CN112932939A - 一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪 - Google Patents

一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪 Download PDF

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肖承坤
牛景达
颜小金
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Abstract

本发明公开了一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，弧形支撑条的凹陷面具有多个按压软体驱动器安装槽和摩擦软体驱动器安装槽；按压软体驱动器安装在按压软体驱动器安装槽内，且能够在气压作用下沿弧形支撑条的径向方向做伸缩运动；摩擦软体驱动器安装在摩擦软体驱动器安装槽内，且能够在气压作用下产生与弧形支撑条弯曲方向相反的弯曲运动；缓冲棉条两端与弧形支撑条两端固定；卡扣组件连接在弧形支撑条的两端，且能够实现对弧形支撑条两端开口的开闭。本发明利用软体驱动器在气体一定频率的充放驱动下产生微振幅的工作原理，通过摩擦软体驱动器形成横向面的振动，按压软体驱动器形成纵向面的振动，既而完成软体按摩振动仪的功能。

Description

一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪
技术领域
本发明涉及软体振动、软体机器康复技术领域，更具体的说是涉及一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪。
背景技术
随着科学技术的日益提高，软体结构在医疗康复、机械抓取等领域应用越来越广。由于软体结构本身所具有柔顺性强、硬度低以及多自由度等特点，能够弥补刚性结构硬度高、变形性差等不足之处。在许多实际应用中扮演着越来越重要的角色。
在现有市场上，大部分的按摩仪都是利用电力使按摩头振动，来对人体施行按摩。其振动按摩仪振动方式主要有电磁式和电动机式。电磁式主要由铁芯、线圈、振动弹簧片和按摩头组成，固定在铁芯上的线圈接通交变电流后，其会产生一个变化的磁场，在磁场与振动弹簧片的共同作用下，摩擦头即会振动，从而实现按摩的效果。电动机式按摩仪主要是由电动机、弹簧轴、弹簧、偏心轮和按摩头组成，其主要是电动机通电，通过弹簧轴带动偏心轮转动，偏心轮带动按摩头产生反复的移动，从而振动，实现按摩的作用效果。以上市场所出现的大部分按摩仪都是刚性的振动，其人机安全性存在较大的安全隐患。按摩仪的研究目的主要是通过振动来仿照人的按摩手法，实现疏通经络、消除疲劳的作用。但对于具有骨质疏松的老年人而言，刚体振动带来的冲击是骨质难以承受的。
因此，如何提供一款软体振动按摩仪，来提高按摩仪的人机交互的安全性，以及增强产品使用的柔顺性与舒适性，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，旨在解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，包括：
弧形支撑条；所述弧形支撑条的凹陷面具有多个按压软体驱动器安装槽和摩擦软体驱动器安装槽；
按压软体驱动器；所述按压软体驱动器安装在所述按压软体驱动器安装槽内，且能够在气压作用下沿所述弧形支撑条的径向方向做伸缩运动；
摩擦软体驱动器；所述摩擦软体驱动器安装在所述摩擦软体驱动器安装槽内，且能够在气压作用下产生与所述弧形支撑条弯曲方向相反的弯曲运动；
缓冲棉条；所述缓冲棉条两端与所述弧形支撑条两端固定，且包裹所述按压软体驱动器和所述摩擦软体驱动器；
卡扣组件；所述卡扣组件连接在所述弧形支撑条的两端，且能够实现对所述弧形支撑条两端开口的开闭。
通过上述技术方案，本发明利用软体驱动器在气体一定频率的充放驱动下，产生微振幅的工作原理进行设计；利用摩擦软体驱动器在较高频率的充放驱动下，能产生快速的微小弯曲变形振动，形成横向面的振动，实现软体振动按摩仪的摩擦按摩效果；而按压软体驱动器通过气体较高频率的充放驱动，实现快速的伸缩，形成纵向面的振动，实现软体振动按摩仪的按压按摩效果；既而完成软体按摩振动仪的功能。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，所述按压软体驱动器为波纹膨胀管；所述波纹膨胀管一端封闭，另一端具有第一进气口。采用波纹管外形结构设计，增强软体驱动器的变形能力；充放气体时，会产生轴向的伸缩，在气体充放频率达到一定时，软体驱动器会产生纵向面的振动。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，所述按压软体驱动器安装槽为圆柱形槽口；所述按压软体驱动器安装槽的数量为多个，多个所述按压软体驱动器安装槽沿所述弧形支撑条的周向方向等间距间隔布置，且位于所述弧形支撑条的长度方向的对称线上；所述波纹膨胀管具有所述第一进气口的一端固定在所述按压软体驱动器安装槽内。使得按压软体驱动器安装槽能够满足按压软体驱动器的安装需求。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，所述摩擦软体驱动器为气动网格结构，所述气动网格结构的限制平面内嵌有形变限制层；所述气动网格结构一端封闭，另一端具有第二进气口。气动网格结构为轴向分开的二分之一波纹管，限制平面为气动网格结构的平面侧，采用气动网格结构设计，易产生弯曲变形；充气时，整体的弯曲运动会使驱动器产生轴向的弯曲，放气时，驱动器恢复原状，在气体充放频率达到一定时，软体驱动器会产生横向面的微振动。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，所述摩擦软体驱动器安装槽为长条形的矩形槽；所述摩擦软体驱动器安装槽的数量为多个，多个所述摩擦软体驱动器安装槽分为两组，且对称布置在所述按压软体驱动器安装槽的两侧；所述气动网格结构的限制平面固定在所述摩擦软体驱动器安装槽内。使得摩擦软体驱动器安装槽能够满足摩擦软体驱动器的安装需求。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，所述波纹膨胀管和所述气动网格结构均为弹性硅胶材质。利用软体超弹性体材料本身所具有的柔软特性，以及特定的软体结构在气体一定频率的充放驱动下，产生小振幅的振动，具有更好的柔顺性、适应性和安全性。本发明所指的“一定频率”一般指500HZ以下。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，所述按压软体驱动器安装槽的数量为6个，所述摩擦软体驱动器安装槽的数量为4个。能够满足数量需求。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，所述弧形支撑条的轴向对称线上开设有主导流管道，所述主导流管道具有主导流口；所述主导流管道上具有多个分别与所述摩擦软体驱动器安装槽连通的第一分支导流管道；所述主导流管道上还具有第二分支导流管道，所述第二分支导流管道将多个所述按压软体驱动器安装槽串联连通；所述主导流管道、所述第一分支导流管道和所述第二分支导流管道内用于穿入气管，所述气管用于与所述按压软体驱动器和所述摩擦软体驱动器连接。导流管道与安装槽相通，用来放置气管线路；为了更好的连接6个按压软体驱动器安装槽，在按压软体驱动器安装槽下也应留着一定尺寸的导流通道，方便气管气路的集成。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，所述卡扣组件包括分别与所述弧形支撑条两端固定的第一卡扣条和第二卡扣条；所述第一卡扣条朝向所述第二卡扣条的一端具有限制孔带，所述限制孔带用于所述第二卡扣条穿过；所述第一卡扣条表面具有卡柱；所述第二卡扣条表面开设有多个用于与所述卡柱卡接的卡孔。通过第二卡扣条穿过第一卡扣条上的限制孔带，第一卡扣条上的卡柱扣在第二卡扣条上的不同位置的卡孔，来实现穿戴尺寸的调节。
优选的，在上述一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪中，通过对所述按压软体驱动器和所述摩擦软体驱动器的充放气体的气压值大小以及气体充放时间的频率调节，能够实现对软体按摩仪的振动强度的调节。
在相同的充放频率下，按压软体驱动器和摩擦软体驱动器振幅的大小与驱动器的管径大小、气压大小、软体驱动器的管壁壁厚以及气体充放时间的占空比大小都会有影响。其管径越小，气体的流阻也会越大，响应变慢。气压越大，软体驱动器里的内外部压差增大，流速增加，响应增快。软体驱动器的管壁壁厚，其壁厚越小，在同等的气压作用在软体驱动器壁上，应力不变、应变增加，故变形振幅也变大。气体充放时间占空比的改变，气体充气时间也会改变，振幅亦会有所改变。软体驱动器的振动强度，可以根据实际应用需求进行调节。
软体驱动器的变形需要一定的时间，而在不同的频率情况下，频率越大，充放气的周期也就越短。通过控制充放的时间，可以控制软体驱动器的变形量大小，从而改变振动中的振幅大小。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，具有以下有益效果：
1、本发明提出了一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，在现有的按摩仪中，大部分是刚性的摩擦头通过某种方式实现的振动，安全性也相对比较弱。而本发明提出的软体振动驱动器是由超弹性体硅胶材料制作而成，具有较为良好的安全性，且在按摩仪与人体接触振动时，也具有较好的被动柔顺性。
2、本发明提出一种特定的软体结构在较高频率的气体充放驱动下，产生软体结构振动的方法，极大程度的改变了原有的按摩仪的振动方法。由于软体具有着刚性本身不具有的一些特点，在相应的应用领域上，用软体振动代替刚性振动成为了一种可能。
3、通过卡扣条装置，调整穿戴尺寸，即能实现对颈部、手部、腿部等不同部位进行按摩。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的软体按摩仪的结构示意图；
图2附图为本发明提供的弧形支撑条的结构示意图；
图3附图为本发明提供的按压软体驱动器的结构示意图；
图4附图为本发明提供的按压软体驱动器的剖视图；
图5附图为本发明提供的摩擦软体驱动器的结构示意图；
图6附图为本发明提供的摩擦软体驱动器的剖视图；
图7附图为本发明提供的第一卡扣条的结构示意图；
图8附图为本发明提供的第二卡扣条的结构示意图；
图9附图为本发明提供的充放气体驱动的工作示意图。
其中：
1-弧形支撑条；
11-按压软体驱动器安装槽；12-摩擦软体驱动器安装槽；13-主导流管道；14-主导流口；15-第一分支导流管道；16-第二分支导流管道；
2-按压软体驱动器；
21-第一进气口；
3-摩擦软体驱动器；
31-第二进气口；
4-缓冲棉条；
5-卡扣组件；
51-第一卡扣条；511-限制孔带；512-卡柱；52-第二卡扣条；521-卡孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见附图1和附图2，本发明实施例公开了一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，包括：
弧形支撑条1；弧形支撑条1的凹陷面具有多个按压软体驱动器安装槽11和摩擦软体驱动器安装槽12；
按压软体驱动器2；按压软体驱动器2安装在按压软体驱动器安装槽11内，且能够在气压作用下沿弧形支撑条1的径向方向做伸缩运动；
摩擦软体驱动器3；摩擦软体驱动器3安装在摩擦软体驱动器安装槽12内，且能够在气压作用下产生与弧形支撑条1弯曲方向相反的弯曲运动；
缓冲棉条4；缓冲棉条4两端与弧形支撑条1两端固定，且包裹按压软体驱动器2和摩擦软体驱动器3；
卡扣组件5；卡扣组件5连接在弧形支撑条1的两端，且能够实现对弧形支撑条1两端开口的开闭。
参见附图3和附图4，按压软体驱动器2为波纹膨胀管；波纹膨胀管一端封闭，另一端具有第一进气口21。
按压软体驱动器2由拉伸性较强的硅胶材料，进行模具浇注而成。利用波纹管结构，增大软体驱动器的变形量，即通过同等的气压值时，波纹管结构驱动器会利用结构特性增强其变形量。当气体从第一进气口21进入时，气体进入气腔室，气体作用在波纹管壁上，内部气压增大，软体驱动器会产生一个径向的膨胀与轴向的拉伸，放气时，驱动器内部气压减小，内外压差逐渐减小，驱动器逐渐恢复原状，在快速的充放频率下，驱动器则会形成快速的伸缩振动，即纵向的振动。
为了进一步优化上述技术方案，按压软体驱动器安装槽11为圆柱形槽口；按压软体驱动器安装槽11的数量为多个，多个按压软体驱动器安装槽11沿弧形支撑条1的周向方向等间距间隔布置，且位于弧形支撑条1的长度方向的对称线上；波纹膨胀管具有第一进气口21的一端固定在按压软体驱动器安装槽11内。
参见附图5和附图6，摩擦软体驱动器3为气动网格结构，气动网格结构的限制平面内嵌有形变限制层；气动网格结构一端封闭，另一端具有第二进气口31。
摩擦软体驱动器3也是由超弹性体材料硅胶进行模具浇注而成，利用软体结构的特性，制作成气动网格结构，加快软体驱动器的响应速度以及弯曲变形量。充气时，气体从第二进气口31进入，通过主气道流向气腔室，气体的压力作用在气腔室壁与限制平面。由于限制平面里面嵌入了纱布等形变限制层，气腔室壁一侧受到的应力而产生的应变要比限制平面大，即气腔室壁的拉伸变形要比限制平面的大，即能形成软体驱动器向限制平面一端发生弯曲运动，放气时，内部气压减小，驱动器逐渐恢复原状。当气体进入气腔室，至驱动器弯曲变形完全，需要一定的时间段，但在气体快速充放驱动下，由于气体并未完全进入腔室，驱动器弯曲变形不完全，即只会在驱动器靠入口端一侧发生小弯曲变形，故驱动器入口端一侧会产生横向振动。
为了进一步优化上述技术方案，摩擦软体驱动器安装槽12为长条形的矩形槽；摩擦软体驱动器安装槽12的数量为多个，多个摩擦软体驱动器安装槽12分为两组，且对称布置在按压软体驱动器安装槽11的两侧；气动网格结构的限制平面固定在摩擦软体驱动器安装槽12内。
为了进一步优化上述技术方案，波纹膨胀管和气动网格结构均为弹性硅胶材质。
为了进一步优化上述技术方案，按压软体驱动器安装槽11的数量为6个，摩擦软体驱动器安装槽12的数量为4个。
参见附图2，弧形支撑条1的轴向对称线上开设有主导流管道13，主导流管道13具有主导流口14；主导流管道14上具有多个分别与摩擦软体驱动器安装槽11连通的第一分支导流管道15；主导流管道13上还具有第二分支导流管道16，第二分支导流管道16将多个按压软体驱动器安装槽11串联连通；主导流管道13、第一分支导流管道15和第二分支导流管道16内用于穿入气管，气管用于与按压软体驱动器2和摩擦软体驱动器3连接。
参见附图7和附图8，卡扣组件5包括分别与弧形支撑条1两端固定的第一卡扣条51和第二卡扣条52；第一卡扣条51朝向第二卡扣条52的一端具有限制孔带511，限制孔带511用于第二卡扣条52穿过；第一卡扣条51表面具有卡柱512；第二卡扣条52表面开设有多个用于与卡柱512卡接的卡孔521。
为了进一步优化上述技术方案，通过对按压软体驱动器2和摩擦软体驱动器3的充放气体的气压值大小以及气体充放时间的频率调节，能够实现对软体按摩仪的振动强度的调节。
利用软体结构在气体驱动下的变形特性，由于其膨胀和恢复初始状态均需要一定的时间，利用这个反应时间，给驱动器施加较高频率的气体充放驱动，软体驱动器在变形状态与恢复原状状态之间不断的快速转换。快速充放气体驱动的平面示意图如图9所示，气体从进气口进入，充气时，气体进入气腔室，软体驱动器变形过程为a-c，在这个过程中，内部压强增大，内外部产生压强差，气体作用在气腔室壁与顶端面之上，超弹性体硅胶受力产生应变，软体驱动器会发生径向的膨胀与轴向的拉伸，即逐渐拉伸的过程；放气时，驱动器的变形过程为c-f，软体驱动器逐渐收缩，恢复原样。在较高频率的气体充放驱动下，驱动器实现快速的伸长与收缩。当充放气的时间极短时，软体驱动器的变形量较小。故增大驱动频率，减小驱动器的变形量，即能实现软体驱动器小振幅的快速振动。
气管通过弧形支撑条1上的导流管道连接至各软体驱动器安装槽，通入一个较高频率的气体充放驱动，软体驱动器产生微小振动，然后作用在缓冲棉条4上，起到一个按摩的功能。
在按摩的手法中，其主要有摩擦按摩与按压按摩手法两种。摩擦按摩主要是横向的按摩，其主要是沿着经络循环路线或肌肉纤维平行方向反复推进，则可通过摩擦软体驱动器3在快速充放气体驱动下，形成一个小变形的弯曲与恢复的反复过程，即一种蠕动式的横向振动。而按压按摩主要是纵向的按摩，其主要是用力由轻到重地逐渐用力按压在穴位上，在由重到轻地缓缓放松，则可通过按压软体驱动器2在气体的快速充放驱动下，振动器不断伸长与收缩，形成纵向的振动。在气管的线路安装时，按压软体驱动器安装槽11和摩擦软体驱动器安装槽12连接的气管接两个不同主气管放置在主导流管道13中。当用户需要摩擦按摩手法时，连接摩擦软体驱动器安装槽12的主气管通入快速充放的气体，则摩擦软体驱动器3工作；需要按压按摩手法时，连接按压软体驱动器安装槽11的主气管通入快速充放的气体，按压软体驱动器2工作，即可以实现按摩仪一般按摩手法的功能。
当需要调节按摩仪的振动强度时，在软体按摩仪尺寸确定的情况下，可以对气体的气压以及气体快速充放的频率来进行调整，从而达到用户所需要的按摩体验。在相同的气体充放频率下，气压越大，内外部的压差越大，软体驱动器的变形响应加快，振幅增强，即振动强度增大；气压一定，气体充放频率的改变，气体充放时间改变，则软体驱动器的变形量亦会改变，即能够改变振动强度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，包括：
弧形支撑条(1)；所述弧形支撑条(1)的凹陷面具有多个按压软体驱动器安装槽(11)和摩擦软体驱动器安装槽(12)；
按压软体驱动器(2)；所述按压软体驱动器(2)安装在所述按压软体驱动器安装槽(11)内，且能够在气压作用下沿所述弧形支撑条(1)的径向方向做伸缩运动；
摩擦软体驱动器(3)；所述摩擦软体驱动器(3)安装在所述摩擦软体驱动器安装槽(12)内，且能够在气压作用下产生与所述弧形支撑条(1)弯曲方向相反的弯曲运动；
缓冲棉条(4)；所述缓冲棉条(4)两端与所述弧形支撑条(1)两端固定，且包裹所述按压软体驱动器(2)和所述摩擦软体驱动器(3)；
卡扣组件(5)；所述卡扣组件(5)连接在所述弧形支撑条(1)的两端，且能够实现对所述弧形支撑条(1)两端开口的开闭。
2.根据权利要求1所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，所述按压软体驱动器(2)为波纹膨胀管；所述波纹膨胀管一端封闭，另一端具有第一进气口(21)。
3.根据权利要求2所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，所述按压软体驱动器安装槽(11)为圆柱形槽口；所述按压软体驱动器安装槽(11)的数量为多个，多个所述按压软体驱动器安装槽(11)沿所述弧形支撑条(1)的周向方向等间距间隔布置，且位于所述弧形支撑条(1)的长度方向的对称线上；所述波纹膨胀管具有所述第一进气口(21)的一端固定在所述按压软体驱动器安装槽(11)内。
4.根据权利要求3所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，所述摩擦软体驱动器(3)为气动网格结构，所述气动网格结构的限制平面内嵌有形变限制层；所述气动网格结构一端封闭，另一端具有第二进气口(31)。
5.根据权利要求4所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，所述摩擦软体驱动器安装槽(12)为长条形的矩形槽；所述摩擦软体驱动器安装槽(12)的数量为多个，多个所述摩擦软体驱动器安装槽(12)分为两组，且对称布置在所述按压软体驱动器安装槽(11)的两侧；所述气动网格结构的限制平面固定在所述摩擦软体驱动器安装槽(12)内。
6.根据权利要求5所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，所述波纹膨胀管和所述气动网格结构均为弹性硅胶材质。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，所述按压软体驱动器安装槽(11)的数量为6个，所述摩擦软体驱动器安装槽(12)的数量为4个。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，所述弧形支撑条(1)的轴向对称线上开设有主导流管道(13)，所述主导流管道(13)具有主导流口(14)；所述主导流管道(14)上具有多个分别与所述摩擦软体驱动器安装槽(11)连通的第一分支导流管道(15)；所述主导流管道(13)上还具有第二分支导流管道(16)，所述第二分支导流管道(16)将多个所述按压软体驱动器安装槽(11)串联连通；所述主导流管道(13)、所述第一分支导流管道(15)和所述第二分支导流管道(16)内用于穿入气管，所述气管用于与所述按压软体驱动器(2)和所述摩擦软体驱动器(3)连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，所述卡扣组件(5)包括分别与所述弧形支撑条(1)两端固定的第一卡扣条(51)和第二卡扣条(52)；所述第一卡扣条(51)朝向所述第二卡扣条(52)的一端具有限制孔带(511)，所述限制孔带(511)用于所述第二卡扣条(52)穿过；所述第一卡扣条(51)表面具有卡柱(512)；所述第二卡扣条(52)表面开设有多个用于与所述卡柱(512)卡接的卡孔(521)。
10.根据权利要求1所述的一种基于气动软体结构振动的软体按摩仪，其特征在于，通过对所述按压软体驱动器(2)和所述摩擦软体驱动器(3)的充放气体的气压值大小以及气体充放时间的频率调节，能够实现对软体按摩仪的振动强度的调节。
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