CN112998453A - 一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，属于办公桌椅技术领域。它包括办公桌、办公椅和脚踏板，办公桌包括办公桌本体、电源、CPU、识别摄像头、第一升降装置、数据库和数据传输模块；识别摄像头、第一升降装置、数据库和数据传输模块均与CPU信号连接。本发明能够识别用户的体型，并根据体型使得办公桌椅自动调节到最适宜的使用高度，当用户办公时间达到设定时间，或监测到处于疲劳状态时，该办公桌椅系统按一定的周期进行桌椅的高度改变，使得用户改变办公姿势，或受桌体高度改变的提醒，起身活动，以降低疲劳感，特别是提供了“站立办公模式”，提高工作效率，减少办公室职业病的产生，保持用户的身体健康。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，属于办公桌椅技术领域。
背景技术
办公桌椅是指用于办公使用的桌子和椅子，随着现代生活节奏加快，很多工作的人，长期坐着面对书本或电脑、不当的坐姿或工作时离桌子距离不当，会造成很多健康问题，如近视、肥胖、颈椎病、腰椎病、尾骨受伤脊椎问题等，这些对身体的危害很大，现有的办公桌椅虽然椅子能够进行高度的调节，但是桌子一般不能调节，面对不同身高体型的人群使用时，而且在办公桌椅的使用过程中，长期保持同一个姿势进行办公更会加重上述的健康问题，例如腿长的，尤其小腿如果长期屈膝，躯干弯着压在桌面上工作，这种情况对腰椎有伤害，同时髂腰肌会收紧，错误的办公桌椅高度容易引发骨骼肌肉系统疼痛症，包括腰背疼、颈肌疲劳或劳损、手肌腱鞘炎等的发生，从而对自身健康造成不好的影响，为此提出一种智能办公桌椅系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，它解决了不同身高体型的人群在办公桌椅的使用过程中，长期保持同一个姿势进行办公更会加重上述的健康问题，从而对自身健康造成不好影响的问题。
本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，包括办公桌、办公椅和脚踏板；所述办公桌包括办公桌本体、电源、CPU、识别摄像头、第一升降装置、数据库和数据传输模块；所述识别摄像头、第一升降装置、数据库和数据传输模块均与CPU信号连接；所述办公椅包括电源、数据传输模块和第二升降装置，所述第二升降装置通过数据传输模块与CPU信号连接；所述脚踏板设置在办公桌的下方，所述办公椅放置在脚踏板上使用，所述脚踏板上设置有数据传输模块和称重传感器，所述称重传感器通过数据传输模块与CPU信号连接，所述办公桌本体包括第一安装柜、第二安装柜和桌面板，所述第一安装柜和第二安装柜之间共同固定连接有背板，所述桌面板可升降设置在第一安装柜和第二安装柜上，所述第二安装柜上还设置有文件柜，所述文件柜上设置有与CPU信号连接的控制面板；
所述桌面板包括抬升板和两个调节板，所述抬升板设置在两个调节板之间，当所述抬升板位于底部时，所述抬升板的顶部与调节板的顶部齐平。
作为优选实例，所述第一升降装置包括桌面调节机构和站立办公机构，所述桌面调节机构包括多个第一电缸，多个所述第一电缸对称设置在第一安装柜和第二安装柜上，且活塞杆的顶部分别与两个调节板的底部转动连接。
作为优选实例，所述站立办公机构包括对称设置的两组第二气缸和罩壳，两组所述第二气缸分别与两个调节板的底部固定连接，且两个第二气缸的活塞杆均铰接有顶杆，两组所述顶杆远离第二气缸的一端均与抬升板的底部铰接，所述罩壳与两个调节板的底部固定连接，且罩设在两个第二气缸上。
作为优选实例，所述第一安装柜和第二安装柜上的第一电缸均设置为两个，且两个第一电缸均沿办公桌到办公椅的方向前后设置。
作为优选实例，所述识别摄像头安装在办公桌的边角处，且识别摄像头的拍照范围包括办公椅，所述CPU内置有识别算法，所述识别摄像头通过识别算法用于人体高度监测和疲劳监测。
作为优选实例，所述办公椅还包括自动复位模块，所述自动复位模块包括设置在办公椅底部的行走机构和红外接收器，设置在办公桌本体底部的红外发射器。
作为优选实例，所述脚踏板还包括地暖模块。
本发明的有益效果是：本发明的智能办公桌椅系统能够识别用户的体型，并根据体型使得办公桌椅自动调节到最适宜的使用高度，当用户办公时间达到设定时间，或监测到处于疲劳状态时，该办公桌椅系统按一定的周期进行桌椅的高度改变，使得用户改变办公姿势，或受桌体高度改变的提醒，起身活动，以降低疲劳感，特别是提供了“站立办公模式”，提高工作效率，减少办公室职业病的产生，保持用户的身体健康。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图；
图2为办公桌的立体结构示意图；
图3为图2的剖面结构示意图；
图4为第一升降装置的结构示意图；
图5为办公椅的结构示意图。
图中：第一安装柜1、调节板2、抬升板3、识别摄像头4、控制面板5、第二安装柜6、文件柜7、脚踏板8、第一电缸9、第二电缸10、顶杆11、罩壳12、办公椅13、第二升降装置14、红外接收器15、红外发射器151。
具体实施方式
为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1-5所示，一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，包括办公桌、办公椅13和脚踏板8；
办公桌包括办公桌本体、电源、CPU、识别摄像头4、第一升降装置、数据库和数据传输模块；识别摄像头4、第一升降装置、数据库和数据传输模块均与CPU信号连接；
办公椅13包括电源、数据传输模块和第二升降装置14，第二升降装置14通过数据传输模块与CPU信号连接；
脚踏板8设置在办公桌的下方，办公椅13放置在脚踏板8上使用，脚踏板8上设置有数据传输模块和称重传感器，称重传感器通过数据传输模块与CPU信号连接。
办公桌本体包括第一安装柜1、第二安装柜6和桌面板，第一安装柜1和第二安装柜6之间共同固定连接有背板，桌面板可升降设置在第一安装柜1和第二安装柜6上，第二安装柜6上还设置有文件柜7，文件柜7上设置有与CPU信号连接的控制面板5。
桌面板2包括抬升板3和两个调节板2，抬升板3设置在两个调节板2之间，当抬升板3位于底部时，抬升板3的顶部与调节板2的顶部齐平。
第一升降装置包括桌面调节机构和站立办公机构，桌面调节机构包括多个第一电缸9，多个第一电缸9对称设置在第一安装柜1和第二安装柜6上，且活塞杆的顶部分别与两个调节板2的底部转动连接；第一安装柜1和第二安装柜6上的第一电缸9均设置为两个，且两个第一电缸9均沿办公桌到办公椅13的方向前后设置，该种设置方法，使得前后设置的两个第一电缸9同步升降，即可控制办公桌桌面的高度，前后设置的两个第一电缸9不同步升降时，即可控制办公桌桌面的倾斜度。
站立办公机构包括对称设置的两组第二气缸10和罩壳12，两组第二气缸10分别与两个调节板2的底部固定连接，且两个第二气缸10的活塞杆均铰接有顶杆11，两组顶杆11远离第二气缸11的一端均与抬升板3的底部铰接，罩壳12与两个调节板2的底部固定连接，且罩设在两个第二气缸10上。
识别摄像头4安装在办公桌的边角处，且识别摄像头4的拍照范围包括办公椅13，CPU内置有识别算法，识别摄像头4通过识别算法用于人体高度监测和疲劳监测。
识别摄像头4采用CMOS或CCD相机和红外摄像头配合使用，将拍摄到的用户和办公椅13均转换成图像信号，传送给CPU进行处理，得到被摄目标的形态信息，包括像素分布、亮度、颜色等信息，此时由于办公椅13的升降由CPU控制，因此其高度是已知的，然后分别计算办公椅13和用户的像素点高度位置，根据比例即可计算用户的身高和腿长；
疲劳监测则主要利用识别摄像头4对坐在办公椅13上的用户面部进行识别，识别特征主要包括眼睛闭合度、眨眼频率、头部位置和转角、视线方向、瞳孔大小、嘴部张开状态、面部表情等，例如使用嘴巴部分、眼睛部分的图片作为训练样本的输入，可标注为闭嘴、中度张嘴和张嘴，闭眼、微闭和睁眼，也可直接检测嘴巴部分的哈欠状态和闭眼时的眼睛状态，当检测到哈欠状态时，对连续帧进行计数，当连续到一定阈值，即可进行疲劳报警。
办公椅13还包括自动复位模块，自动复位模块包括设置在办公椅13底部的行走机构和红外接收器15，设置在办公桌本体底部的红外发射器151，行走机构为常用的行走轮、电机和单片机组成，为现有技术，在红外接收器15和红外发射器151处还可以设置对应的充电接口，当用户起身离开脚踏板8后，称重传感器检测到重量变化，判定为用户离开，待一段时间后，如30～40分钟后，CPU控制办公椅13移动，通过红外发射器151和红外接收器15的引导，使得办公椅13自动复位至办公桌的底部，减少占地面积，同时充电接口自动对接，对办公椅13中的电源进行充电。
脚踏板8还包括地暖模块，地暖模块通过控制面板5进行开关控制和温度调节，适用于天冷时的腿部保暖，加强该办公桌椅的舒适度。
参照GB/T 3976-2014的学校课桌椅功能尺寸及技术要求，其用户身高与办公桌椅的对照尺寸如表1所示：
| 正常工作桌面高mm | 790 | 760 | 730 | 700 | 670 | 640 |
| 精密工作桌面高mm | 940 | 910 | 880 | 850 | 820 | 790 |
| 标准身高cm | 187.5 | 180.0 | 172.5 | 165.0 | 157.5 | 150.0 |
| 身高范围cm | ≥185 | 175-184 | 165-174 | 155-164 | 145-154 | 135-144 |
表1
第一安装柜1、第二安装柜6的固定高度设置为600mm，在调节好后办公桌的高度后，根据公式：差尺＝｛(身高×0.55)÷3｝－2～3cm，其中差尺指的是桌子高度与椅子座位高度之间的高度差，同时通过识别摄像头4的机器视觉检测用户的腿长，测得的膝盖窝（腘窝）到地面高度±1～2cm为设定值，根据高度差算出的办公椅13高度和设定值取平均值计算出办公椅13的适宜高度，并通过数据传输模块控制办公椅13升降调节。
工作原理：在使用时，用户走动至脚踏板8上，通过称重传感器检测到有用户抵达工作区，此时激活该智能办公桌椅系统开始工作，首先识别摄像头4启动，识别到用户的身高腿长，并根据身高腿长数据自动调节办公桌和办公椅13的高度，用户也可根据自身的实际体验通过控制面板5自行调节工作模式、桌面高度和桌面倾斜角度，在用户的办公过程中，识别摄像头4也一直在实时监测用户的面部特征，通过算法判别用户的疲劳状态，当监测到处于疲劳状态时，该办公桌椅系统按一定的周期进行桌椅的高度改变，使得用户改变办公姿势，或受桌体高度改变的提醒，起身活动，以降低疲劳感；
该办公桌椅系统还提供了“站立办公模式”，使用时，第二气缸10的活塞杆延长，推动顶杆11由水平状态向竖直状态转变，此时抬升板3则被顶起，从两个调节板2之间升起，所升起的最大高度由顶杆11的长度决定，具有较大的抬升幅度，此时用户即可站立并在抬升板3上进行工作，避免久坐办公的危害。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，包括办公桌、办公椅（13）和脚踏板（8）；所述办公桌包括办公桌本体、电源、CPU、识别摄像头（4）、第一升降装置、数据库和数据传输模块；所述识别摄像头（4）、第一升降装置、数据库和数据传输模块均与CPU信号连接；所述办公椅（13）包括电源、数据传输模块和第二升降装置（14），所述第二升降装置（14）通过数据传输模块与CPU信号连接；所述脚踏板（8）设置在办公桌的下方，所述办公椅（13）放置在脚踏板（8）上使用，所述脚踏板（8）上设置有数据传输模块和称重传感器，所述称重传感器通过数据传输模块与CPU信号连接，其特征在于：所述办公桌本体包括第一安装柜（1）、第二安装柜（6）和桌面板，所述第一安装柜（1）和第二安装柜（6）之间共同固定连接有背板，所述桌面板可升降设置在第一安装柜（1）和第二安装柜（6）上，所述第二安装柜（6）上还设置有文件柜（7），所述文件柜（7）上设置有与CPU信号连接的控制面板（5）；
所述桌面板（2）包括抬升板（3）和两个调节板（2），所述抬升板（3）设置在两个调节板（2）之间，当所述抬升板（3）位于底部时，所述抬升板（3）的顶部与调节板（2）的顶部齐平。
2.根据权利要求1所述的一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，其特征在于：所述第一升降装置包括桌面调节机构和站立办公机构，所述桌面调节机构包括多个第一电缸（9），多个所述第一电缸（9）对称设置在第一安装柜（1）和第二安装柜（6）上，且活塞杆的顶部分别与两个调节板（2）的底部转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，其特征在于：所述站立办公机构包括对称设置的两组第二气缸（10）和罩壳（12），两组所述第二气缸（10）分别与两个调节板（2）的底部固定连接，且两个第二气缸（10）的活塞杆均铰接有顶杆（11），两组所述顶杆（11）远离第二气缸（11）的一端均与抬升板（3）的底部铰接，所述罩壳（12）与两个调节板（2）的底部固定连接，且罩设在两个第二气缸（10）上。
4.根据权利要求1所述的一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，其特征在于：所述第一安装柜（1）和第二安装柜（6）上的第一电缸（9）均设置为两个，且两个第一电缸（9）均沿办公桌到办公椅（13）的方向前后设置。
5.根据权利要求1所述的一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，其特征在于：所述识别摄像头（4）安装在办公桌的边角处，且识别摄像头（4）的拍照范围包括办公椅（13），所述CPU内置有识别算法，所述识别摄像头（4）通过识别算法用于人体高度监测和疲劳监测。
6.根据权利要求1所述的一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，其特征在于：所述办公椅（13）还包括自动复位模块，所述自动复位模块包括设置在办公椅（13）底部的行走机构和红外接收器（15），设置在办公桌本体底部的红外发射器（151）。
7.根据权利要求1所述的一种能够自适应不同用户使用的智能办公桌椅系统，其特征在于：所述脚踏板（8）还包括地暖模块。
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| PB01 | Publication | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 226600 No.88, Huanghe East Road, Chengdong Town, Hai'an City, Nantong City, Jiangsu Province Applicant after: Melerson Home Technology Co.,Ltd. Address before: 226600 No.88, Huanghe East Road, Chengdong Town, Hai'an City, Nantong City, Jiangsu Province Applicant before: Jiangsu Meiler Furniture Technology Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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