CN113080646A - 一种智能坐姿保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能坐姿保护装置，其包括：底座、支撑机构以及悬吊机构，所述支撑机构包括支撑架和夹紧装置，所述支撑架安装在所述底座上，所述夹紧装置安装于所述支撑架或所述悬吊机构上，所述悬吊机构一端安装在所述支撑架上，悬吊机构另一端穿戴于人体；所述悬吊机构包括悬吊架以及穿戴于人体的牵引装置，所述悬吊架安装在支撑架上，所述牵引装置安装在所述悬吊架上；所述牵引装置包括腰部和/或颈部牵引装置；所述腰部和/或颈部牵引装置的牵引绳或连接于悬吊架上或连接于智能调节装置上。本发明结构简单，便于安装，可缓解坐姿不适，保护坐姿行为，实现了适应多种座椅的功能。

Description

一种智能坐姿保护装置

技术领域：

本发明涉及康健辅助器械技术领域，特别是涉及一种智能坐姿保护装置。

背景技术：

随着社会的发展，人们不断追求更优质生活条件，生活压力不断增加，导致办公久坐人群逐年增加，坐姿已然成为现代职业人群最常见的姿态。调查表明，前倾坐姿时间占比最长，但久坐前倾坐姿时，人体腰椎和颈椎的生物力学分布并不合理，不良的坐姿会对腰部产生极大的危害，给腰椎和颈椎造成很大负载。因此越来越多的办公人员出现腰部和颈部疾病，如腰椎间盘突出、腰椎骨质增生、腰肌劳损和颈椎病等。因此，需要专门的办公辅助装置在坐姿下减轻腰部及颈部等部位的载荷，用以缓解久坐情况下的不适问题。

目前市场上也出现了能够支撑腰部的产品，一般采取填充结构放置在座椅腰背部，通过前凸结构来使腰部接近人体脊柱自然弯曲形态和平衡部分腰椎受力，但当人体为前倾坐姿时，现有腰部支撑产品大都不能跟随人体前倾和继续维持正确坐姿，产品利用率较低，没有显著的减轻腰部载荷效果。而现有颈部支撑和牵引装置则需专门座椅或悬吊条件，无法与办公座椅普遍结合。

因此，开发出一种便于与现有办公座椅结合且能显著减轻腰部及颈部载荷的装置尤为重要。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种智能坐姿保护装置，其结构简单，便于安装，可缓解坐姿不适，保护坐姿行为，实现了适应多种座椅的功能。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种智能坐姿保护装置，其包括：

底座、支撑机构以及悬吊机构，所述支撑机构包括支撑架和夹紧装置，所述支撑架安装在所述底座上，所述夹紧装置安装于所述支撑架或所述悬吊机构上，所述悬吊机构一端安装在所述支撑架上，悬吊机构另一端穿戴于人体；

所述悬吊机构包括悬吊架以及穿戴于人体的牵引装置，所述悬吊架安装在支撑架上，所述牵引装置安装在所述悬吊架上；所述牵引装置包括腰部和/或颈部牵引装置；

所述腰部和/或颈部牵引装置的牵引绳或连接于支撑架上或连接于智能调节装置上。

作为优选，进一步地，在所述夹紧装置固定在使用者座椅上的状态下，所述底座带动整个坐姿保护装置与座椅随动。

作为优选，进一步地，所述腰部牵引装置包括约束带和悬吊带，所述悬吊带的一端连接于所述约束带的侧部，另一端通过牵引绳连接于智能调节装置或悬吊架上。

作为优选，进一步地，所述颈部牵引装置包括至少一支撑平板以及牵引绳，所述支撑平板通过牵引绳连接于智能调节装置或悬吊架上。

作为优选，进一步地，所述智能调节装置的控制箱设置于悬吊架或支撑架上用于调节牵引绳的收放度及锁紧牵引绳，智能调节装置包括转轴、驱动所述转轴转动的电机或还包括电机和转轴之间的电磁离合器，所述牵引绳的一端固定连接在所述转轴上。

作为优选，进一步地，所述智能调节装置或为电控系统，所述电控系统包括直线牵引装置以及控制器，所述直线牵引装置设于所述悬吊架上，所述牵引绳的连接在所述直线牵引装置上。

作为优选，进一步地，所述直线牵引装置包括电动推杆、丝杠导轨或气动伸缩机构。

作为优选，进一步地，所述夹紧装置包括夹具、固定绳索组件、魔术贴组件或胶粘组件。

作为优选，进一步地，所述智能坐姿保护装置还包括测量系统和锁紧手柄，所述测量系统设置于所述悬吊机构上。

作为优选，进一步地，所述悬吊架还包括伸缩式悬臂。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明通过可跟随座椅自由移动的底座与带有可调节夹紧装置的支撑机构组合，无需专用的牵引床及牵引座椅等设备，实现了与现有办公座椅的普遍结合，底座深入座椅下部，使总体结构受力分布合理，稳定性好，占用额外空间小。

本发明使用过程中兼具减重和牵引效果，人体重量通过支撑机构传导至底座，可显著减轻人体对腰部与颈部的载荷，并且对办公行为影响较小，能较好地适配办公行为。

本发明通过测量系统采集悬吊或牵引拉力，可根据数据指示按需控制电机方便的对悬吊带的悬吊力度自行调控。本发明设有下颌托举机构穿戴于人体下颌，体积较小，可调节以适应不同人群，大大提升了舒适度，可较好的减小颈部肌群力矩并适应头部姿态转换。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；图2是底座的示意图；图3是支撑架及夹紧装置的示意图；图4是本发明的悬吊机构结构示意图；图5是具有另一种夹紧装置的本发明的结构示意图；图6是单独使用颈部牵引装置的本发明结构示意图；图7是单独使用腰部牵引装置的本发明结构示意图；图8是智能调节装置动力输出部分的示意图；图9和图10是智能调节装置的控制箱内部示意图；图11调节牵引绳的电控系统的示意图；图12调节牵引绳的另一种电控系统的示意图。

图中标号：1底座，2万向轮，3旋转盘，4支撑架，5夹紧装置，6锁紧手柄，7悬臂，8悬吊架，9智能调节装置，10导向滑轮，11上部悬吊挂钩，12约束带，13硬质支撑物，14支撑气囊，15下部悬吊挂钩，16悬吊带，17电机，18转轴，19调节卡扣，20支撑平板，21下颌气囊，22牵引绳，23电磁离合器，24电动推杆，25测量系统。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

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，下面将结合本发明实施例，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作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。

实施例一

请参阅图1-图4及图8，本实施例介绍一种可缓解坐姿不适，保护坐姿行为，实现适应多种座椅的智能坐姿保护装置，所述智能坐姿保护装置包括底座1、支撑机构以及悬吊机构，支撑机构包括支撑架4和夹紧装置5，支撑架4安装在底座1上，夹紧装置5安装于支撑架4或悬吊机构上，悬吊机构一端安装在支撑架4上，悬吊机构另一端穿戴于人体；具体设置中，支撑架可设置为伸缩式，高度可调；支撑架4焊接或在可拆卸式连接在底座1上。其中，夹紧装置5用于将该装置连接在座椅的某个部位，当夹紧装置5夹紧在使用者座椅的某个部位时，底座1可以带动整个坐姿保护装置与座椅随动。

请参阅图1-图4及图8，在本实施例中，悬吊机构包括悬吊架8以及穿戴于人体的牵引装置，悬吊架8安装在支撑架4的顶部，还设置有伸缩式悬臂7，牵引装置安装在悬吊架8或悬臂7上；牵引装置包括腰部和/或颈部牵引装置；腰部和/或颈部牵引装置的牵引绳22或连接于悬吊架8或连接于悬臂7上或连接于智能调节装置9上。其中，腰部牵引装置包括约束带12和悬吊带16，悬吊带16的下端连接于约束带12的侧部，上端通过牵引绳连接于智能调节装置9或悬臂7上。颈部牵引装置包括至少一支撑平板20以及牵引绳22，支撑平板20通过牵引绳22连接于智能调节装置9或悬臂7上。

请参阅图1-图4及图8，在本实施例中，智能调节装置9的控制箱设置于悬吊架8或支撑架4上用于调节牵引绳的收放度及锁紧牵引绳，智能调节装置包括转轴18、驱动转轴转动的电机17，牵引绳22的起始端固定连接在转轴18上。

需要说明的是，在其他实施例中，也可不设置伸缩式悬臂7，而是将穿戴于人体的牵引装置直接悬吊于悬吊架8上。

需要说明的是，在一具体实施例中，悬吊架8具体可以是L型，也可以是水平横杆。

请参阅图1-图4及图8，在本实施例中，夹紧装置5包括用于套接在支撑架4或悬吊架8上的套筒以及径向连接在套筒外壁的展臂，展臂由一节或依次铰接的多节臂构成，展臂上设有锁紧头，锁紧头由两个侧边形成的U型结构和锁紧顶片组成，锁紧顶片的手柄螺纹连接在U型结构的其中一面上。并且，夹紧装置还包括径向螺纹连接在套筒上的锁紧手柄6。

需要说明的是，在一具体实施例中，所述夹紧装置5例如可以是夹具、固定绳索组件、魔术贴组件或胶粘组件。

请参阅图1-图4及图8，在本实施例中，所述智能坐姿保护装置还包括测量系统25，测量系统设置于悬吊机构上或所述智能坐姿保护装置的其他合适位置。用于测量操作者的施力情况，锁紧手柄6可用于多处，用作对两连接件之间的锁定。

请参阅图1-图4及图8，在本实施例中，所述智能坐姿保护装置还包括人机交互装置，所述人机交互装置例如设置于所述悬吊机构或所述支撑机构上或所述智能坐姿保护装置的其他合适位置。作为示例，所述人机交互装置具体可为遥控器或触摸屏等。

本实施例的所述智能坐姿保护装置在使用时，将所述底座1放置于座椅下部，上下调节所述支撑架8以适应不同座椅椅背高度，并将所述夹紧装置5固定于座椅靠背以配合所述底座1将整体结构固定于座椅上，通过前后调节所述悬吊架8的悬臂7可适应人体不同坐位。

请参阅图1及图8，在本实施例中，所述底座1设有万向轮2和旋转盘3，可较好的适配不同座椅的椅脚等支撑结构，所述夹紧装置5夹于座椅靠背侧边，所述约束带12上设有魔术贴，使用者通过收紧约束带12粘贴魔术贴将其固定于身体，所述约束带12还附有支撑气囊14和硬质支撑物13，使用者可根据需求选择安装于所述约束带12内侧，所述悬吊带16的下部悬吊挂钩15钩于所述约束带12外部圆环，中间部分疏导进入所述悬吊架8内部再通过所述导向滑轮10疏导进入所述智能调节装置9中与所述转轴18固连，使用者通过操作人机交互装置控制电机17驱动所述转轴18旋转使所述牵引绳22缠绕在所述转轴18上，以此实现向上牵引人体上半身重量，使用者根据测量系统25所采集的数据操作人机交互装置控制电机17的运转和停止，通过电机17的正反转实现所述牵引装置的升降，即对腰椎减重力度的调控。所述颈部牵引装置上端悬挂于所述悬吊架8的上部悬吊挂钩11，下端穿戴于人体下颌，所述颈部牵引装置附有下颌气囊21，所述下颌气囊21可通过魔术贴与所述支撑平板20固定连接，使用者可对称调节所述支撑平板20双侧下颌气囊21适应人体下颌，且此处牵引绳22近下颌端长度可通过调节卡扣19调节，牵引绳22同时具有伸缩性，可较好的减小颈部肌群力矩并适应头部姿态转换。

可以理解的是，所述底座1也可不设置万向轮2和旋转盘3，通过光滑底面也可以实现整个智能坐姿保护装置与座椅随动。

需要说明的是，所述腰部牵引装置和所述颈部牵引装置可同时使用，也可单独使用。作为示例，同时使用时，所述腰部牵引装置的牵引绳22可通过导向滑轮10连接至所述智能调节装置9的转轴18上，所述颈部牵引装置的牵引绳可直接悬吊于所述悬吊架8上；同时使用时，所述腰部和颈部牵引装置可同时通过牵引绳22连接至所述智能调节装置9上；单独使用时，所述腰部或颈部牵引装置可通过牵引绳22连接至所述智能调节装置9或所述悬吊架8上。

实施例二

图5示出了另一种智能坐姿保护装置。与实施例一的智能坐姿保护装置相比，区别在于将实施例一中的夹紧装置设置为夹于座椅靠背上端的夹具，其他结构相似，故不再重复描述。在本实施例中，通过调节夹具的位置将所述智能坐姿保护装置固定于座椅后背，使该装置与座椅随动。

实施例三

图6示出了第三种智能坐姿保护装置。与实施例一的智能坐姿保护装置相比，区别在于支撑架4采用两段可伸缩调节结构以及将夹紧装置设置为夹于座椅靠背上端的夹具并且固定于其中一段伸缩支撑架(上端支撑架)上，其他结构相似，故不再重复描述。在本实施例中，通过调节上端支撑架的位置以调整夹具的位置将所述智能坐姿保护装置固定于座椅后背，使该装置与座椅随动。

实施例四

图7示出了第四种智能坐姿保护装置。与实施例一的智能坐姿保护装置相比，区别在于将悬吊架8设置为一横杆安装于所述支撑架4上，所述智能调节装置9设置于所述悬吊架8上，所述腰部或颈部牵引装置直接连接于所述智能调节装置9上，夹紧装置5设置为夹于座椅靠背上端的夹具，不再设置导向滑轮10，其他结构相似，故不再重复描述。通过操作人机交互装置控制所述智能调节装置9直接将所述牵引绳22收纳至所述智能调节装置9的箱体内或释放至箱体外。

实施例五

图9示出了第五种智能坐姿保护装置。与实施例一的智能坐姿保护装置相比，区别在于所述智能调节装置9包括电机17和转轴之间的电磁离合器23，其他结构相似，故不再重复描述。通过所述电磁离合器23同时控制所述腰部牵引装置和所述颈部牵引装置，将所述腰部牵引装置和所述颈部牵引装置的牵引绳22分别通过导向滑轮10导向所述智能调节装置9内部电机17两侧的转轴18。人机交互装置上设有腰部和颈部控制按钮，当按下腰部控制按钮时，即控制左侧电磁离合器23通电时，电磁离合器23将左侧转轴18与电机转轴连接，此时右侧转轴18通过电磁离合器23制动，电机17转动带动所述牵引绳22收缩缠绕至左侧转轴18上从而进行上半身腰部牵引；当按下颈部控制按钮时，即控制右侧电磁离合器23通电时，电磁离合器23将右侧转轴18与电机17转轴连接，此时左侧转轴18通过电磁离合器23制动，电机17转动带动所述牵引绳22收缩缠绕至右侧转轴18上从而进行颈部牵引，特别地，通过人机交互装置可分别调控颈部或腰部的牵引或悬吊力度。

实施例六

图10示出了第六种智能坐姿保护装置。与实施例一的智能坐姿保护装置相比，区别在于所述智能调节装置9包括两个电机17，其他结构相似，故不再重复描述。通过两个电机17分别控制所述腰部牵引装置和所述颈部牵引装置，将所述腰部牵引装置和所述颈部牵引装置的牵引绳22分别通过导向滑轮10导向所述智能调节装置9内部两个电机17两侧的转轴18，当控制左侧电机17启动时，电机17转动带动所述牵引绳22收缩缠绕至左侧转轴18上从而进行上半身腰部牵引；当控制右侧电机17启动时，电机转动带动所述牵引绳22收缩缠绕至右侧转轴18上从而进行颈部牵引，特别地，通过人机交互装置控制双侧电机17正反转可分别调控颈部或腰部的牵引或悬吊力度。

实施例七

图11示出了第七种智能坐姿保护装置。与实施例一的智能坐姿保护装置相比，区别在于所述智能调节装置9或为电控系统，电控系统包括电动推杆24以及控制器，电动推杆24本体设于悬吊架8的竖直部，牵引绳22的起始端连接在电动推杆24的推杆前端，控制器用于控制电动推杆，其他结构相似，故不再重复描述。两个电动推杆24对称放置，单独使用腰部牵引装置或颈部牵引装置时，通过控制器可控制两侧推杆同时升降完成悬吊或牵引动作；腰部牵引装置与颈部牵引装置组合使用时，可通过控制器控制左侧电动推杆24调控腰部牵引装置的升降，可通过控制器控制右侧电动推杆24调控颈部牵引装置的升降，实现分别调控，通过控制器调节推杆的升降高度即可调整不同的悬吊或牵引力度。

实施例八

图12示出了第八种智能坐姿保护装置。与实施例一的智能坐姿保护装置相比，区别在于所述智能调节装置9为电控系统，电控系统包括两个电动推杆24，两电动推杆同时置于悬吊机构内，悬吊机构内同时设有两组装有导向滑轮10的支架，用于将所述腰部和颈部牵引装置分开，避免干涉，其他结构相似，故不再重复描述。通过人机交互装置分别控制两个电动推杆24的升降分别对腰部和颈部进行牵引，通过调节推杆的升降高度即可调整不同的悬吊或牵引力度。

可以理解的是，电动推杆也可竖直放置于支撑架4内，或水平放置于悬吊架8内，或所述悬吊机构或所述支撑机构的其他合适位置。

需要说明的是，本发明中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智能坐姿保护装置，其特征在于，包括：

底座(1)、支撑机构以及悬吊机构，所述支撑机构包括支撑架(4)和夹紧装置(5)，所述支撑架(4)安装在所述底座(1)上，所述夹紧装置(5)安装于所述支撑架(4)或所述悬吊机构上，所述悬吊机构一端安装在所述支撑架(4)上，悬吊机构另一端穿戴于人体；

所述悬吊机构包括悬吊架(8)以及穿戴于人体的牵引装置，所述悬吊架(8)安装在支撑架(4)上，所述牵引装置安装在所述悬吊架(8)上；所述牵引装置包括腰部和/或颈部牵引装置；

所述腰部和/或颈部牵引装置的牵引绳(22)或连接于悬吊架(8)上或连接于智能调节装置(9)上。

2.根据权利要求1所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，在所述夹紧装置(5)固定在使用者座椅上的状态下，所述底座(1)带动整个坐姿保护装置与座椅随动。

3.根据权利要求1所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，所述腰部牵引装置包括约束带(12)和悬吊带(16)，所述悬吊带(16)的一端连接于所述约束带(12)的侧部，另一端通过牵引绳连接于智能调节装置(9)或悬吊架(8)上。

4.根据权利要求1所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，所述颈部牵引装置包括至少一支撑平板(20)以及牵引绳(22)，所述支撑平板(20)通过牵引绳(22)连接于智能调节装置(9)或悬吊架(8)上。

5.根据权利要求1所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，所述智能调节装置(9)的控制箱设置于悬吊架(8)或支撑架(4)上用于调节牵引绳的收放度及锁紧牵引绳，智能调节装置包括转轴(18)、驱动所述转轴转动的电机(17)或还包括电机和转轴之间的电磁离合器(23)，所述牵引绳的一端固定连接在所述转轴上。

6.根据权利要求1所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，所述智能调节装置(9)或为电控系统，所述电控系统包括直线牵引装置以及控制器，所述直线牵引装置设于所述悬吊架(8)上，所述牵引绳(22)连接在所述直线牵引装置上。

7.根据权利要求6所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，所述直线牵引装置包括电动推杆(24)、丝杠导轨或气动伸缩机构。

8.根据权利要求2所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，所述夹紧装置(5)包括夹具、固定绳索组件、魔术贴组件或胶粘组件。

9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，所述智能坐姿保护装置还包括测量系统(25)和锁紧手柄(6)，所述测量系统设置于所述悬吊机构上。

10.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的一种智能坐姿保护装置，其特征在于，所述悬吊架(8)还包括伸缩式悬臂(7)。

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