CN105011938A - 测量人体曲线的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量人体曲线的装置，包括底板以及测量箱，测量箱具有一列通孔，测量箱内具有：两根导向杆；移动座，与两根导向杆滑动配合，移动座上具有一螺纹孔，螺杆，与螺纹孔螺纹配合；第一驱动电机，用于驱动螺杆转动；多个直线位移传感器，各直线位移传感器的测量杆与对应的通孔同轴布置；控制器，用于控制第一驱动电机工作，并接收来自直线位移传感器的信号。本发明通过螺杆和螺纹孔的配合，在第一驱动电机的驱动下，移动座能够在导向杆上来回的滑动，从而带动直线位移传感器运动，测量杆穿出通孔后与人体相应部位抵靠，测量杆被压缩，得到的位移信号。相对于现有技术而言，本申请能够一次性的测得所有数据，效率大大提高。

Description

测量人体曲线的装置

技术领域

本发明涉及用于测量人体数据的设备，具体涉及测量人体曲线的装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对于床上用品舒适性的要求也越来越高。特别是枕头的设计，对于人们的睡眠质量提高具有非常重要的作用。一旦人们使用不合适的枕头，轻则容易造成睡眠质量下降，重则影响人体肩颈健康。

根据上述情况，并且基于人体个体外形的差异，已有人开始定制适合于自身使用的可保护肩颈部位的定制枕头，但是其设计的枕面弧度往往都是按照设计者的肉眼观察，其准确性和科学性不能得到保证，由此设计的产品也往往效果欠佳。

为了得到较为准确的数据，现有技术中有一种用于测量人体背部弧形的装置，该装置包括一位于后方的挡板和二位于前方的支撑板，该挡板和支撑板平行设置并通过支柱连接，二支撑板上均呈阵列分布有探针穿孔，二支撑板的探针穿孔上穿设有可在二支撑板上水平移动的探针，该挡板和支撑板之间还设置有标尺。使用时，将探针均拔出到支撑板的最前方位置；然后将设备推向人体后侧的肩颈位置，此时，部分探针将由于肩颈位置的贴靠逐步向挡板位置水平移动；当所有的探针均能接触到人体后侧的肩颈位置时，测量完毕，此时探针阵列前端所呈现出的形状就是人体的肩颈曲线形状；将肩颈曲线测量仪退离人体并通过标尺对应获得相应的曲线读数。

上述的设备能够测得人体肩颈的曲线数据，但是它通过标尺进行读数，需要记录多个数据，且要被测量者保持恒定的姿势，使用效率非常低，且记录的数据容易出错；而且人的身高各不相同，上述设备不能升降，对于身高较高的人而言，腿部需要弯曲，对于身高较低的人而言，需要在脚底垫东西，整个设备使用时，严重影响用户体验，甚至影响测量精度。

发明内容

本发明针对上述问题，克服至少一个缺陷，提出了一种测量人体曲线的装置。

本发明采取的技术方案如下：

一种测量人体曲线的装置，包括底板以及设置在底板上方的测量箱，所述测量箱的侧壁具有一列间隔布置的通孔，所述测量箱内具有：

两根平行布置的导向杆，各导向杆均固定在测量箱内；

移动座，与两根导向杆滑动配合，移动座上具有一螺纹孔，

螺杆，转动安装在测量箱内，且螺杆穿过所述螺纹孔，与所述螺纹孔螺纹配合；

第一驱动电机，用于驱动所述螺杆转动；

多个用于采集位移信号的测量机构，安装在所述移动座上，各测量机构均包括能够移动的测量杆，各测量杆与对应的通孔同轴布置；

控制器，用于控制第一驱动电机工作，并接收来自测量机构的信号。

通过螺杆和螺纹孔的配合，在第一驱动电机的驱动下，移动座能够在导向杆上来回的滑动，从而带动测量机构运动，测量机构的测量杆穿出通孔后与人体相应部位抵靠，测量机构采集到相应的位移信号。相对于现有技术而言，本申请能够一次性的测得所有数据，效率大大提高。

进一步的，所述测量机构还包括带有编码器的测量电机，所述测量杆具有外螺纹，所述测量电机通过齿轮驱动测量杆沿通孔的轴线方向运动。

编码器的工作原理及作用：它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移，这种结合测量的数据精确度更高更准确，误差很小。

进一步的，所述测量机构为自恢复式的直线位移传感器，所述自恢复式的直线位移传感器还包括传感器本体和复位弹簧：所述测量杆与传感器本体滑动配合且一端穿出传感器本体，测量杆穿出传感器本体的一端具有一限位块，所述复位弹簧套设在测量杆上，且端部与限位块抵靠，测量人体曲线的装置还包括套设在测量杆穿出传感器本体的一端的缓冲套。

工作时，在第一驱动电机的驱动下，移动座能够在导向杆上来回的滑动，从而带动直线位移传感器运动，直线位移传感器的测量杆穿出通孔后与人体相应部位抵靠，测量杆被压缩，直线位移传感器采集到相应的位移信号。

本申请的直线位移传感器为现有技术的传感器。直线位移传感器的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这一效果，通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。直线位移传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。工作时，通过压缩测量杆，从而测得压缩杆被压缩的距离，根据各个测量杆压缩的距离差可以得到各测量点的相对位置，从而可以根据相应公式定制相应规格的床上用品，如枕头或者垫子等。

为了防止测量杆跟人体接触后造成人体不适，通过缓冲套能够减缓这种不适。

进一步的，还包括与所述控制器电连接，用于显示各直线位移传感器采集到的数据的显示器。

通过控制器对采集的信号的换算，可以得到相应的被压缩的距离，能够直接在显示器上显示，方便读取。

进一步的，还包括两个与控制器电连接的行程开关，各行程开关分别设置在其中一根导向杆的两端。

通过设置行程开关，能够限定移动座的行程，保证装置正常的工作。装置进行测量工作时，电机工作，移动座运动，当移动座与行程开关触碰时，控制器发送信号使电机停止工作；当测量完毕进行复位时，在电机的作用下，移动座往回移动，当移动座与另一个行程开关触碰时，控制器发送信号使电机停止工作。

进一步的，还包括两个分别套设在对应导向杆上的滑块，移动座与各滑块相对固定。

这种结构形式，使得装置装配维护较为方便，也能起到稳定装置的作用。

进一步的，还包括控制所述测量箱升降的升降机构。

通过设置升降机构能够调节测量箱的高度，适配各种身高的人群。

进一步的，所述升降机构设置在底板与测量箱之间，升降机构包括：

至少两个伸缩杆组件，各伸缩杆组件的两端分别与测量箱和底板相对固定；

液压油缸，液压油缸的缸体与底板相对固定，液压油缸的活塞杆与所述测量箱相对固定。

伸缩杆组件通过至少2个相互嵌套的杆件构成，在液压油缸的作用下，能够方便快捷的调节测量箱的度位置。

进一步的，所述升降机构设置在底板与测量箱之间，升降机构包括：

至少两根限位杆；

升降架，与所述测量箱相对固定，升降架具有若干与限位杆配合的安装孔，升降架套通过安装孔与限位杆滑动配合；

丝杆，底部转动安装在底板上，顶部与升降架螺纹配合；

第二驱动电机，驱动所述丝杆运动。

第二驱动电机能够带动丝杆转动，因为丝杆与升降架螺纹配合，因此升降架有转动的运动趋势，但是由于升降架套设在限位杆上，所以升降架不转动，而是沿着限位杆上下运动。通过控制第二驱动电机的转动方向，能够方便快捷的控制测量箱的高度。

进一步的，所述底板上具有两个用于确定人体站位的标示线或标示凹槽。

设置标示线或标示凹槽能够方便装置的测量工作，防止人因为站的太近或太远而影响装置的测量工作。

进一步的，还包括减速器，所述第一驱动电机与减速器相互配合，减速器的输出轴通过联轴器与所述螺杆相对固定。

本申请的装置不仅能够测量肩颈部的曲线，还能测量背部，腰部，臀部等部位的曲线等。用户可以根据测得的数据定制相应规格的枕头、垫子等床上用品。

本发明的有益效果是：通过螺杆和螺纹孔的配合，在第一驱动电机的驱动下，移动座能够在导向杆上来回的滑动，从而带动直线位移传感器运动，直线位移传感器的测量杆穿出通孔后与人体相应部位抵靠，测量杆被压缩，直线位移传感器采集到相应的位移信号。相对于现有技术而言，本申请能够一次性的测得所有数据，效率大大提高。

附图说明：

图1是本发明测量人体曲线的装置的结构示意图；

图2是图1另一角度下去除测量箱的一个侧板后的结构示意图；

图3是实施例2的结构示意图。

图中各附图标记为：

1、测量箱，2、导向杆，3、行程开关，4、滑块，5、传感器本体，6、第一驱动电机，7、减速器，8、联轴器，9、螺杆，10、移动座，11、复位弹簧，12、测量杆，13、限位块，14,、控制器，15、标示凹槽，16、底板，17、第二驱动电机，18、限位杆，19、丝杆，20、升降架，21、螺母块，22、缓冲套，23、缸体，24、伸缩杆组件，25、活塞杆，26、通孔。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

如图1和2所示，一种测量人体曲线的装置，包括底板16以及设置在底板上方的测量箱1，测量箱1的侧壁具有一列间隔布置的通孔26，测量箱1内具有：

两根平行布置的导向杆2，各导向杆均固定在测量箱内；

移动座10，与两根导向杆滑动配合，移动座上具有一螺纹孔，本实施例中，移动座上固定有螺母块21，螺纹孔设置在螺母块21上，见图2；

螺杆9，转动安装在测量箱内，且螺杆穿过螺纹孔，与螺纹孔螺纹配合；

第一驱动电机6，用于驱动螺杆转动，；

多个用于采集位移信号的测量机构，安装在所述移动座上，各测量机构均包括能够移动的测量杆，各测量杆12与对应的通孔26同轴布置，本实施例中测量机构为自恢复式的直线位移传感器；

控制器14，用于控制第一驱动电机6工作，并接收来自直线位移传感器的信号。

本实施例还包括减速器7，第一驱动电机6与减速器相互配合，减速器的输出轴通过联轴器8与螺杆相对固定。

本实施例中，自恢复式的直线位移传感器还包括传感器本体5和复位弹簧11：测量杆12与传感器本体5滑动配合且一端穿出传感器本体，测量杆穿出传感器本体的一端具有一限位块13，复位弹簧11套设在测量杆上，且端部与限位块13抵靠，测量人体曲线的装置还包括套设在测量杆穿出传感器本体的一端的缓冲套22，见图2。

本申请的直线位移传感器为现有技术的传感器。其工作原理是通过压缩测量杆，从而测得压缩杆被压缩的距离，根据各个测量杆压缩的距离差可以得到各测量点的相对位置，从而可以根据相应公式定制相应规格的床上用品，如枕头或者垫子等。为了防止测量杆跟人体接触后造成人体不适，通过缓冲套能够减缓这种不适。

本实施例还包括与控制器14电连接，用于显示各直线位移传感器采集到的数据的显示器(图中未示出)。通过控制器对采集的信号的换算，可以得到相应的被压缩的距离，能够直接在显示器上显示，方便读取。

本实施例还包括两个与控制器14电连接的行程开关3，各行程开关分别设置在其中一根导向杆2的两端。通过设置行程开关，能够限定移动座的行程，保证装置正常的工作。装置进行测量工作时，电机工作，移动座运动，当移动座与行程开关触碰时，控制器发送信号使电机停止工作；当测量完毕进行复位时，在电机的作用下，移动座往回移动，当移动座与另一个行程开关触碰时，控制器发送信号使电机停止工作。

本实施例还包括两个分别套设在对应导向杆上的滑块4，移动座10与各滑块相对固定。这种结构形式，使得装置装配维护较为方便，也能起到稳定装置的作用。

本实施例还包括控制测量箱升降的升降机构。通过设置升降机构能够调节测量箱的高度，适配各种身高的人群。

本实施例的升降机构设置在底板与测量箱之间，升降机构包括：

至少两根限位杆18；

升降架20，与测量箱1相对固定，升降架20具有若干与限位杆配合的安装孔，升降架套通过安装孔与限位杆滑动配合；

丝杆19，底部转动安装在底板上，顶部与升降架螺纹配合；

第二驱动电机17，驱动丝杆运动。

第二驱动电机17能够带动丝杆19转动，因为丝杆与升降架螺纹配合，因此升降架有转动的运动趋势，但是由于升降架套设在限位杆上，所以升降架不转动，而是沿着限位杆上下运动。通过控制第二驱动电机的转动方向，能够方便快捷的控制测量箱的高度，本实施例中，丝杆19上固定有第一皮带轮，第二驱动电机的输出轴上固定有第二皮带轮，两个皮带轮之间通过皮带传动。

本实施例中，底板16上具有两个用于确定人体站位的标示凹槽15，于实际运用时，还可以为标示线。设置标示线或标示凹槽能够方便装置的测量工作，防止人因为站的太近或太远而影响装置的测量工作。

本实施例工作时，人体站立在标示凹槽15上，通过升降机构调节测量箱1至合适位置，通过螺杆和螺纹孔的配合，在第一驱动电机的驱动下，移动座能够在导向杆上滑动，从而带动直线位移传感器运动，直线位移传感器的测量杆穿出通孔后与人体相应部位抵靠，测量杆被压缩，当移动座与行程开关触碰时，控制器发送信号使电机停止工作，控制器记录此时直线位移传感器测得的数据；完毕进行复位时，在电机的作用下，移动座往回移动，当移动座与另一个行程开关触碰时，控制器发送信号使电机停止工作。本实施例相对于现有技术而言，能够一次性的测得所有数据，效率大大提高。

本申请的装置不仅能够测量肩颈部的曲线，还能测量背部，腰部，臀部等部位的曲线等。用户可以根据测得的数据定制相应规格的枕头、垫子等床上用品。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的区别仅在于升降机构不同，本实施例中，升级机构包括：

至少两个伸缩杆组件24，各伸缩杆组件24的两端分别与测量箱和底板相对固定；

液压油缸，液压油缸的缸体23与底板相对固定，液压油缸的活塞杆25与测量箱相对固定。伸缩杆组件通过至少2个相互嵌套的杆件构成，在液压油缸的作用下，能够方便快捷的调节测量箱的度位置。

实施例3

本实施例与实施例1和实施例2的区别仅仅在于测量机构的不同，本实施例测量机构不采用直线位移传感器，而是采用编码器采集位移信号。具体的，本实施例的测量机构包括测量杆以及带有编码器的测量电机，测量杆具有外螺纹，测量电机通过齿轮驱动测量杆沿通孔的轴线方向运动。

编码器的工作原理及作用如下：它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移，这种结合测量的数据精确度更高更准确，误差很小。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种测量人体曲线的装置，包括底板以及设置在底板上方的测量箱，其特征在于，所述测量箱的侧壁具有一列间隔布置的通孔，所述测量箱内具有：

两根平行布置的导向杆，各导向杆均固定在测量箱内；

移动座，与两根导向杆滑动配合，移动座上具有一螺纹孔，

螺杆，转动安装在测量箱内，且螺杆穿过所述螺纹孔，与所述螺纹孔螺纹配合；

第一驱动电机，用于驱动所述螺杆转动；

多个用于采集位移信号的测量机构，安装在所述移动座上，各测量机构均包括能够移动的测量杆，各测量杆与对应的通孔同轴布置；

控制器，用于控制第一驱动电机工作，并接收来自测量机构的信号。

2.如权利要求1所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，所述测量机构还包括带有编码器的测量电机，所述测量杆具有外螺纹，所述测量电机通过齿轮驱动测量杆沿通孔的轴线方向运动。

3.如权利要求1所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，所述测量机构为自恢复式的直线位移传感器，所述自恢复式的直线位移传感器还包括传感器本体和复位弹簧：所述测量杆与传感器本体滑动配合且一端穿出传感器本体，测量杆穿出传感器本体的一端具有一限位块，所述复位弹簧套设在测量杆上，且端部与限位块抵靠，测量人体曲线的装置还包括套设在测量杆穿出传感器本体的一端的缓冲套。

4.如权利要求3所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，还包括与所述控制器电连接，用于显示各直线位移传感器采集到的数据的显示器。

5.如权利要求1所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，还包括两个与控制器电连接的行程开关，各行程开关分别设置在其中一根导向杆的两端。

6.如权利要求1所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，还包括两个分别套设在对应导向杆上的滑块，移动座与各滑块相对固定。

7.如权利要求1所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，还包括控制所述测量箱升降的升降机构。

8.如权利要求7所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，所述升降机构设置在底板与测量箱之间，升降机构包括：

至少两个伸缩杆组件，各伸缩杆组件的两端分别与测量箱和底板相对固定；

液压油缸，液压油缸的缸体与底板相对固定，液压油缸的活塞杆与所述测量箱相对固定。

9.如权利要求7所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，所述升降机构设置在底板与测量箱之间，升降机构包括：

至少两根限位杆；

升降架，与所述测量箱相对固定，升降架具有若干与限位杆配合的安装孔，升降架套通过安装孔与限位杆滑动配合；

丝杆，底部转动安装在底板上，顶部与升降架螺纹配合；

第二驱动电机，驱动所述丝杆运动。

10.如权利要求1所述的测量人体曲线的装置，其特征在于，所述底板上具有两个用于确定人体站位的标示线或标示凹槽。