CN113827055B - 可矫正坐姿的智能座椅 - Google Patents

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Abstract

一种可矫正坐姿的智能座椅，包括座椅本体（1），座椅本体（1）包括靠背（2）和坐板（4），在靠背2的内侧设置有连接板（15），连接板（15）上自上而下设置有多根背部横向伸缩杆（14），背部横向伸缩杆前端设置有背部定位板（24），背部定位板（24）上设置有压力传感器（21）；多根背部伸缩杆（14）的位置为对应人体的背部，自上而下依次分布。该座椅可以矫正坐姿不正的用户，让用户可以慢慢的恢复正确的坐姿，从而保护颈椎和腰椎，当用户出现坐姿不正确的时候，能辅助用户纠正错误坐姿，还可以对用户的颈部和手臂进行按摩，降低用户矫正时的疲劳感，提高矫正的效果。

Description

可矫正坐姿的智能座椅
技术领域
本发明涉及座椅领域，具体为一种可矫正坐姿的智能座椅。
背景技术
学生处于生长期间，由于坐姿不正确，容易脊柱弯曲，引发驼背等问题，严重影响身体健康，而现在市场上大多的座椅都不能实现对用户进行自动矫正坐姿的功能，不能在保护学生健康的前提下使学生更好地学习。
发明内容
发明目的：
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种可矫正坐姿的智能座椅，以解决上述背景技术提出的问题。
技术方案：
一种可矫正坐姿的智能座椅，包括座椅本体1，座椅本体1包括靠背2和坐板4，在靠背2的内侧设置有连接板15，连接板15上自上而下设置有多根背部横向伸缩杆14，背部横向伸缩杆前端设置有背部定位板24，背部定位板24上设置有压力传感器21；
多根背部伸缩杆14的位置为对应人体的背部，自上而下依次分布。
坐板4上侧面设置有开口向上的活动槽6，活动槽6内设置有能在活动槽 6内移动的第一活动块8，第一活动块8上设置有电机13，电机13的上端设置有能在电机13的驱动下旋转的不锈钢杆9；不锈钢杆9上设置有横向的胸部固定板10，胸部固定板10为能够随着不锈钢杆9的旋转而旋转的结构。
活动槽6内还设置有槽内伸缩杆7，槽内伸缩杆7的伸缩端连接第一活动块8。
座椅本体1还包括扶手3，扶手3位于活动槽6上方并与活动槽6上下对应；扶手3的底部设置有开口向下的第二活动槽26，不锈钢杆9的顶端设置有第二活动块27，第二活动块27设置在第二活动槽26内且能在第二活动槽26内移动。
扶手3内设置有手臂槽19，手臂槽19内设置有橡胶按摩圈19-1，橡胶按摩圈19-1内形成容纳手臂的按摩空间19-2，橡胶按摩圈19-1的上方和下方均设置有多个顶住橡胶按摩圈19-1的微型伸缩电机28。
在靠背2的顶端设置有上下伸缩的竖向伸缩杆16，竖向伸缩杆16的伸缩端设置有能横向伸缩的脖颈横向伸缩杆17，脖颈横向伸缩杆17的前端设置有使用时能从后面托住脖颈的弧形板12。
弧形板12包括后弧形板托12-1、伸缩电机23和弧形弹性面12-2；弧形弹性面12-2设置在后弧形板托12-1的前方，伸缩电机23设置在弧形弹性面12-2 和后弧形板托12-1之间；
伸缩电机23为多个，多个伸缩电机23布置在后弧形板托12-1上，伸缩电机23的前端朝向弧形弹性面12-2并能在伸出时将弧形弹性面12-2顶起。
弧形弹性面12-2的前端设置有按摩胶钉22。
槽内伸缩杆7、横向伸缩杆14、竖向伸缩杆16、脖颈横向伸缩杆17、伸缩电机23和微型伸缩电机28均为电动推杆。
槽内伸缩杆7、横向伸缩杆14、竖向伸缩杆16、脖颈横向伸缩杆17、伸缩电机23、微型伸缩电机28和压力传感器21均连接至带有控制开关的控制单元 20，控制单元20还连接报警灯25。
优点效果：
本发明提供一种可矫正坐姿的智能座椅，包括座椅本体，所述座椅本体的底端设有坐板，所述坐板的底端四个拐角处均设有支撑腿，所述坐板的一端设有靠背，所述靠背的顶端设有固定箱，所述固定箱的内部设有竖向伸缩杆，所述竖向伸缩杆的顶端设有连接块，所述连接块上设有脖颈横向伸缩杆，所述脖颈横向伸缩杆的一端设有弧形板，所述靠背的顶端两侧均设有扶手，所述扶手的内侧设有手臂槽，所述扶手的底端设有开口向下的第二活动槽，所述第二活动槽的内部设有第二活动块，所述第二活动块的底端固定有不锈钢杆，所述不锈钢杆上固定有胸部固定板，所述不锈钢杆的底端设有电机，所述电机的底端设有第一活动块，所述第一活动块可移动的设置在开口向上的活动槽内，所述开口向上的活动槽的一端固定有槽内伸缩杆，所述靠背的内侧设有连接板，所述连接板上自上而下(例如：顶部、中部和底部)均安装有背部横向伸缩杆，所述背部横向伸缩杆的前端固定有背部定位板，所述背部定位板的中部固定有压力传感器。
所述弧形板和所述手臂槽的内部均固定有若干个伸缩电机，所述伸缩电机的前端(即伸缩端)固定有橡胶头，所述弧形板和所述手臂槽的外侧均设有皮套，对应手臂槽的皮套叫橡胶按摩圈，对应弧形板的皮套叫弧形弹性面，所述皮套上均设有若干个按摩钉。
所述竖向伸缩杆通过螺栓固定在所述固定箱的内部，所述竖向伸缩杆与所述脖颈横向伸缩杆通过所述连接块固定相连，所述弧形板通过螺栓固定在所述脖颈横向伸缩杆上。
所述背部横向伸缩杆通过螺栓固定在所述连接板上，所述连接板通过螺栓固定在所述靠背上，所述背部定位板与所述背部横向伸缩杆通过焊接相连。
所述槽内伸缩杆通过螺栓固定在开口向上的活动槽内，所述电机固定在所述第一活动块上，所述第一活动块与所述槽内伸缩杆通过螺栓固定相连，所述电机通过联轴器与所述不锈钢杆相连，所述不锈钢杆与所述第二活动块通过螺栓固定相连。
本发明的具体优点是：该座椅可以矫正坐姿不正的用户，让用户可以慢慢的恢复正确的坐姿，从而保护颈椎和腰椎，当用户出现坐姿不正确的时候，能辅助用户纠正错误坐姿，还可以对用户的颈部和手臂进行按摩，降低用户矫正时的疲劳感，提高矫正的效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意立体图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明弧形板的结构示意图；
图4为本发明背部定位板的结构示意图；
图5为本发明压力传感器的分布图；
图6为本发明各模块连接示意图；
图7为胸部固定板的一种设置方式。
具体实施方式
本发明提供一种可矫正坐姿的智能座椅，该座椅包括1、座椅本体，2、靠背，3、扶手，4、坐板，5、支撑腿，6、活动槽，7、第四电动伸缩杆，8、第一活动块，9、不锈钢杆，10、胸部固定板，11、制动箱，12、弧形板，13、电机，14、第一电动伸缩杆，15、连接板，16、第二电动伸缩杆，17、第三电动伸缩杆，18、连接块，19、手臂槽，20、控制开关，21、压力传感器，22、按摩钉，23、伸缩电机，24、背部定位板，25、报警灯,26、第二活动槽，27、第二活动块。
一种可矫正坐姿的智能座椅，包括座椅本体1，座椅本体1包括靠背2和坐板4，在靠背2的内侧设置有连接板15，连接板15上自上而下设置有多根背部横向伸缩杆14，背部横向伸缩杆前端设置有背部定位板24，背部定位板24上设置有压力传感器21；
多根背部伸缩杆14的位置为对应人体的背部，自上而下依次分布(一般是对应颈椎以下，尾椎以上的区域，也可以根据需要适当调整)。
坐板4上侧面设置有开口向上的活动槽6(活动槽6的长度方向是前后方向，所谓前后方向，就是人坐在座椅上时的前后方向)，活动槽6内设置有能在活动槽6内移动的第一活动块8，第一活动块8上设置有电机13，电机13的上端设置有能在电机13的驱动下旋转的不锈钢杆9(以自身的轴为轴进行自转)；不锈钢杆9上设置有横向的胸部固定板10，胸部固定板10为能够随着不锈钢杆 9的旋转而旋转的结构。
活动槽6内还设置有槽内伸缩杆7，槽内伸缩杆7的伸缩端连接第一活动块8。
座椅本体1还包括扶手3，扶手3位于活动槽6上方并与活动槽6上下对应；扶手3的底部设置有开口向下的第二活动槽26，不锈钢杆9的顶端设置有第二活动块27，第二活动块27设置在第二活动槽26内且能在第二活动槽26内移动。(这个结构是为了对不锈钢杆9限位和加固，使其移动和旋转更加稳固)
扶手3内设置有手臂槽19(具体的说是从内侧开槽，也就是如图1所示的从扶手3内侧开槽，就是两个手臂槽19的开口相对)，手臂槽19内设置有橡胶按摩圈19-1(如图2所示的，橡胶按摩圈19-1为一个闭合的跑道形结构)，橡胶按摩圈19-1内形成容纳手臂的按摩空间19-2(或者也可以说成橡胶按摩圈 19-1围拢成一个按摩空间19-2)，橡胶按摩圈19-1的上方和下方均设置有多个顶住橡胶按摩圈19-1的微型伸缩电机28。使用时，手臂伸入按摩空间19-2内，然后通过伸缩电机28顶动橡胶按摩圈，实现对按摩空间19-2内的手臂的按摩。
在靠背2的顶端设置有上下伸缩的竖向伸缩杆16，竖向伸缩杆16的伸缩端设置有能横向伸缩(就是如图2所示的左右伸缩)的脖颈横向伸缩杆17，脖颈横向伸缩杆17的前端(如图2所示的右端)设置有使用时能从后面(顶住并) 托住脖颈的弧形板12。
竖向伸缩杆16设置在固定箱11内的竖向槽内，竖向伸缩杆16顶端设置有第一活动块8，第一活动块8在竖向伸缩杆16的伸缩作用下在该竖向槽内上下移动，脖颈横向伸缩杆17设置在第一活动块8上。
弧形板12包括后弧形板托12-1、伸缩电机23(也叫电动伸缩杆、电动推杆 (例如牛人牌)、微型电动伸缩杆(大洪牌等))和弧形弹性面12-2(例如，橡胶材质或硅胶材质)；弧形弹性面12-2设置在后弧形板托12-1的前方(如图3 所示)，伸缩电机23设置在弧形弹性面12-2和后弧形板托12-1之间；
伸缩电机23为多个，多个伸缩电机23布置在后弧形板托12-1上，伸缩电机23的前端(就是伸缩端)朝向弧形弹性面12-2并能在伸出时将弧形弹性面 12-2顶起(用以缓解颈部疲劳)。
伸缩电机23的前端设置有弹性顶头23-1。(为了增加舒适性，防止顶到勃颈处过于生硬)弧形弹性面12-2的前端设置有按摩胶钉22。
槽内伸缩杆7、横向伸缩杆14、竖向伸缩杆16、脖颈横向伸缩杆17、伸缩电机23和微型伸缩电机28均为电动推杆(或电动伸缩杆，其中伸缩电机23和微型伸缩电机28为尺寸更小的伸缩电机，其他的伸缩杆都可以根据尺寸在常规电动推杆里挑选即可)。
槽内伸缩杆7、电机13、横向伸缩杆14、竖向伸缩杆16、脖颈横向伸缩杆 17、伸缩电机23、微型伸缩电机28和压力传感器21均连接至带有控制开关的控制单元20，控制单元20还连接报警灯25。带有控制开关的控制单元20和报警灯25均设置在扶手3上。
为了便于更好地理解，下面结合附图对本发明做详细描述：
本发明的整体结构及局部结构如图1和图2所示。本发明提供一种可矫正坐姿的智能座椅，包括座椅本体1，座椅本体1的下部设有坐板4，坐板4的底端四个拐角处均设有支撑腿5，坐板4的一端设有靠背2，靠背2的顶端设有固定箱11，固定箱11的内部设有竖向伸缩杆竖向伸缩杆16，竖向伸缩杆16的顶端设有连接块18，连接块18上设有脖颈横向伸缩杆脖颈横向伸缩杆17，脖颈横向伸缩杆17的一端设有弧形板12，靠背2的两侧均设有扶手3，扶手3的内侧设有手臂槽19，手臂槽19的底端设有第二活动槽26，第二活动槽26的内部设有第二活动块27，第二活动块27的底端固定有不锈钢杆9，不锈钢杆9上固定有胸部固定板10，不锈钢杆9的底端设有电机13，电机13的底端设有第一活动块8，第一活动块8设置在开口向上的活动槽6内，开口向上的活动槽6的一端固定有槽内伸缩杆7，靠背2的内侧设有连接板15，连接板15上自上而下设置有横向伸缩杆14，例如可以在顶部、中部和底部均安装有横向伸缩杆14，横向伸缩杆14的前端固定有背部定位板24，背部定位板24的中部固定有压力传感器21。弧形板12的内部设置伸缩电机23，手臂槽19的内部固定有若干个微型伸缩电机28，伸缩电机23和微型伸缩电机28的前端固定有橡胶头，弧形板12外侧和手臂槽19内均设有皮套，对应手臂槽的皮套叫橡胶按摩圈19-1，对应弧形板的皮套叫弧形弹性面12-2，皮套上均设有若干个按摩钉22。竖向伸缩杆16通过螺栓固定在固定箱11的内部，竖向伸缩杆16与脖颈横向伸缩杆17 通过连接块18固定相连，弧形板12通过螺栓固定在脖颈横向伸缩杆17上。横向伸缩杆14通过螺栓固定在连接板15上，连接板15通过螺栓固定在靠背2上，背部定位板24与横向伸缩杆14通过焊接相连。槽内伸缩杆7通过螺栓固定在第一活动槽6内，电机13固定在第一活动块8上，第一活动块8与槽内伸缩杆 7通过螺栓固定相连，电机13通过联轴器与不锈钢杆9相连，不锈钢杆9与第二活动块27通过螺栓固定相连。手臂槽19的下部设有控制开关20(在扶手内侧)，其顶部设有报警灯25，控制开关20分别与压力传感器21、电机13、槽内伸缩杆7、横向伸缩杆14、竖向伸缩杆16和脖颈横向伸缩杆17电性连接，压力传感器21通过控制器与报警灯25电性连接。
本发明弧形板的结构如图3所示。用户控制竖向伸缩杆16和脖颈横向伸缩杆17动作，从而调节弧形板12的高度和前后的位置，使弧形板12能卡住用户的颈部。弧形板12的内部固定有若干个伸缩电机23，伸缩电机23的前端固定有橡胶头，弧形板12的外侧设有皮套，即弧形弹性面12-2，皮套上设有若干个按摩钉22，可对用户颈部进行按摩。
本发明背部定位板的结构如图4所示。三个背部定位板24的中部均分别固定有压力传感器21，可识别使用者背部是否与背部定位板接触。如图所示，使用时，背部接触压力传感器21。
本发明压力传感器的分布如图5所示(图中省略了连接板15)。靠背2上设有横向伸缩杆14，例如可以包括顶部、中部、底部三个伸缩杆，横向伸缩杆14 上分别连接三个背部定位板24，通过横向伸缩杆14来推动背部定位板24挤压用户的背部，三个背部定位板24均匀抵在用户的脊椎上，其中顶部与底部伸缩杆同步伸缩，中部伸缩杆伸缩距离可单独调节，因而顶部与底部两个压力传感器21在同一垂直线上，顶部、中部、底部背部定位板可以分别对应于用户的肩背部、腰部、臀部，当然也可以根据需要设置。
本发明的各模块连接示意图如图6所示。顶部、中部、底部三个背部定位板24上的三个压力传感器各自通过一个A/D转换器连接至控制单元的主控模块，主控模块与运转模块电性连接。通过A/D转换器将压力传感器采集到的模拟信号转化为数字信号，主控模块接收数字信号从而控制对应各运转模块的运作，运转模块连接槽内伸缩杆7、横向伸缩杆14、竖向伸缩杆16、脖颈横向伸缩杆17、伸缩电机23、微型伸缩电机28(槽内伸缩杆7、横向伸缩杆14、竖向伸缩杆16、脖颈横向伸缩杆17、伸缩电机23和微型伸缩电机28各自连接一个运转模块)。供电模块为整个系统提供电能。
一种可矫正坐姿的智能座椅，其具体实现步骤如下：
(1)用户坐在坐板4上，通过控制开关20控制竖向伸缩杆16和脖颈横向伸缩杆17动作，从而调节弧形板12的高度和位置，使弧形板12卡住用户的颈部；具体的就是，先控制竖向伸缩杆16上升，当上升至合适位置后，控制脖颈横向伸缩杆17动作，使其横向伸出(即如图2所示的向右伸出)，进而使得弧形弹性面12-2卡住用户的颈部；
(2)打开压力传感器21的电源开关，以上、中、下三个横向伸缩杆14的形式为例，首先，调节顶部与底部横向伸缩杆14的伸缩距离，顶部与底部横向伸缩杆14同步伸缩，当调节至合适距离后，可以通过主控模块对该距离进行记忆，之后，使用者将背部与顶部、底部的背部定位板24接触，再调节中部横向伸缩杆14的伸缩距离至与腰部接触，可以通过主控模块对该距离进行记忆，该距离为正确的坐姿距离。此时三个背部定位板24均能与用户背部相接触，三个背部定位板24上的压力传感器21均感受到压力；
(3)当用户坐姿改变，如果对应背部的顶部、中部、底部任何一部分脱离背部定位板24，即任何一个压力传感器21感受不到压力的时候，控制器打开报警灯25，提醒用户坐姿不正确；
(4)当用户无法控制自己坐姿的时候，允许用户自主控制开关20打开电机 13的电源开关，控制电机13带动胸部固定板10进行90度旋转(即使得胸部固定板10位于用户胸部前方)，辅助用户矫正坐姿：打开槽内伸缩杆7的电源开关，通过槽内伸缩杆7推动第一活动块8移动，通过胸部固定板10向用户胸部的移动迫使用户把胸部挺起，从而让背部接触全部背部定位板24，辅助用户矫正坐姿，当需要胸部定位板脱离的时候，可以控制槽内伸缩杆7反向拉回第一活动块8，使得胸部固定板10离开用户，并控制电机13反向旋转，使得胸部固定板10反向旋转90度复位，直接关闭控制开关20；另外，胸部固定板10可以根据需要进行高低调节，调节方式可以为如图7所示的方式，即胸部固定板10 通过尾部的板套10-1套在不锈钢杆9上，板套10-1能沿着不锈钢杆9的轴向上下移动，不锈钢杆9自上而下依次设置多个定位孔9-1，板套10-1上设置有一个供定位螺栓29穿过的通孔10-1-1，定位孔9-1为内螺纹设置，使用时，定位螺栓29穿过板套10-1上的通孔10-1-1后与相应高度的定位孔9-1的内螺纹旋拧配合即可完成上下高低位置的调整。当然也可以采用其他任何一种现有的调节方式。
(5)该座椅还可以对手臂及颈部进行按摩以降低疲劳感。对手臂进行按摩：把手臂放入到手臂槽19的按摩空间19-2内，打开开关控制微型伸缩电机28动作，微型伸缩电机28的伸缩端固定有橡胶头，手臂槽的内侧设有皮套即橡胶按摩圈19-1，橡胶按摩圈19-1上设有若干个按摩胶钉22，通过微型伸缩电机28 顶动橡胶按摩圈19-1使按摩胶钉22按摩手臂；
如果需要对颈部进行按摩时：弧形板卡住用户的颈部，弧形弹性面12-2卡住用户的后颈部，打开开关使得伸缩电机23动作，伸缩电机23的前端固定有橡胶头，弧形板的外侧就是皮套即弧形弹性面12-2，皮套即弧形弹性面12-2上设有若干个按摩胶钉22，通过伸缩电机23顶动弧形弹性面12-2，通过按摩胶钉22对颈部进行按摩，从而降低坐立的疲劳感。

Claims (7)

1.一种可矫正坐姿的智能座椅，包括座椅本体(1)，座椅本体(1)包括靠背(2)和坐板(4)，其特征在于：在靠背(2)的内侧设置有连接板(15)，连接板(15)上自上而下设置有多根背部横向伸缩杆(14)，背部横向伸缩杆前端设置有背部定位板(24)，背部定位板(24)上设置有压力传感器(21)；
多根背部横向伸缩杆(14)的位置为对应人体的背部，自上而下依次分布；
坐板(4)上侧面设置有开口向上的活动槽(6)，活动槽(6)内设置有能在活动槽(6)内移动的第一活动块(8)，第一活动块(8)上设置有电机(13)，电机(13)的上端设置有能在电机(13)的驱动下旋转的不锈钢杆(9)；不锈钢杆(9)上设置有横向的胸部固定板(10)，胸部固定板(10)为能够随着不锈钢杆(9)的旋转而旋转的结构；
座椅本体(1)还包括扶手(3)，扶手(3)位于活动槽(6)上方并与活动槽(6)上下对应；扶手(3)的底部设置有开口向下的第二活动槽(26)，不锈钢杆(9)的顶端设置有第二活动块(27)，第二活动块(27)设置在第二活动槽(26)内且能在第二活动槽(26)内移动；
扶手(3)内设置有手臂槽(19)，手臂槽(19)内设置有橡胶按摩圈(19-1)，橡胶按摩圈(19-1)内形成容纳手臂的按摩空间(19-2)，橡胶按摩圈(19-1)的上方和下方均设置有多个顶住橡胶按摩圈(19-1)的微型伸缩电机(28)。
2.根据权利要求1所述的可矫正坐姿的智能座椅，其特征在于：活动槽(6)内还设置有槽内伸缩杆(7)，槽内伸缩杆(7)的伸缩端连接第一活动块(8)。
3.根据权利要求1或2所述的可矫正坐姿的智能座椅，其特征在于：在靠背(2)的顶端设置有上下伸缩的竖向伸缩杆(16)，竖向伸缩杆(16)的伸缩端设置有能横向伸缩的脖颈横向伸缩杆(17)，脖颈横向伸缩杆(17)的前端设置有使用时能从后面托住脖颈的弧形板(12)。
4.根据权利要求3所述的可矫正坐姿的智能座椅，其特征在于：弧形板(12)包括后弧形板托(12-1)、伸缩电机(23)和弧形弹性面(12-2)；弧形弹性面(12-2)设置在后弧形板托(12-1)的前方，伸缩电机(23)设置在弧形弹性面(12-2)和后弧形板托(12-1)之间；伸缩电机(23)为多个，多个伸缩电机(23)布置在后弧形板托(12-1)上，伸缩电机(23)的前端朝向弧形弹性面(12-2)并能在伸出时将弧形弹性面(12-2)顶起。
5.根据权利要求4所述的可矫正坐姿的智能座椅，其特征在于：弧形弹性面(12-2)的前端设置有按摩胶钉(22)。
6.根据权利要求5所述的可矫正坐姿的智能座椅，其特征在于：槽内伸缩杆(7)、多根背部横向伸缩杆(14)、竖向伸缩杆(16)、脖颈横向伸缩杆(17)、伸缩电机(23)和微型伸缩电机(28)均为电动推杆。
7.根据权利要求6所述的可矫正坐姿的智能座椅，其特征在于：槽内伸缩杆(7)、多根背部横向伸缩杆(14)、竖向伸缩杆(16)、脖颈横向伸缩杆(17)、伸缩电机(23)、微型伸缩电机(28)和压力传感器(21)均连接至带有控制开关的控制单元(20)，控制单元(20)还连接报警灯(25)。
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