CN109700214A - 一种智能图书馆桌椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能图书馆桌椅，包括椅子本体、桌子本体、用于调控椅子位于桌子底部或是桌子侧部的椅子位置调控机构、以及控制系统；椅子本体包括椅子机架、受驱动可折叠的靠背扶手机构、坐姿矫正机构、以及具有自锁功能的滚轮支撑腿；工作时，控制系统将校园卡感应器读取的校园卡账户信息发送给服务器，由于服务器对该账户信息进行身份认证，并将认证结果反馈给控制系统，控制系统根据认证结果控制椅子位置调控机构和受驱动可折叠的靠背扶手机构动作。本发明的智能图书馆桌椅，该智能图书馆桌椅具有网上预约，刷卡入座，自动收放凳子，自动矫正坐姿等功能。

Description

一种智能图书馆桌椅

技术领域

本发明属于图书馆装置技术领域，具体涉及一种智能图书馆桌椅。

背景技术

随着人类对知识的渴望越来越强，所以就诞生了图书馆这一种把书籍都集中在一起的场所，现在几乎所有的大学都至少有一座图书馆，但是现在大学里的图书馆也存在一些问题，比如占座现象严重，学生看完书后懒得把凳子收回，还有就是学生的不正确坐姿问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能图书馆桌椅，该智能图书馆桌椅具有网上预约，刷卡入座，自动收放凳子，自动矫正坐姿等功能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种智能图书馆桌椅，包括椅子本体、桌子本体、用于调控椅子位于桌子底部或是桌子侧部的椅子位置调控机构、以及控制系统；

所述椅子本体包括椅子机架、受驱动可折叠的靠背扶手机构、以及具有自锁功能的滚轮支撑腿；

所述受驱动可折叠的靠背扶手机构包括靠背、扶手横杆、扶手立杆、第一电机、旋转盘、伸缩装置，靠背的底部通过转轴转动安装在椅子机架上，扶手横杆的尾端铰接在靠背上，扶手横杆的前端与扶手立杆的一端铰接，扶手立杆的另一端与椅子机架铰接，所述第一电机安装在椅子机架侧部，旋转盘固定安装在第一电机的输出轴上，伸缩装置包括套筒和滑动设置在套筒内的伸缩杆，伸缩装置的套筒固定安装在旋转盘上，伸缩装置的伸缩杆的顶端与靠背铰接；第一电机动作时，带动旋转盘转动，旋转盘带动伸缩装置旋转，伸缩装置在旋转的同时，其伸缩杆的杆长发生变化，进而伸缩杆会带动靠背下放或支起，靠背下放或支起的同时会驱动扶手横杆和扶手立杆下放或支起，从而完成靠背和扶手的下放或支起状态控制；

所述椅子本体的底部设置四个具有自锁功能的滚轮支撑腿，其包括支撑腿、套筒、支撑弹簧、轮子、轮轴、轮轴支架、内杆，支撑腿的底部具有扩径段，该扩径段滑动安装在套筒内，并且在套筒上端口设置用于阻止支撑腿的扩径段脱离套筒的限位件，该限位件具有内缘，内缘的内径小于扩径段的外径，从而起到阻止支撑腿的扩径段脱离套筒的作用；内杆设置在支撑腿的扩径段底端，内杆的直径小于扩径段直径，所述支撑弹簧套装在该内杆上，在套筒的底端口具有用于限位支撑弹簧的限位内缘，从而使支撑弹簧被限制在支撑腿底部扩径段和套筒底端口的限位内缘之间；所述轮轴支架固定设置在套筒底部，轮轴安装在轮轴支架上，轮子安装在轮轴上，在内杆的底端设置有橡胶材质的固定塞，当椅子承受载荷时，支撑腿底部扩径段压缩支撑弹簧，内杆下移，使内杆底部的固定塞接触轮子，从而实现对轮子的自锁；当椅子无人乘坐时，由于支撑弹簧的弹力，所以内杆底部的固定塞不会接触轮子，轮子可以自由转动；

所述椅子位置调控机构，其包括滑块、用于连接椅子的连接杆、导向横杆、丝杆、第二电机和位置检测开关；导向横杆水平固定设置在桌子底部，丝杆水平转动安装在桌子底部，导向横杆和丝杆相互平行，所述第二电机与丝杆的一端连接，滑块安装在导向横杆和丝杆上，通过第二电机驱动丝杆转动，丝杆驱动滑块平移运动，连接杆的一端与滑块连接，连接杆的另一端与椅子连接，从而实现滑块通过连接杆带动椅子运动；所述位置检测开关的数量为两个，分别设置在丝杆的两端，用于检测滑块是否移动到位，当滑块触发位置检测开关后，第二电机停止；所述连接杆为L形，连接杆由竖杆和横向伸缩杆组成，竖杆的顶端与滑块固定连接，横向伸缩杆包括滑筒、滑杆和限位圈组成，滑筒的一端与竖杆底部通过螺纹连接，滑杆滑动安装在滑筒内，限位圈安装在滑筒外端口，用于放置滑杆脱离滑筒，滑杆的外端与椅子的支撑腿底部的套筒连接；

控制系统与椅子位置调控机构的位置检测开关和第二电机连接，以及和受驱动可折叠的靠背扶手机构的第一电机电连接，实现控制系统能够控制椅子位置调控机构动作和靠背扶手机构动作；在桌子上设置有校园卡感应器，校园卡感应器与控制系统连接，控制系统还与服务器连接，工作时，控制系统将校园卡感应器读取的校园卡账户信息发送给服务器，由于服务器对该账户信息进行身份认证，并将认证结果反馈给控制系统，控制系统根据认证结果控制椅子位置调控机构和受驱动可折叠的靠背扶手机构动作，如果认证成功，则控制系统首先控制椅子位置调控机构动作，使椅子伸出桌子，然后控制靠背扶手机构的第一电机动作，使靠背扶手打开；

椅子还包括坐姿矫正机构，椅子机架上设置有用于安装坐姿矫正机构的凹腔，坐姿矫正机构位于该凹腔中；所述坐姿矫正机构包括座板、基架、轮子、轮轴、驱动电机；所述座板通过弹性支撑件设置在基架顶部，座板的底部还通过转轴与基架连接，该转轴沿椅子纵向设置；在座板上设置陀螺传感器，用于检测座板的倾斜情况；座板外围通过弹簧与椅子机架连接，并在弹簧和座板上面覆盖防尘套；轮轴沿椅子纵向设置在基架中，轮子安装在轮轴两端，所述驱动电机设置在基架内部，且驱动电机的输出轴与轮轴通过传动机构连接。

在上述技术方案中，服务器还能够和学生用户手机APP通信，学生通过手机APP注册成为用户，使用时，学生通过手机APP向服务器发送预约指定座位的请求，预约成功后，服务器为其保留一定时间，在保留期间内，服务器如果收到控制系统发来的其他用户的刷卡信息，则认证不能通过。

在上述技术方案中，滑杆的长度为15-25cm。

在上述技术方案中，控制系统还连接有用于控制椅子收回桌子底部的控制开关，该开关设置在桌子上，当人离开时，按下该控制开关，控制系统控制靠背扶手机构折叠，然后控制椅子位置调控机构使椅子回位。

在上述技术方案中，轮子下方设置有滑道，滑道沿椅子左右方向设置，以使轮子沿滑道左右运动。

在上述技术方案中，轮轴的数量至少为两个。

在上述技术方案中，防尘套由折叠的皮质材料组成。

本发明的优点和有益效果为：

本发明的智能图书馆桌椅，具有网上预约，刷卡入座，自动收放凳子，自动矫正坐姿等功能。

附图说明

图1是本发明实施例一的智能图书馆桌椅的结构示意图。

图2是本发明实施例一的椅子的靠背扶手机构折叠状态图。

图3是本发明实施例一的椅子的靠背扶手机构支起状态图。

图4是本发明实施例一的椅子的具有自锁功能的滚轮支撑腿的结构示意图。

图5是图4的A向剖视图。

图6是本发明实施例一的椅子位置调控机构的L形连接杆的结构示意图。

图7是本发明实施例一的智能图书馆桌椅的控制原理示意图。

图8是本发明实施例二的智能图书馆桌椅的控制原理示意图。

图9是本发明实施例三的具有坐姿矫正机构的椅子的结构示意图。

图10是本发明实施例三的椅子的坐姿矫正机构的结构示意图。

图11是图9的坐姿矫正机构的侧视示意图。

图12是图11的俯视示意图。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

参见附图1-7，一种智能图书馆桌椅，包括椅子本体1、桌子本体2、用于调控椅子位于桌子底部或是桌子侧部的椅子位置调控机构4、以及控制系统。

所述椅子本体1包括椅子机架11、受驱动可折叠的靠背扶手机构12、以及具有自锁功能的滚轮支撑腿13，具体来讲：

所述受驱动可折叠的靠背扶手机构12包括靠背121、扶手横杆122、扶手立杆123、第一电机、旋转盘124、伸缩装置125，靠背121的底部通过转轴转动安装在椅子机架11上，扶手横杆122的尾端铰接在靠背121上，扶手横杆122的前端与扶手立杆123的一端铰接，扶手立杆123的另一端与椅子机架11铰接，所述第一电机安装在椅子机架11侧部，旋转盘124固定安装在第一电机的输出轴上，伸缩装置125包括套筒和滑动设置在套筒内的伸缩杆，伸缩装置的套筒固定安装在旋转盘124上，伸缩装置的伸缩杆的顶端与靠背121铰接。第一电机动作时，带动旋转盘转动，旋转盘带动伸缩装置旋转，伸缩装置在旋转的同时，其伸缩杆的杆长发生变化，进而伸缩杆会带动靠背下放或支起，靠背下放或支起的同时会驱动扶手横杆和扶手立杆下放或支起，从而完成靠背和扶手的下放或支起状态控制。

所述椅子本体的底部设置四个具有自锁功能的滚轮支撑腿13，其包括支撑腿131、套筒132、支撑弹簧133、轮子134、轮轴135、轮轴支架136、内杆137，支撑腿131的底部具有扩径段1311，该扩径段滑动安装在套筒132内，并且在套筒上端口设置用于阻止支撑腿的扩径段脱离套筒的限位件138，该限位件具有内缘，内缘的内径小于扩径段的外径，从而起到阻止支撑腿的扩径段脱离套筒的作用；内杆137设置在支撑腿的扩径段底端，内杆137的直径小于扩径段1311直径，所述支撑弹簧套133装在该内杆137上，在套筒的底端口具有用于限位支撑弹簧的限位内缘1321，从而使支撑弹簧133被限制在支撑腿底部扩径段1311和套筒底端口的限位内缘1321之间；所述轮轴支架136固定设置在套筒底部，轮轴135安装在轮轴支架上，轮子134安装在轮轴上，在内杆的底端设置有橡胶材质的固定塞139，当椅子承受载荷时，支撑腿底部扩径段压缩支撑弹簧，内杆下移，使内杆底部的固定塞139接触轮子134，从而实现对轮子的自锁；当椅子无人乘坐时，由于支撑弹簧的弹力，所以内杆底部的固定塞不会接触轮子，轮子可以自由转动。

所述椅子位置调控机构4，其包括滑块41、用于连接椅子的连接杆42、导向横杆43、丝杆44、第二电机45和位置检测开关46；导向横杆43水平固定设置在桌子底部，丝杆44水平转动安装在桌子底部，导向横杆43和丝杆44相互平行，所述第二电机45与丝杆44的一端连接，滑块41安装在导向横杆43和丝杆44上，通过第二电机45驱动丝杆44转动，丝杆44驱动滑块41平移运动，连接杆42的一端与滑块41连接，连接杆42的另一端与椅子连接，从而实现滑块41通过连接杆42带动椅子运动；所述位置检测开关46的数量为两个，分别设置在丝杆44的两端，用于检测滑块是否移动到位，当滑块触发位置检测开关46后，第二电机45停止。进一步的说，参见附图6，所述连接杆42为L形，连接杆由竖杆421和横向伸缩杆422组成，竖杆421的顶端与滑块41固定连接，横向伸缩杆422包括滑筒43221、滑杆4222和限位圈4223组成，滑筒4221的一端与竖杆421底部通过螺纹连接，滑杆4222滑动安装在滑筒4221内，限位圈4223安装在滑筒外端口，用于放置滑杆脱离滑筒，滑杆4223的外端与椅子的支撑腿底部的套筒132连接，滑杆的长度为15-25cm，这样的目的是，在保证连接杆能够带动椅子调节位置的同时(调控椅子置于桌子底部或拉出桌子)，还可以使椅子能具有一小段微调能力，让坐在椅子上的人通过自己的习惯来调节椅子与桌子间的距离。

参见附图7，所述控制系统设置在桌子底部，控制系统与椅子位置调控机构4的位置检测开关和第二电机连接，以及和受驱动可折叠的靠背扶手机构12的第一电机电连接，实现控制系统能够控制椅子位置调控机构4动作和靠背扶手机构12动作；进一步的，在桌子上设置有校园卡感应器，校园卡感应器与控制系统连接，控制系统还与服务器连接，工作时，控制系统将校园卡感应器读取的校园卡账户信息发送给服务器，由于服务器对该账户信息进行身份认证，并将认证结果反馈给控制系统，控制系统根据认证结果控制椅子位置调控机构4和受驱动可折叠的靠背扶手机构12动作，如果认证成功，则控制系统首先控制椅子位置调控机构4动作，使椅子伸出桌子(滑块到位后，触发位置检测开关，控制系统根据位置检测开关发来的信号，停止第二电机)，然后控制靠背扶手机构12的第一电机动作，使靠背扶手打开。进一步的说，控制系统还连接有用于控制椅子收回桌子底部的控制开关，该开关设置在桌子上，当人离开时，按下该控制开关，控制系统控制靠背扶手机构12折叠，然后控制椅子位置调控机构4使椅子回位。

进一步的，控制系统采用ARM嵌入式系统。

实施例二

在实施例一的基础上，进一步的，参见附图8，服务器还能够和学生用户手机APP通信，学生通过手机APP注册成为用户(以学生的学号为注册账户)，使用时，学生通过手机APP向服务器发送预约指定座位的请求(每个用户只能预约一个座位)，预约成功后，服务器为其保留一定时间(例如10min)，在保留期间内，服务器如果收到控制系统发来的其他用户的刷卡信息，则认证不能通过。

实施例三

参见附图9-12，在实施例一的基础上，椅子还包括坐姿矫正机构7，椅子机架上设置有用于安装坐姿矫正机构的凹腔，坐姿矫正机构7位于该凹腔中；所述坐姿矫正机构7包括座板71、基架72、轮子73、轮轴74、驱动电机75。

所述座板71通过弹性支撑件711设置在基架72顶部，此外，座板71的底部还通过转轴712与基架72连接，该转轴712沿椅子纵向设置(即转轴沿前后方向设置，这样使座板能够在椅子上左右倾斜，但不会前后倾斜)；在座板71上设置陀螺传感器，用于检测座板的倾斜情况。

座板71外围通过弹簧76与椅子机架连接，并在弹簧和座板上面覆盖防尘套，防尘套由折叠的皮质材料组成，这样使得防尘套具有一定的伸缩性，防尘套的第一个作用是防止灰尘进入坐姿矫正机构中，第二个作用是利用其伸缩性更好的配合坐姿矫正机构的运作，当人离开椅子时，弹簧会使座板回归原位。

轮轴74沿椅子纵向设置在基架72中，轮子73安装在轮轴74两端，所述驱动电机75设置在基架72内部，且驱动电机75的输出轴与轮轴74通过传动机构连接，进一步的说，轮轴74的数量至少为两个。

进一步的，轮子73下方设置有滑道，滑道沿椅子左右方向设置，以使轮子沿滑道左右(椅子的左右方向)运动。

本坐姿矫正机构的工作原理如下：

当人正坐在座板上时，座板基本不发生倾斜，此时坐姿矫正机构不动作；当人坐姿偏斜后，座板会发生倾斜，当倾斜超过设定阈值后，控制器认为用户的坐姿需要调整，控制器根据陀螺传感器检测的数据，判断座板左、右倾斜方向，然后控制器启动电机，通过控制电机的正反转，使座板向倾斜方向移动，从而达到坐姿矫正目的(例如，座板向左移动时，座板使人臀部也向左位移，人的身体则被扶手挡住，从而使人的坐姿调正)。

进一步的说，坐姿矫正机构具有其单独的控制系统，其控制系统可以设置在座板内。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能图书馆桌椅，其特征在于：包括椅子本体、桌子本体、用于调控椅子位于桌子底部或是桌子侧部的椅子位置调控机构、以及控制系统；

所述椅子本体包括椅子机架、受驱动可折叠的靠背扶手机构、以及具有自锁功能的滚轮支撑腿；

所述受驱动可折叠的靠背扶手机构包括靠背、扶手横杆、扶手立杆、第一电机、旋转盘、伸缩装置，靠背的底部通过转轴转动安装在椅子机架上，扶手横杆的尾端铰接在靠背上，扶手横杆的前端与扶手立杆的一端铰接，扶手立杆的另一端与椅子机架铰接，所述第一电机安装在椅子机架侧部，旋转盘固定安装在第一电机的输出轴上，伸缩装置包括套筒和滑动设置在套筒内的伸缩杆，伸缩装置的套筒固定安装在旋转盘上，伸缩装置的伸缩杆的顶端与靠背铰接；第一电机动作时，带动旋转盘转动，旋转盘带动伸缩装置旋转，伸缩装置在旋转的同时，其伸缩杆的杆长发生变化，进而伸缩杆会带动靠背下放或支起，靠背下放或支起的同时会驱动扶手横杆和扶手立杆下放或支起，从而完成靠背和扶手的下放或支起状态控制；

所述椅子本体的底部设置四个具有自锁功能的滚轮支撑腿，其包括支撑腿、套筒、支撑弹簧、轮子、轮轴、轮轴支架、内杆，支撑腿的底部具有扩径段，该扩径段滑动安装在套筒内，并且在套筒上端口设置用于阻止支撑腿的扩径段脱离套筒的限位件，该限位件具有内缘，内缘的内径小于扩径段的外径，从而起到阻止支撑腿的扩径段脱离套筒的作用；内杆设置在支撑腿的扩径段底端，内杆的直径小于扩径段直径，所述支撑弹簧套装在该内杆上，在套筒的底端口具有用于限位支撑弹簧的限位内缘，从而使支撑弹簧被限制在支撑腿底部扩径段和套筒底端口的限位内缘之间；所述轮轴支架固定设置在套筒底部，轮轴安装在轮轴支架上，轮子安装在轮轴上，在内杆的底端设置有橡胶材质的固定塞，当椅子承受载荷时，支撑腿底部扩径段压缩支撑弹簧，内杆下移，使内杆底部的固定塞接触轮子，从而实现对轮子的自锁；当椅子无人乘坐时，由于支撑弹簧的弹力，所以内杆底部的固定塞不会接触轮子，轮子能够自由转动；

所述椅子位置调控机构，其包括滑块、用于连接椅子的连接杆、导向横杆、丝杆、第二电机和位置检测开关；导向横杆水平固定设置在桌子底部，丝杆水平转动安装在桌子底部，导向横杆和丝杆相互平行，所述第二电机与丝杆的一端连接，滑块安装在导向横杆和丝杆上，通过第二电机驱动丝杆转动，丝杆驱动滑块平移运动，连接杆的一端与滑块连接，连接杆的另一端与椅子连接，从而实现滑块通过连接杆带动椅子运动；所述位置检测开关的数量为两个，分别设置在丝杆的两端，用于检测滑块是否移动到位，当滑块触发位置检测开关后，第二电机停止；连接杆为L形，连接杆由竖杆和横向伸缩杆组成，竖杆的顶端与滑块固定连接，横向伸缩杆包括滑筒、滑杆和限位圈组成，滑筒的一端与竖杆底部通过螺纹连接，滑杆滑动安装在滑筒内，限位圈安装在滑筒外端口，用于放置滑杆脱离滑筒，滑杆的外端与椅子的支撑腿底部的套筒连接。

控制系统与椅子位置调控机构的位置检测开关和第二电机连接，以及和受驱动可折叠的靠背扶手机构的第一电机电连接，实现控制系统能够控制椅子位置调控机构动作和靠背扶手机构动作；在桌子上设置有校园卡感应器，校园卡感应器与控制系统连接，控制系统还与服务器连接，工作时，控制系统将校园卡感应器读取的校园卡账户信息发送给服务器，由于服务器对该账户信息进行身份认证，并将认证结果反馈给控制系统，控制系统根据认证结果控制椅子位置调控机构和受驱动可折叠的靠背扶手机构动作，如果认证成功，则控制系统首先控制椅子位置调控机构动作，使椅子伸出桌子，然后控制靠背扶手机构的第一电机动作，使靠背扶手打开；

椅子还包括坐姿矫正机构，椅子机架上设置有用于安装坐姿矫正机构的凹腔，坐姿矫正机构位于该凹腔中；所述坐姿矫正机构包括座板、基架、轮子、轮轴、驱动电机；所述座板通过弹性支撑件设置在基架顶部，座板的底部还通过转轴与基架连接，该转轴沿椅子纵向设置；在座板上设置陀螺传感器，用于检测座板的倾斜情况；座板外围通过弹簧与椅子机架连接，并在弹簧和座板上面覆盖防尘套；轮轴沿椅子纵向设置在基架中，轮子安装在轮轴两端，所述驱动电机设置在基架内部，且驱动电机的输出轴与轮轴通过传动机构连接。

2.根据权利要求1所述的智能图书馆桌椅，其特征在于：服务器还能够和学生用户手机APP通信，学生通过手机APP注册成为用户。使用时，学生通过手机APP向服务器发送预约指定座位的请求，预约成功后，服务器为其保留一定时间，在保留期间内，服务器如果收到控制系统发来的其他用户的刷卡信息，则认证不能通过。

3.根据权利要求1所述的智能图书馆桌椅，其特征在于：滑杆的长度为15-25cm。

4.根据权利要求1所述的智能图书馆桌椅，其特征在于：控制系统还连接有用于控制椅子收回桌子底部的控制开关，该开关设置在桌子上，当人离开时，按下该控制开关，控制系统控制靠背扶手机构折叠，然后控制椅子位置调控机构使椅子回位。

5.根据权利要求1所述的智能图书馆桌椅，其特征在于：轮子下方设置有滑道，滑道沿椅子左右方向设置，以使轮子沿滑道左右运动。

6.根据权利要求1所述的智能图书馆桌椅，其特征在于：轮轴的数量至少为两个。

7.根据权利要求1所述的智能图书馆桌椅，其特征在于：防尘套由折叠的皮质材料组成。