CN110033598A - 矫正装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矫正装置，该矫正装置包括：弹性基体、形变发电单元及提醒单元，所述形变发电单元贴附在所述弹性基体的一侧，提醒单元与形变发电单元电连接。在使用时只需将矫正装置贴附在背部或者颈部，当背部或者颈部发生弯曲时，弹性基体产生弹性形变，形变发电单元在弹性基体的带动下产生形变而输出电压，当形变发电单元输出的电压不小于预设电压阈值时(即形变发电单元自身即可作为电源)驱动提醒单元工作，提醒矫正姿势。因此，本发明实施例提供的矫正装置中的形变发电单元会因为身体的弯曲产生形变而输出电能，结构非常简单，无需外接电源或者内置电源；另外，使用时只需将校正装置贴附在身体待矫正部位即可，使用也非常方便。

Description

矫正装置
技术领域
本发明涉及智能检测技术领域，尤其涉及一种矫正装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
随着工作和生活节奏的加快，手机、电脑的广泛运用，颈部和后背脊椎问题越来越严重，这与老龄化、静坐的生活方式和低头刷手机有关。生活中应注意在用电脑、看书、看电视时，不要长时间保持同一个姿势，避免颈肩过度疲劳，避免长时间弯腰驼背，坐立时身体保持良好挺胸抬头直背姿态最重要。不良的驼背习惯和弯腰低头的姿势容易产生颈椎病、腰椎病。因此，有必要矫正坐姿特别是矫正弯腰驼背和颈椎。
现在市场有各种矫正坐姿的矫正设备，这些矫正设备都能够在一定程度上帮助青少年端正坐姿。但是，现有的矫正设备多数未采用弹性材料，穿戴后极为不舒服；另外，多数也不具备强制提醒功能。少数的矫正设备虽然采用了弹性材料，或者具备提醒功能，但是现有矫正设备中的电子器件，例如弯曲传感器、报警器或扬声器等，均需要外接电源或者内置电池才能正常工作和使用，造成现有的矫正设备结构复杂。
因此，现有的矫正设备存在因需要外接电源或者内置电池而造成的结构复杂的问题。
发明内容
本发明实施例还提供一种矫正装置，用以解决现有的矫正设备存在的因需要外接电源或者内置电池而造成的结构复杂的问题，该装置包括：
弹性基体、形变发电单元及提醒单元；
所述形变发电单元贴附在所述弹性基体的一侧，提醒单元与形变发电单元电连接；
所述弹性基体用于在身体弯曲时产生弹性形变，所述形变发电单元用于在弹性基体的带动下形变而输出电压，所述提醒单元用于在形变发电单元输出的电压不小于预设电压阈值时提醒矫正姿势。
在本发明的一实施例中，所述矫正装置还包括：
胶粘剂层和离型层；
所述胶粘剂层涂覆在弹性基体上与形变发电单元相对的另一侧，所述离型层涂覆在胶粘剂层之上。
在本发明的一实施例中，所述提醒单元设置于所述弹性基体的边缘。
在本发明的一实施例中，所述提醒单元包括声音提醒单元、振动提醒单元及灯光提醒单元。
在本发明的一实施例中，所述弹性基体由作为经纬线的弹力线编制而成的弹力基布。
在本发明的一实施例中，所述弹性基体的形状包括：十字形、纺锥形、条形。
在本发明的一实施例中，提醒单元与形变发电单元通过柔性电路电连接。
在本发明的一实施例中，所述形变发电单元包括一条拉伸线或多条平行排布的拉伸线。
在本发明的一实施例中，所述形变发电单元包括摩擦纳米发电材料。
在本发明的一实施例中，所述摩擦纳米发电材料包括：
碳纳米管及基于碳纳米管的复合导电材料、石墨烯、基于银粉末或银片或银纳米线的复合导电材料、基于碳黑的复合导电材料、以及基于水凝胶的导电材料。
在本发明的一实施例中，所述摩擦纳米发电材料的结构包括：褶皱结构、弯曲结构、折叠结构及织物结构。
本发明实施例中，矫正装置包括弹性基体、形变发电单元及提醒单元，所述形变发电单元贴附在所述弹性基体的一侧，提醒单元与形变发电单元电连接。本发明实施例中，在使用时将矫正装置贴附在身体待矫正部位，例如背部或者颈部，当背部或者颈部发生弯曲时，弹性基体产生弹性形变，形变发电单元是一种会因形变而产生电能的材料，其在弹性基体的带动下产生形变，例如拉伸、扭曲或者弯折等，进而输出电压，当形变发电单元输出的电压不小于预设电压阈值时(即形变发电单元自身即可作为电源)驱动提醒单元工作，提醒矫正姿势。因此，本发明实施例提供的矫正装置中的形变发电单元会因为身体的弯曲产生形变而输出电能，结构非常简单，无需外接电源或者内置电源；另外，使用时只需将校正装置贴附在身体待矫正部位即可，使用也非常方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例提供的矫正装置10的模块结构图；
图2(a)-2(c)为本发明实施例提供的矫正装置10中弹性基体100的形状示意图；
图3为本发明实施例提供的矫正装置10的另一模块结构图；
图4(a)-4(d)为本发明实施例提供的矫正装置10中形变发电单元200的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
虽然本发明提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本发明实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行。
针对现有技术中矫正设备存在的因需要外接电源或者内置电池而导致的结构复杂的缺陷，本发明的申请人提出了一种矫正装置，包括弹性基体、形变发电单元及提醒单元，所述形变发电单元贴附在所述弹性基体的一侧，提醒单元与形变发电单元电连接。在使用时将矫正装置贴附在身体待矫正部位，例如背部或者颈部，当背部或者颈部发生弯曲时，弹性基体产生弹性形变，形变发电单元是一种会因形变而产生电能的材料，其在弹性基体的带动下产生形变，例如拉伸、扭曲或者弯折等，进而输出电压，当形变发电单元输出的电压不小于预设电压阈值时(即形变发电单元自身即可作为电源)驱动提醒单元工作，提醒矫正姿势。因此，本发明提供的矫正装置无需外接电源或者内置电源，结构非常简单。另外，在使用时只需将矫正装置贴附在身体待矫正部位，例如背部或者颈部即可，使用起来非常方便。
图1示出了本发明实施例提供的矫正装置10的模块结构，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图1(为便于描述和展示，此图为矫正装置10放大很多倍以后的平视剖面图，图中每一层的厚度仅为示例性的说明，实际的矫正装置10厚度很薄)所示，矫正装置10，其包括：
弹性基体100、形变发电单元200及提醒单元23(图1未示出，请参见图2(a)-2(c))；
所述形变发电单元200贴附在所述弹性基体100的一侧，提醒单元23与形变发电单元200电连接；
所述弹性基体100用于在身体弯曲时产生弹性形变，所述形变发电单元200用于在弹性基体100的带动下形变而输出电压，所述提醒单元23用于在形变发电单元200输出的电压不小于预设电压阈值时提醒矫正姿势。
其中，矫正装置10可以是矫正贴布，在使用时贴附在身体待矫正部位，例如背部或者颈部等。例如，矫正装置10中弹性基体100的四个角落可以缝制绑带，在使用矫正装置10时以利用绑带将矫正装置10固定贴附在身体待矫正部位，还可以以其他方式，例如在矫正装置10上缝制背带，或者可穿戴设备(例如可穿戴在腰部的环状带或环状条等，或者肩带等)，以将矫正设备可穿戴的固定贴附在身体待矫正部位等。当然，矫正装置10还可以是除上述矫正贴布之外的其他的矫正设备，例如矫正衣，矫正背带、矫正腰带以及矫正颈椎环等，本发明实施例不再详细赘述。
申请人进过研究发现，传统的多数矫正装置10未采用弹性材料，以致矫正装置10在使用时十分紧绷，使人感觉非常的不舒服，用户体验非常差。本发明实施例提供的矫正装置10采用可产生弹性形变的弹性基体100以及形变发电单元200，在矫正姿势的同时极大的提升了用户体验。
另外，申请人进过研究还发现，传统的带有提醒功能的矫正装置，其中的电子器件例如弯曲传感器、报警器或者扬声器，以及振动提示器等都需要外接电源或者内置电池才能够正常工作，导致传统的矫正装置结构复杂；另外，为安全起见还需要在不使用矫正装置时关闭电源，需要使用矫正装置时开启电源，同时传统的矫正装置配置有穿戴组件，以便在使用时固定矫正设备防止脱落或滑动，造成造成矫正装置使用不便。
鉴于此，申请人尝试对传统的结构复杂的矫正装置进行改进，意图构造一种结构简单的矫正装置。终于，申请人在研究的过程中发现一种能够实现自身发电名为“Twistron”的纱线，该成果于2017年8月25日在《科学》杂志上发表。研究人员测试了一根重量小于家蝇的Twistron纱线。结果发现Twistron纱线每次被拉伸变形后，纱线产生的电能可以点亮一个小型LED。当卷曲的Twistron纱线以每秒30次的频率拉伸时，可产生250W/kg(纱线重量)的峰值电功率。并且在可承受的形变范围内，Twistron纱线的形变与输出的电能(电压)成正相关，即Twistron纱线的形变越大，其输出的电能越大；形变越小，其输出的电能越小。
基于此，申请人巧妙的将该种拉伸变形时可以产生电能的材料(形变发电单元200)应用于矫正装置10。即将形变发电单元200贴附固定在弹性基体100的一侧，同时形变发电单元200与提醒单元23电连接。在身体待矫正部位，例如背部或者颈部等，发生弯曲时，身体的弯曲使得弹性基体100产生弹性形变，进而形变发电单元200在弹性基体100的带动下产生例如拉伸、扭曲以及弯折等形变而产生电能输出电压，当形变发电单元200因形变而输出的电压不小于预设电压阈值时，形变发电单元200自身即可作为电源驱动提醒单元23工作，以强制提醒矫正姿势，在背部挺直或者颈部挺直时，形变发电单元200不输出电能，或者输出的电能不足以驱动提醒单元23工作。因此，申请人提出的矫正装置10中的形变发电单元200在形变时自身即可作为驱动提醒单元23工作的电源，无需外接电源或者内置电源，结构非常简单，极大的降低了矫正装置10的结构复杂度。同时将形变发电单元200应用在矫正装置10中，在使用时只需将矫正装置10贴附固定在身体待矫正部位即可，依靠身体的弯曲与否控制形变发电单元200是否发电，无需像传统的矫正装置10一样频繁的启停电源或者开关，使用非常方便，同时极大的提升了矫正装置10的安全性和用户体验。
在本发明实施例中，矫正装置10包括弹性基体100、形变发电单元200及提醒单元23，所述形变发电单元200贴附在所述弹性基体100的一侧，提醒单元23与形变发电单元200电连接。本发明实施例中，在使用时将矫正装置10贴附在身体待矫正部位，例如背部或者颈部，当背部或者颈部发生弯曲时，弹性基体100产生弹性形变，形变发电单元200是一种会因形变而产生电能的材料，其在弹性基体100的带动下产生形变，例如拉伸、扭曲或者弯折等，进而输出电压，当形变发电单元200输出的电压不小于预设电压阈值时(即形变发电单元200自身即可作为电源)驱动提醒单元23工作，提醒矫正姿势。因此，本发明实施例提供的矫正装置10中的形变发电单元200会因为身体的弯曲产生形变而输出电能，结构非常简单，无需外接电源或者内置电源；另外，使用时只需将校正装置贴附在身体待矫正部位即可，使用也非常方便。
在本发明的一实施例中，所述弹性基体100由作为经纬线的弹力线编制而成的弹力基布。
图2(a)至图2(c)分别示例性的示出了本发明实施例提供的矫正装置10中弹性基体100的形状，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，如图2(a)所示，矫正装置10中弹性基体100可以是条形。
在本发明的一实施例中，如图2(b)所示，矫正装置10中弹性基体100可以是纺锥形。
在本发明的一实施例中，如图2(c)所示，矫正装置10中弹性基体100可以是十字形。
在本发明的一实施例中，如图2(a)至图2(c)所示，所述形变发电单元200包括一条拉伸线或多条平行排布的拉伸线。
在本发明的一实施例中，如图2(a)至图2(c)所示，提醒单元23设置于所述弹性基体100的边缘，即尽量远离矫正装置10的中心，此处冲击力最弱，以避免损坏提醒单元23，提高和延长矫正装置10的使用寿命。其中，提醒单元23包括声音提醒单元(例如扬声器、蜂鸣器等)，振动提醒单元(例如震动提示器等)及灯光提醒单元(例如，小型LED灯等)。其中，在使用矫正装置时，灯光提醒单元可放置于人眼易于察觉的人的正面。
在本发明的一实施例中，如图2(a)至图2(c)所示，提醒单元23与形变发电单元200通过柔性电路22电连接。其中，柔性电路22(英文全称：Flex Circuits，又称为MembranousCircuits)是一种将电子元件安装在柔性基板上组成的特殊电路。
图3示出了本发明实施例提供的矫正装置10的另一模块结构，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如上文所述，申请人在研究中发现为方便管理控制，现有的矫正装置10多数还配置有开关(或者启动)装置，以便在需要使用时打开开关，不需要使用时关闭开关；造成矫正设备使用不便。
在本发明的一实施例中，为了方便使用矫正装置10，在上述图1所述模块结构的基础上，如图3所示，所述矫正装置10还包括：
胶粘剂层300和离型层400，所述胶粘剂层300涂覆在弹性基体100上与形变发电单元200相对的另一侧，所述离型层400涂覆在胶粘剂层300之上。
其中，胶粘剂是一种具有很好粘合性能的物质，通过粘附力和内聚力由表面粘合而起到连接物体的作用。离型层400(又称离型膜)是指薄膜表面能有区分的薄膜，其与特定的材料在有限的条件下接触后不具有粘性，或者轻微的粘性。离型层400具有隔离、保护以及易于剥落等特性。
在本发明实施例中，在使用矫正装置10之前，离型层400隔离与保护胶粘剂层300，以使其具备良好的粘合性能，并且利用离型层400对胶粘剂层300进行保护，可以延长及提高矫正装置10的使用寿命。在需要使用矫正装置10时，只需要剥离离型层400，将胶粘剂层300一面粘附固定在身体皮肤上，使用起来非常方便。
图4(a)至图4(d)示出了本发明实施例提供的矫正装置10中形变发电单元200的结构，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，在本发明的一实施例中，如图4(a)-图4(d)所示，所述形变发电单元200包括摩擦纳米发电材料21。所述摩擦纳米发电材料21包括：碳纳米管及基于碳纳米管的复合导电材料、石墨烯、基于银粉末或银片或银纳米线的复合导电材料、基于碳黑的复合导电材料、以及基于水凝胶的导电材料等。
在本发明的一实施例中，如图4(a)示例性所示，所述形变发电单元200(即摩擦纳米发电材料21)的结构为褶皱结构。
在本发明的一实施例中，如图4(b)示例性所示，所述形变发电单元200(即摩擦纳米发电材料21)的结构为弯曲结构。
在本发明的一实施例中，如图4(c)示例性所示，所述形变发电单元200(即摩擦纳米发电材料21)的结构为折叠结构。
在本发明的一实施例中，如图4(d)示例性所示，所述形变发电单元200(即摩擦纳米发电材料21)的结构为织物结构。
综上所述，本发明实施例矫正装置10包括弹性基体100、形变发电单元200及提醒单元23，所述形变发电单元200贴附在所述弹性基体100的一侧，提醒单元23与形变发电单元200电连接。本发明实施例中，在使用时将矫正装置10贴附在身体待矫正部位，例如背部或者颈部，当背部或者颈部发生弯曲时，弹性基体100产生弹性形变，形变发电单元200是一种会因形变而产生电能的材料，其在弹性基体100的带动下产生形变，例如拉伸、扭曲或者弯折等，进而输出电压，当形变发电单元200输出的电压不小于预设电压阈值时(即形变发电单元200自身即可作为电源)驱动提醒单元23工作，提醒矫正姿势。因此，本发明实施例提供的矫正装置10中的形变发电单元200会因为身体的弯曲产生形变而输出电能，结构非常简单，无需外接电源或者内置电源；另外，使用时只需将校正装置贴附在身体待矫正部位即可，使用也非常方便。
本发明提出的矫正装置10具备以下有益效果：
(1)无需外接电源或者内置电池，结构非常简单、在需要矫正时只需将矫正贴布贴附固定在身体待矫正部位，质量轻、便携性好、使用方便；
(2)强制性提醒人保持抬头挺胸的良好姿势，具有较好的矫正效果；
(3)矫正贴布在身体弯曲时，能够快速的将能量扩散到整个矫正贴布上，提高了人体脊柱弯曲产生的准确反应；
(4)将提醒单元23设置于冲击力相对较弱的矫正装置10中弹性基体100的边缘，降低了对核心器件提醒单元23的损伤，提高和延长了矫正装置10的使用寿命；
(5)制备简单、成本低、易保存；
(6)工作原理简单、安全性好、灵敏度高、效率高；
(7)工业化推广性强，具有良好的、显著的经济效益和社会效益。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种矫正装置，其特征在于，包括：
弹性基体、形变发电单元及提醒单元；
所述形变发电单元贴附在所述弹性基体的一侧，提醒单元与形变发电单元电连接；
所述弹性基体用于在身体弯曲时产生弹性形变，所述形变发电单元用于在弹性基体的带动下形变而输出电压，所述提醒单元用于在形变发电单元输出的电压不小于预设电压阈值时提醒矫正姿势。
2.如权利要求1所述的矫正装置，其特征在于，还包括：
胶粘剂层和离型层；
所述胶粘剂层涂覆在弹性基体上与形变发电单元相对的另一侧，所述离型层涂覆在胶粘剂层之上。
3.如权利要求1所述的矫正装置，其特征在于，所述提醒单元设置于所述弹性基体的边缘。
4.如权利要求1所述的矫正装置，其特征在于，所述提醒单元包括声音提醒单元、振动提醒单元及灯光提醒单元。
5.如权利要求1所述的矫正装置，其特征在于，所述弹性基体由作为经纬线的弹力线编制而成的弹力基布。
6.如权利要求1所述的矫正装置，其特征在于，所述弹性基体的形状包括：十字形、纺锥形、条形。
7.如权利要求1所述的矫正装置，其特征在于，提醒单元与形变发电单元通过柔性电路电连接。
8.如权利要求1所述的矫正装置，其特征在于，所述形变发电单元包括一条拉伸线或多条平行排布的拉伸线。
9.如权利要求1所述的矫正装置，其特征在于，所述形变发电单元包括摩擦纳米发电材料。
10.如权利要求9所述的矫正装置，其特征在于，所述摩擦纳米发电材料包括：
碳纳米管及基于碳纳米管的复合导电材料、石墨烯、基于银粉末或银片或银纳米线的复合导电材料、基于碳黑的复合导电材料、以及基于水凝胶的导电材料。
11.如权利要求9所述的矫正装置，其特征在于，所述摩擦纳米发电材料的结构包括：褶皱结构、弯曲结构、折叠结构及织物结构。
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