鉸關(guān)節(jié)。球鉸連桿2與上述三角形結(jié)構(gòu)作異面安裝；座椅架1在電動推桿a6的推動下實現(xiàn)相對于座椅底架的空間曲線運動。

蛇形運動結(jié)構(gòu)包括坐墊安裝架8、電動推桿b7、導輪9和蛇形導軌10；所述的蛇形導軌10通過螺栓固定于座椅架1上面，坐墊安裝架8通過導輪9與蛇形導軌10相連接；蛇形導軌10設(shè)計成倒t型槽結(jié)構(gòu)，通過導輪9與蛇形導軌10的連接，也防止了坐墊安裝架8產(chǎn)生遠離座椅架的運動；在坐墊安裝架8的下面安裝萬向球輪11，萬向球輪11壓在座椅架上1，以承載重量；坐墊24通過螺栓固定到坐墊安裝架8的上面；電動推桿b7裝于坐墊安裝架8與坐墊24之間，其兩端分別與座椅架1與座椅面安裝架8構(gòu)成銷關(guān)節(jié)連接；坐墊24的下部為電動推桿b的安裝設(shè)計出預留空間；坐墊24隨坐墊安裝架8在電動推桿b7的推動下沿蛇形導軌10做平面曲線運動。

平行四邊形機架結(jié)構(gòu)包括連桿14、前連架桿15、后連架桿16的機架17；前連架桿15和后連架桿16的上端分別與連桿14進行銷連接，下端別與機架17上部的前后兩端進行銷連接，形成平行四邊形機構(gòu)；連架桿15的下端設(shè)置有拉環(huán)銷18；機架17的下端與座椅底架5固定連接；靠背23固定到前連架桿15上；連桿14上裝有扶手13。

靠背23與四邊形機構(gòu)垂直安裝；可以通過調(diào)節(jié)拉環(huán)銷18與機架17上不同位置孔的配合，調(diào)整前連架桿15相對于機架17的夾角，從而調(diào)整靠背的傾斜角度。

壓力檢測與智能控制系統(tǒng)包括：控制單元21、壓力傳感器a20和壓力傳感器b19?？刂茊卧?1裝于立柱3上；壓力傳感器a20安裝在坐墊24的內(nèi)部中間位置；壓力傳感器b19固定在靠背23內(nèi)部中間位置；控制單元21、壓力傳感器a20、壓力傳感器b19和電動推桿a6以及電動推桿b7通過導線相連接。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，所有熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其本發(fā)明的構(gòu)思加以等同替換或改變均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。