CN110314336A - 一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪及其使用方法 - Google Patents

一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪及其使用方法 Download PDF

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杨慧敏
刘瑾
王泱雪
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Abstract

本发明公开了一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪及其使用方法，该瑜伽智能脊椎延伸监测仪包括支撑机构、驱动机构、传动机构、控制单元和监测机构，启动驱动机构、红外传感器和单片机，使用者在平衡板进行不同瑜伽体式练习，单片机根据红外传感器传输信号控制平衡板下降至使用者练习中的最高身体部位后停止，维持该部位始终抵在平衡板上，即可进行脊柱延伸监测，避免脊柱下榻影响练习效果，电动化一键控制，操作方便，“L”型支柱与支柱上下可滑动连接，方便调整传送带松紧度，避免传送带松弛引发安全事故，同时通过在底座四角处安装可旋转带刹车滚轮，移动方便，省时省力，可根据场地情况进行位置调整，灵活度高，实用性强。

Description

一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪及其使用方法
技术领域
本发明属于瑜伽器材技术领域，具体涉及一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪及其使用方法。
背景技术
随着生活节奏的加快，越来越多的人习惯于久坐办公或娱乐，对于久坐人群，由于其肩背部肌肉经常处于紧张状态，颈椎、腰椎也一直处于被压迫状态，再加上缺乏运动锻炼，长此下来便积劳成疾，成为脊椎病的易发人群。为缓解脊椎病，部分人群选择跑步、打篮球、打羽毛球等自我锻炼的方式进行调节，但这种方式受到场地、器材和天气等条件的限制，且这种自我锻炼的方式很难进行针对脊椎的专业恢复运动。
瑜伽通过提升意识，帮助练习者集中注意力，完成均衡的收缩、伸展动作，可训练全身肌肉与关节的弹性并恢复身体自愈能力，以达到走路或骑脚踏车等单一运动无法达到的技术效果。由于瑜伽很难进行自我学习，在没有教学者的情况下，很难保证在脊柱延伸与放松的基础上进行正确的瑜伽体式和冥想的练习。由于练习瑜伽者大多是初学者，大脑无法同时掌控身体的各个部位，而瑜伽的整体性练习要求练习者对身体有整体的把握，尤其是整条脊椎的状态控制比较重要。初学者练习体式或冥想时，整条脊椎容易松懈，使练习质量大打折扣。越来越多的人选择去健身房中进行瑜伽锻炼，然而健身房大班化教学，使练习很难关注到细节；而一对一的私教，价格又比较昂贵。瑜伽练习中经常利用一些辅助工具帮助练习者完成动作，以达到瑜伽式的健身效果。但现有的瑜伽辅助工具通常是需要教练指导的，或是需要人工调节的，不便于独立使用，缺乏灵活性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单，电动化操作，省时省力且移动方便的瑜伽智能脊椎延伸监测仪。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪，包括支撑机构、驱动机构、传动机构、控制单元和监测机构，支撑机构包括底座和支柱，支柱竖直固定于底座上，驱动机构安装在底座上，监测机构安装在传动机构上，传动机构支撑于驱动机构和支柱上，控制单元控制驱动机构经传动机构带动监测机构上下移动，监测机构包括平衡板，平衡板呈水平状态，通过瑜伽体式练习时人体特定部位始终接触平衡板，以进行脊椎延伸监测。
进一步地，所述驱动机构为步进电机，所述步进电机安装在步进电机支座上，所述步进电机支座通过螺纹连接安装在底座上，所述底座的底部四角处安装有可旋转带刹车滚轮。
进一步地，所述传动机构包括主动皮带轮、传送带和从动皮带轮，所述主动皮带轮安装于步进电机输出轴上，所述主动皮带轮通过传送带与从动皮带轮传动连接，所述从动皮带轮可转动连接在支柱上端。
进一步地，所述支柱为“Γ”型支柱，所述“Γ”型支柱的上水平部下方固定有“L”型支柱，所述从动皮带轮通过挡板轴承安装在“L”型支柱的水平部上。
进一步地，所述“Γ”型支柱的上水平部开设有第一调节孔，所述“L”型支柱的竖直部纵向均匀开设有第二调节孔，通过“L”型支柱的竖直部穿设第一调节孔并用插板穿设第二调节孔支撑在“Γ”型支柱的上水平部，所述“L”型支柱上下可调地固定于“Γ”型支柱上，可用于调整传送带松紧度。
进一步地，所述监测机构包括平衡板和红外传感器，所述平衡板为方板，所述方板垂直固定于外侧传送带上，且初始位置靠近支柱顶端，所述红外传感器安装于紧邻平衡板下方外侧传送带上，向外侧水平发射红外线信号。
进一步地，所述平衡板的底面设置有记忆海绵层。
进一步地，所述控制单元包括单片机及与单片机电性连接的复位按钮，所述红外传感器的信号输出端连接单片机的信号接收端，所述单片机的信号输出端与驱动机构电性连接，所述红外传感器向单片机传输不同状态的逻辑电平，控制驱动机构正转或停转运动，所述复位按钮向单片机传输反转信号，控制驱动机构反转运动。
上述瑜伽智能脊椎延伸监测仪的使用方法，具体操作为：接通电源，红外传感器的红外线发射管向使用者侧水平发射红外线信号，当使用者位于红外传感器下方时，红外传感器的红外接收二极管无法接收到红外线信号，向单片机输出高电平，单片机根据接收到的高电平信息控制驱动机构正向转动，驱动机构带动主动皮带轮正向转动，主动皮带轮通过传送带带动从动皮带轮正向转动，平衡板和红外传感器随传送带作下降运动，当平衡板下降至瑜伽体式练习时人体特定部位时，红外传感器的红外接收二极管接收到反射回来的红外线信号，向单片机输出低电平，单片机根据接收到的低电平信息控制驱动机构停止转动，根据练习者瑜伽体式练习时身体特定部位是否始终接触平衡板，以进行脊椎延伸监测；当不使用本瑜伽智能脊椎延伸监测仪时，下按复位按钮，单片机控制驱动机构反向转动，驱动机构带动主动皮带轮反向转动，主动皮带轮通过传送带带动从动皮带轮反向转动，平衡板和红外传感器随传送带上升复位。
进一步地，所述单片机内部设置有计时程序，该计时程序统计单片机从控制驱动机构起始正转到停止转动所用时长T，下按复位按钮，单片机控制驱动机构同速反向转动至时长T停止，从而使平衡板和红外传感器随传送带上升复位。
本发明具有以下有益效果：本发明提供的瑜伽智能脊椎延伸监测仪结构简单，启动驱动机构、红外传感器和单片机，使用者在平衡板下方进行不同瑜伽体式练习，单片机根据红外传感器传输信号控制平衡板下降至使用者练习中的最高身体部位后停止，维持该部位始终抵在平衡板上，即可进行脊柱延伸监测，避免脊柱下榻影响练习效果，电动化一键控制，操作方便；“L”型支柱与支柱上下可滑动连接，方便调整传送带松紧度，避免传送带松弛引发安全事故；同时通过在底座四角处安装可旋转带刹车滚轮，移动方便，省时省力，可根据场地情况进行位置调整，灵活度高，实用性强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的电路原理框图；
图3是本发明的具体实施例一使用状态图；
图4是本发明的具体实施例二使用状态图；
图5是本发明的具体实施例三使用状态图；
图6是本发明的具体实施例四使用状态图。
其中的附图标记为：驱动机构1、底座2-1、支柱2-2、步进电机支座2-3、可旋转带刹车滚轮2-4、“L”型支柱2-5、插板2-6、平衡板3-1、红外传感器3-2、主动皮带轮4-1、传送带4-2、从动皮带轮4-3、单片机5-1、复位按钮5-2。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
如图1所示，一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪，包括支撑机构、驱动机构1、传动机构、控制单元和监测机构，支撑机构包括底座2-1和支柱2-2，支柱2-2竖直固定于底座2-1上，驱动机构1安装在底座2-1上，监测机构安装在传动机构上，传动机构支撑于驱动机构1和支柱2-2上，控制单元控制驱动机构1经传动机构带动监测机构上下移动，监测机构包括平衡板3-1，平衡板3-1呈水平状态，通过瑜伽体式练习时人体特定部位始终接触平衡板3-1，以进行脊椎延伸监测。
如图1所示，驱动机构1为步进电机，步进电机安装在步进电机支座2-3上，步进电机支座2-3通过螺纹连接安装在底座2-1上。
进一步地，底座2-1的底部四角处还可安装可旋转带刹车滚轮2-4，在正常使用时，升起滚轮使固定住底座2-1支撑于地面或锁死滚轮，在需要移位时，下放滚轮或解锁滚轮，本瑜伽智能脊椎延伸监测仪依靠可旋转带刹车滚轮2-4可移动至目标场地，移动方便，省时省力。
如图1所示，传动机构包括主动皮带轮4-1、传送带4-2和从动皮带轮4-3，主动皮带轮4-1安装于步进电机输出轴上，主动皮带轮4-1通过传送带4-2与从动皮带轮4-3传动连接，从动皮带轮4-3可转动连接在支柱2-2上端。
如图1所示，支柱2-2为“Γ”型支柱，“Γ”型支柱的上水平部下方固定有“L”型支柱2-5，从动皮带轮4-3通过挡板轴承安装在“L”型支柱2-5的水平部上。
如图1所示，“Γ”型支柱的上水平部开设有第一调节孔，“L”型支柱2-5的竖直部纵向均匀开设有第二调节孔，通过“L”型支柱2-5的竖直部穿设第一调节孔并用插板2-6穿设第二调节孔支撑在“Γ”型支柱的上水平部，“L”型支柱2-5上下可调地固定于“Γ”型支柱上，当传送带4-2松弛时，上提“L”型支柱2-5至插板2-6绷紧，然后用插板2-6插设在相应第二调节孔中并支撑在“Γ”型支柱的水平部上，可调整传送带4-2松紧度，避免传送带4-2松弛引发侧滑或安全事故。
进一步地，为防止从动皮带轮4-3侧移，还可参照“一种皮带轮转动装置”（申请号：200910221225.9）增设锁紧圈。
进一步地，“L”型支柱2-5 还可直接固定连接于“Γ”型支柱上。
如图1所示，监测机构包括平衡板3-1和红外传感器3-2，平衡板3-1为方板，方板垂直固定于外侧传送带4-2上，且初始位置靠近支柱2-2顶端，红外传感器3-2安装于紧邻平衡板3-1下方外侧传送带4-2上，向外侧水平发射红外线信号。
进一步地，平衡板3-1的底面设置有记忆海绵层，可更明显地监测练习者在进行瑜伽体式练习中脊柱是否下榻或偏移。
进一步地，控制单元包括单片机5-1及与单片机5-1电性连接的复位按钮5-2，红外传感器3-2的信号输出端连接单片机5-1的信号接收端，向单片机5-1传输不同状态的逻辑电平，单片机5-1的信号输出端与驱动机构1电性连接，控制驱动机构1正反转运动。
进一步地，单片机5-1的型号为STM32F103C8T6，红外传感器3-2为GP2Y0A02YK0F红外测距传感器，红外传感器3-2与单片机5-1的p1.3接口相连接，复位按钮5-2与单片机5-1的p2.3接口进行连接，单片机5-1的p1.0、p1.1和p1.2接口分别与驱动机构1相连接，红外传感器3-2向单片机5-1传输高电平，单片机5-1控制驱动机构1正向转动，红外传感器3-2向单片机5-1传输低电平，单片机5-1控制驱动机构1停止转动，复位按钮5-2经单片机5-1控制驱动机构1反向转动。
进一步地，单片机5-1内部设置有计时程序，该计时程序统计单片机5-1从控制驱动机构1起始正转到停止转动所用时长T，下按复位按钮5-2，单片机5-1控制驱动机构1同速反向转动至时长T停止，从而使平衡板3-1和红外传感器3-2随传送带4-2上升复位。
进一步地，在单片机5-1内设置复位按钮5-2控制的上升程序，即下按一次复位按钮5-2，单片机5-1控制驱动机构1同速反向转动，下按两次复位按钮5-2，单片机5-1控制驱动机构1停止转动，从而通过下按一次复位按钮5-2，可控制驱动机构1同速反向转动并带动平衡板3-1和红外传感器3-2随传送带4-2上升，再次下按复位按钮5-2，单片机5-1控制驱动机构1停转，从而控制平衡板3-1和红外传感器3-2在上升至初始位置前停止。
具体实施例一：采用上述瑜伽智能脊椎延伸监测仪对使用者瑜伽山式站立练习时进行脊柱延伸检测
使用者站立于平衡板3-1下方，保持瑜伽山式站立冥想姿势，接通电源，红外传感器3-2的红外线发射管向使用者侧水平发射红外线信号，当使用者处于红外传感器3-2下方时，红外传感器3-2的红外接收二极管无法接收到红外线信号，向单片机5-1输出高电平，单片机5-1根据接收到的高电平信息控制驱动机构1正向转动，驱动机构1带动主动皮带轮4-1正向转动，主动皮带轮4-1通过传送带4-2带动从动皮带轮4-3正向转动，平衡板3-1和红外传感器3-2随传送带4-2作下降运动，当平衡板3-1下降至使用者头顶时，红外传感器3-2的红外接收二极管接收到反射回来的红外线信号，向单片机5-1输出低电平，单片机5-1根据接收到的低电平信息控制驱动机构1停止转动，在练习过程中，当头顶离开平衡板3-1，则说明脊柱下榻，当头顶在记忆海绵层上的初始位置改变，则表明身体出现移动或脊柱弯曲，从而根据使用者头顶是否始终接触平衡板3-1固定位置，以进行脊椎延伸监测，在平衡板3-1下降过程中，单片机5-1内部设置的计时程序统计驱动机构1起始正转到停止转动所用时长T，当不使用本瑜伽智能脊椎延伸监测仪时，下按复位按钮5-2，单片机5-1控制驱动机构1同速反向转动至时长T停止，驱动机构1带动主动皮带轮4-1反向转动，主动皮带轮4-1通过传送带4-2带动从动皮带轮4-3反向转动，平衡板3-1和红外传感器3-2随传送带4-2上升复位，通过瑜伽智能脊椎延伸监测仪实时监测使用者山式站立练习过程中身体各部位始终保持延伸状态，能帮各关节处于标准体位，强化身体力量。
进一步地，支柱2-2的高度为220cm±5cm，底座2-1为正方座，所述底座2-1的宽度和高度均为40cm±5cm，所述红外传感器3-2的起始高度为距离地面垂直距离200cm±1cm，平衡板3-1的平面尺寸为长度为130cm±5cm，宽度为30cm±5cm。
具体实施例二：采用上述瑜伽智能脊椎延伸监测仪对使用者山式上举练习时进行脊柱延伸检测
使用者站立于平衡板3-1下方，两手臂侧上举，两手臂的展开程度为与头顶齐平的两手臂处间距不窄于平衡板3-1的宽度，同具体实施例一中瑜伽智能脊椎延伸监测仪的使用方式，单片机5-1根据红外传感器3-2传输信号控制平衡板3-1下降至使用者头顶，两手臂举过平衡板3-1上端同时不接触平衡板3-1两侧，瑜伽智能脊椎延伸监测仪通过平衡板3-1实时监测使用者进行山式上举练习中脊椎保持延伸不坍塌，可练习三角肌、后背部肌肉力量，提高练习效果。
具体实施例三：采用上述瑜伽智能脊椎延伸监测仪对使用者坐式扭转练习时进行脊柱延伸检测
使用者坐立于平衡板3-1下方，进行坐式扭转练习，同具体实施例一中瑜伽智能脊椎延伸监测仪的使用方式，单片机5-1根据红外传感器3-2传输信号控制平衡板3-1下降至使用者头顶，瑜伽智能脊椎延伸监测仪通过平衡板3-1实时监测使用者进行坐式扭转练习中脊椎保持延伸不坍塌，以调高练习效果。
具体实施例四：采用上述瑜伽智能脊椎延伸监测仪对使用者下犬式练习时进行脊柱延伸检测
使用者在平衡板3-1下方保持下犬式动作，同具体实施例一中瑜伽智能脊椎延伸监测仪的使用方式，单片机5-1根据红外传感器3-2传输信号控制平衡板3-1下降至使用者臀部，瑜伽智能脊椎延伸监测仪通过平衡板3-1实时监测使用者在进行下犬式练习中臀部始终抵在平衡板3-1上，以便在保护腰椎的情况下进一步打开胸腔并缓解背部疼痛。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪，包括支撑机构、驱动机构（1）、传动机构、控制单元和监测机构，其特征在于，所述支撑机构包括底座（2-1）和支柱（2-2），所述支柱（2-2）竖直固定于底座（2-1）上，所述驱动机构（1）安装在底座（2-1）上，所述监测机构安装在传动机构上，所述传动机构支撑于驱动机构（1）和支柱（2-2）上，所述控制单元控制驱动机构（1）经传动机构带动监测机构上下移动，所述监测机构包括平衡板（3-1），所述平衡板（3-1）呈水平状态，通过瑜伽体式练习时人体特定部位始终接触平衡板（3-1），以进行脊椎延伸监测。
2.根据权利要求1所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪，其特征在于：所述驱动机构（1）为步进电机，所述步进电机安装在步进电机支座（2-3）上，所述步进电机支座（2-3）通过螺纹连接安装在底座（2-1）上，所述底座（2-1）的底部四角处安装有可旋转带刹车滚轮（2-4）。
3.根据权利要求2所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪，其特征在于：所述传动机构包括主动皮带轮（4-1）、传送带（4-2）和从动皮带轮（4-3），所述主动皮带轮（4-1）安装于步进电机输出轴上，所述主动皮带轮（4-1）通过传送带（4-2）与从动皮带轮（4-3）传动连接，所述从动皮带轮（4-3）可转动连接在支柱（2-2）上端。
4.根据权利要求3所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪，其特征在于：所述支柱（2-2）为“Γ”型支柱，所述“Γ”型支柱的上水平部下方固定有“L”型支柱（2-5），所述从动皮带轮（4-3）通过挡板轴承安装在“L”型支柱（2-5）的水平部上。
5.根据权利要求4所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪，其特征在于：所述“Γ”型支柱的上水平部开设有第一调节孔，所述“L”型支柱（2-5）的竖直部纵向均匀开设有第二调节孔，通过“L”型支柱（2-5）的竖直部穿设第一调节孔并用插板（2-6）穿设第二调节孔支撑在“Γ”型支柱的上水平部，所述“L”型支柱（2-5）上下可调地固定于“Γ”型支柱上，可用于调整传送带（4-2）松紧度。
6.根据权利要求5所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪，其特征在于：所述监测机构包括平衡板（3-1）和红外传感器（3-2），所述平衡板（3-1）为方板，所述方板垂直固定于外侧传送带（4-2）上，且初始位置靠近支柱（2-2）顶端，所述红外传感器（3-2）安装于紧邻平衡板（3-1）下方外侧传送带（4-2）上，向外侧水平发射红外线信号。
7.根据权利要求6所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪，其特征在于：所述平衡板（3-1）的底面设置有记忆海绵层。
8.根据权利要求7所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪，其特征在于：所述控制单元包括单片机（5-1）及与单片机（5-1）电性连接的复位按钮（5-2），所述红外传感器（3-2）的信号输出端连接单片机（5-1）的信号接收端，所述单片机（5-1）的信号输出端与驱动机构（1）电性连接，所述红外传感器（3-2）向单片机（5-1）传输不同状态的逻辑电平，控制驱动机构（1）正转或停转运动，所述复位按钮（5-2）向单片机（5-1）传输反转信号，控制驱动机构（1）反转运动。
9.权利要求1-8任一项所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪的使用方法，其特征在于，接通电源，红外传感器（3-2）的红外线发射管向使用者侧水平发射红外线信号，当使用者位于红外传感器（3-2）下方时，红外传感器（3-2）的红外接收二极管无法接收到红外线信号，向单片机（5-1）输出高电平，单片机（5-1）根据接收到的高电平信息控制驱动机构（1）正向转动，驱动机构（1）带动主动皮带轮（4-1）正向转动，主动皮带轮（4-1）通过传送带（4-2）带动从动皮带轮（4-3）正向转动，平衡板（3-1）和红外传感器（3-2）随传送带（4-2）作下降运动，当平衡板（3-1）下降至瑜伽体式练习时人体特定部位时，红外传感器（3-2）的红外接收二极管接收到反射回来的红外线信号，向单片机（5-1）输出低电平，单片机（5-1）根据接收到的低电平信息控制驱动机构（1）停止转动，根据练习者瑜伽体式练习时身体特定部位是否始终接触平衡板（3-1），以进行脊椎延伸监测；当不使用本瑜伽智能脊椎延伸监测仪时，下按复位按钮（5-2），单片机（5-1）控制驱动机构（1）反向转动，驱动机构（1）带动主动皮带轮（4-1）反向转动，主动皮带轮（4-1）通过传送带（4-2）带动从动皮带轮（4-3）反向转动，平衡板（3-1）和红外传感器（3-2）随传送带（4-2）上升复位。
10.根据权利要求9所述的瑜伽智能脊椎延伸监测仪的使用方法，其特征在于：所述单片机（5-1）内部设置有计时程序，该计时程序统计单片机（5-1）从控制驱动机构（1）起始正转到停止转动所用时长T，下按复位按钮（5-2），单片机（5-1）控制驱动机构（1）同速反向转动至时长T停止，从而使平衡板（3-1）和红外传感器（3-2）随传送带（4-2）上升复位。
CN201910715490.6A 2019-08-05 2019-08-05 一种瑜伽智能脊椎延伸监测仪及其使用方法 Pending CN110314336A (zh)

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