CN116509672A - 一种智能按摩床 - Google Patents

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王俊
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Abstract

本发明涉及按摩床技术领域，具体涉及一种智能按摩床，包括：床架本体，具有转动连接的多组支撑板，支撑板底部安装有驱动组件，用于调节支撑板的倾斜角度；床垫组件，安装在支撑板的一面，床垫组件内具有至少七个并列设置的气囊本体，每个支撑板上安装有至少一个气囊本体，气囊本体内安装有压力探测件；控压组件，与气囊本体连通，用于对气囊本体进行充气或抽气，控压组件和驱动组件均与压力探测件电连接。根据用户对床垫本体施加的压力值，调整气囊本体内气压到预设值来对用户的身体进行支撑，调整不同支撑板的角度使用户保持舒适的姿势。根据用户信息来调整智能按摩床的软硬程度和角度，用户睡眠时腰背部的肌肉能够得到较好的休息。

Description

一种智能按摩床
技术领域
本发明涉及按摩床技术领域，具体涉及一种智能按摩床。
背景技术
随着人们物质生活水平的不断提升，越来越多的人开始注重自己的生活品质。睡眠，占据了人一生三分之一的时间，因此，对与睡眠为伴的床的要求也越来越高，越来越多样化。现在床垫的发展趋势，也朝着立体化，多功能化发展。
常人的脊柱从“正面”或“背面”看是直的，从“侧面”看有四个生理弯曲，看起来像个“S”形。临床上对床的基本要求是：保持脊柱的正常生理状态，维护背面观呈直线，侧面观呈生理弯曲。
现在技术中的智能按摩床、电动床虽然能实现床面角度的调节和升降，但是其床垫也只是材料填充。每个用户睡眠状况，身高体重等身体特征都有差异。现有技术中的床垫在生产时各个部位的软硬程度就已固定。对于较为柔软的床垫，用户不管采取哪种姿势身体都容易陷下去，身体的中段往往下陷，改变了脊柱正常的生理状态，使身体朝上的那侧肌肉放松，而下陷于软垫部分的肌肉被动地拉紧。用户睡眠时腰背部的肌肉就得不到很好的休息，以至于清晨起床出现腰酸背痛、症状加重的问题。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的智能按摩床的软硬无法根据用户数据调节，影响用户的睡眠质量的缺陷，从而提供一种智能按摩床。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能按摩床，包括：
床架本体，具有转动连接的多组支撑板，支撑板底部安装有驱动组件，用于调节支撑板的倾斜角度；
床垫组件，安装在支撑板的一面，床垫组件内具有至少七个并列设置的气囊本体，每个支撑板上安装有至少一个气囊本体，气囊本体内安装有压力探测件；
控压组件，与气囊本体连通，用于对气囊本体进行充气或抽气，控压组件和驱动组件均与压力探测件电连接。
可选地，床垫组件还包括顶压床垫，顶压床垫为一体式结构，顶压床垫安装在气囊本体背离支撑板的一面。
可选地，顶压床垫上设置有多个加热区，多个加热区与多个气囊本体一一对应设置。
可选地，气囊本体内安装有振动按摩组件，振动按摩组件与压力探测件电连接。
可选地，气囊本体上安装有护脊感应件。
可选地，支撑板依次转动连接有五组，位于中间的一组支撑板固定设置。
可选地，驱动组件包括电机本体和电机推杆，电机本体固定设置，电机推杆一端与电机本体配合连接，另一端与支撑板转动连接。
可选地，床架本体还包括上安装有固定架，至少一组支撑板固定安装在固定架上，电机本体均固定安装在固定架上。
可选地，还包括无线监测组件，固定安装在床垫组件内，用于对用户的人体体征数据和用户行为进行实时监测。
可选地，还包括鼾声监测件，安装在床垫组件内，鼾声监测件与无线监测组件电连接。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的智能按摩床，包括：床架本体，具有转动连接的多组支撑板，支撑板底部安装有驱动组件，用于调节支撑板的倾斜角度；床垫组件，安装在支撑板的一面，床垫组件内具有至少七个并列设置的气囊本体，每个支撑板上安装有至少一个气囊本体，气囊本体内安装有压力探测件；控压组件，与气囊本体连通，用于对气囊本体进行充气或抽气，控压组件和驱动组件均与压力探测件电连接。
用户躺在智能按摩床上时，压力探测件实时监测每个气囊本体上收到的压力情况，根据压力状态调整不同支撑板的倾斜角度以及气囊本体的内部气压。具体的支撑板的调节角度以及气囊本体的气压值与压力探测件监测到的压力值之间的对应关系可以根据预先试验预存在控压组件和驱动组件的控制程序中。根据用户对床垫本体施加的压力值，来预估用户的体型、身高和年龄，进而调整气囊本体内气压到预设值来对用户的身体进行支撑，调整不同支撑板的角度使用户保持舒适的姿势。根据用户信息来调整智能按摩床的软硬程度和角度，用户睡眠时腰背部的肌肉能够得到较好的休息，能够大大提升用户的睡眠质量。
2.本发明提供的智能按摩床，顶压床垫上设置有多个加热区，多个加热区与多个气囊本体一一对应设置。不同的加热区单独工作，进而设置不同的加热区的温度微孔人体对应部位睡眠时对应的最佳温度，使得用户在睡眠时人体的不同部位均能在各自最舒适的温度下，提升用户的睡眠质量。
3.本发明提供的智能按摩床，气囊本体内安装有振动按摩组件，振动按摩组件与压力探测件电连接。振动按摩组件用户对用户的不同部位进行振动按摩，通过压力探测件监测到的压力数据预估用户的年龄和体型，进而调整振动按摩组件的振动频率在较为舒适的频率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施方式中提供的床架本体的结构图。
图2为本发明的实施方式中提供的床垫组件的示意图。
图3为本发明的实施方式中提供的智能按摩床的示意图。
附图标记说明：1、头部床垫；2、肩部床垫；3、腰部床垫；4、臀部床垫；5、大腿部床垫；6、小腿部床垫；7、脚部床垫；8、脚板；9、腿板；10、臀部固定板；11、背板；12、头板；13、驱动组件；14、固定架；15、顶压床垫。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
如图1至图3所示为本实施例提供的一种智能按摩床，包括：床架本体、床垫组件和控压组件。
床架本体具有转动连接的多组支撑板，支撑板底部安装有驱动组件13，用于调节支撑板的倾斜角度。床垫组件安装在支撑板的一面，床垫组件内具有七个并列设置的气囊本体，每个支撑板上安装有至少一个气囊本体，气囊本体内安装有作为压力探测件的压力传感器。本实施例中控压组件为气泵，每个气囊本体对应连接一个气泵。控压组件与气囊本体连通，用于对气囊本体进行充气或抽气，控压组件和驱动组件13均与压力探测件电连接。
在本实施例中，支撑板依次转动连接有五组，位于中间的一组支撑板固定设置。驱动组件13包括电机本体和电机推杆，电机本体固定设置，电机推杆一端与电机本体配合连接，另一端与支撑板转动连接。床架本体还包括上安装有固定架14，位于中间的一组支撑板固定安装在固定架14上，电机本体均固定安装在固定架14上。七个气囊本体依次为头部床垫1、肩部床垫2、腰部床垫3、臀部床垫4、大腿部床垫5、小腿部床垫6和脚部床垫7，五组支撑板分别为脚板8、腿板9、臀部固定板10、背板11和头板12，小腿部床垫6和脚部床垫7安装在脚板8上，大腿部床垫5安装在腿板9上，臀部床垫4安装在臀部固定板10上，腰部床垫3和肩部床垫2安装在背板11上，头部床垫1安装在头板12上，在其他实施例中，腰部床垫3还可以细分为前腰床垫、中腰床垫、后腰床垫三部分，床垫组件内设置九个并列设置的气囊本体。
床垫组件还包括顶压床垫15，顶压床垫15为一体式结构，顶压床垫15安装在气囊本体背离支撑板的一面。顶压床垫15上设置有七个加热区，七个加热区与七个气囊本体一一对应设置。气囊本体内安装有振动按摩组件，振动按摩组件与压力探测件电连接。气囊本体上安装有护脊感应件。振动按摩组件与护脊感应组件结合，能够给身体的不同部位带来更优的按摩感受，从而提高身体舒适度，放松身体。在需要按摩时，使用者通过气泵控制器开启气泵，气体对气囊本体进行充气，气囊本体的高度上升且气囊本体的顶部顶起上层的顶压床垫15，在此过程中，由于各个气囊本体内的气体体积大小不同，故各个气囊本体对床垫上层的顶压床垫15的施力力度不同，使用者身体不同部位所感受到的顶压力度也不相同，不断的充气过程气囊本体的高度不断上升，对身体起到挤压按摩的作用，而在顶压的过程中气囊本体顶部的振动按摩组件对使用者也会起到按摩作用，按摩结束后，关闭气泵启动放气阀。
在床垫组件内还固定安装有无线监测组件和鼾声监测件，无线监测组件用于对用户的人体体征数据和用户行为进行实时监测。鼾声监测件用于对用户的鼾声进行实时监测，且鼾声监测件与无线监测组件电连接。
为了提升用户的使用体现，在安装有只能按摩床的内，可以根据房间中实际情况适量增加智能传感器模块的数量，实现房间的全方位监测。传感器对室内环境实施检测，传感器具备温度和湿度监测功能。传感器模块内自带电源指示灯。依据人体数据，气囊本体的压力值设置1－10十个等级，气囊本体的气压可以压力探测件的实时监控数据进行自动调整，用户也可以手动调节不同气囊本体的气压。压力值等级1－5对应的气囊本体的气压偏小，气囊本体较为柔软，适合小孩、老年人，压力值等级6－10对应的气囊本体的气压偏大，气囊本体柔软度降低，适合年轻人、中年人。
智能按摩床的结构设计：根据各个支撑板尺寸以及上升角度确定各个电机本体与电机推杆的安装结构和安装位置，并由此得出电机推杆行程与支撑板旋转角度的关系式，由此确定电机本体运行的行程并对其进行控制。对床下无刷直流电机本体的结构、运行原理进行解析，建立无刷直流电机数学模型，确定以脉冲宽度调制的方式对电机进行转速控制，设计BP神经网络形式的PID控制器，得出负载扭矩变化下的电机动态性能图，基于BP神经网络的PID控制器能够提高电机控制系统鲁棒性。
智能按摩床控制系统设计：确定硬件设计总体结构，对各个模块的设计原理以及功能进行阐述，设计并构造符合智能按摩床各个功能的硬件系统。确定软件设计总体方案，以硬件驱动为基础对智能按摩床控制系统软件进行设计，利用软件工程方法设计并实现智能按摩床各个功能。最后进行系统的人机界面设计，设计界面能够完成智能按摩床控制的各个功能.
智能按摩床设计要求及其支撑板运动分析：智能按摩床各支撑板动力来源于电力驱动，利用电机本体和电机推杆的相互作用实现电力驱动支撑板运动。支撑板的旋转角度需要满足人体的要求，旋转角度不能过大或过小，同时对应不同的机械结构，智能按摩床各支撑板的运动形式不同，根据智能按摩床不同的机械结构，电机推杆行程的控制也不同。
智能按摩床的支撑板板旋转角度设计要求：本实施例提供的智能按摩床主要在家庭室内使用，所设计的各床板运动要考虑人体的形态特征参数，考虑到人的感知和反应，才能在使用过程中给人提供一个安全、舒适、健康的生活环境。因此，各个床板尺寸的设计要根据我们中国人的人体尺寸特征来确定，要满足使用者如平躺、曲腿、支背等各种姿势要求。具体地：脚板8与腿板9之间的夹角调节范围为0°－180°，腿板9与水平面之间的夹角调节范围为0°－20°，背板11与水平面之间的夹角调节范围为0°－20°，头板12与背板11之间的夹角调节范围为160°－180°。人体若想要保持脊柱的自然舒适状态，背部的姿势与水平面的最佳夹角为65°；阅读时为了保持与书本的有效距离并能获得相对轻松的阅读心境，背部与水平面的最佳夹角为76°－79°；而在闲坐时，纯粹为了放松身心的最佳角度为72°－75°。对下肢进行被动运动可有效防止关节粘连，进行有节奏的腿部运动来促进局部血液循环，防止慢性病的复发。因此需要智能按摩床能有下肢训练的功能，并且设计的脚板8与腿板9拥有同步运动功能，使其夹角不能大于180°。
智能按摩床的运动是由机械间的运动来实现的，机构的自由度越多，机械所能实现的运动形式和动作数目就越多，但是机构所需要的零件数就会变多，由此产生的成本和床体重量就会增加。并且还将机构的控制系统复杂化，使系统出现故障，不符合产品越来越智能化、便利化的趋势。所以设计的床板的自由度需要尽可能的少。
对于床垫本体，具有如下功能：1.烘干除湿：用户设定睡眠时间的前30分钟，床垫开启烘干模式；2.恒温助眠：用户上床后，识别体征温度，并根据夜灯获取的室内温湿度情况，自适应调节用户的头部，背部，腿部，脚部温度，达到平衡入睡值；并询问是否需要调高脚部温度，进行暖脚加热放松，进入助眠状态，监测到用户进入睡眠后，降低到恒温模式，保持用户睡眠环境内的体温。3.气囊调节：识别用户体征的睡眠姿态，重量变化，身体部位，进行充放气调节，识别用户腰椎突出情况，支撑腰部或降低臀部等主动式动作，生成贴合身体曲线的睡眠床垫，有力支撑腰椎突出用户的腰部，可降低睡眠时的腰椎压力，甚至进行干预，产生一定的治疗作用。气囊的按摩调节具有以下控制时序：4.睡眠监测：睡眠检测带可以测得用户身体体征数据，重量，身高，体脂率，行为：上下床，起夜，浅睡深睡状态，清醒状态，失眠状态，夜晚多次翻身不适状态，打鼾，呼吸暂停，心律不齐，心率过低过高，呼吸率不稳定，进行健康数据报告，睡眠质量打分，身体健康状况预测预警。
对于床架本体，具有如下功能：1.按摩放松：床垫本体通过压力值进行体征分析，体态识别，用户躺上床时，询问是否启用助眠按摩模式，用户无回答，十秒后启用助眠按摩，持续时间十分钟。2.多调节模式：通过无刷静音伺服电机本体控制，进行多种头部，腰部，腿部的抬升下降，多姿势，依据传感器数据进行场景的主动服务。3.人体工学脊柱式排骨架：数百个创新型材料软体式排骨架，物理式主动调节，根据人的体重压强受力，承托整个背部保持相较平直受力状态，脊椎调节直自然生理弯曲放松状态，不受外力弯曲变形，睡眠轻松无压力。
床垫本体功能具体调节步骤为：
除湿烘干：1.在超过舒适睡眠湿度的情况下会自动开启除湿功能，保持睡毯的干爽；2.室内环境湿度超过70％时开启；3.温度40°，持续时间50分钟。
自适应温感平衡：人体在浅眠、深眠、做梦期，其对于温度是否舒适都会有不同的体征反馈，通过聚丙烯压电薄膜型传感器来检测这些体征，然后通过算法判断人体需要的温度，加以外部环境检测器测得的湿度，温度，噪音，明暗等数据来分析人体的睡眠时间、睡眠质量等信息，从而进行调整。1.从入眠到苏醒，动态适温，在睡眠过程的每个阶段，床温总是处于合适的状态；2.即将入睡时温度为35°；快速入睡阶段温度降低为32°；3.在气温较低时，夜晚掀被子时，逐渐升温，获得更好的睡眠体验与更高的睡眠质量。
识别加热：1.智能自动识别肩部、背部、腿部、脚部体温差异，据AI算法进行调整到当前环境所需的适宜温度；2.用户偏好预设温度进行区域调整加热；
暖脚功能：1.独立分区控温，单独进行足部加热；2.识别足部温度，根据室内温度进行算法处理，并主动询问是否需要加热
打鼾干预：体征传感器进行体感的鼾声识别开启打鼾干预模式，监测到停止打鼾后，10分钟后缓慢将床头降下；打鼾过程中持续监测，不进行床头下降处理，同时监测频率，响度，持续性，识别出异常鼾声将开启震动模式，提醒睡眠者，预防窒息。
状态检测：1.据AI算法判定用户是否进入睡眠状态，记录深睡时间，浅睡时间，打鼾时间，翻身次数，起夜时间，梦话/鼾声识别录音，生成睡眠报告；2.条件：须达到3小时以上睡眠时长；
气囊按摩：气囊按摩具有以下几种模式：一键舒眠；呵护助眠；一键放松；智能唤醒。不同按摩模式下的振动按摩组件的振动频率和振动幅度预先储存在控制系统中，按照体重、年龄分类。
床架本体具有以下调节模式；1、背部调节：0°－60°；2、腿部调节：0°－40°；3、一键复位：背部和腿部一键放平180°；4、零重力模式：背部20°、腿部28°；5、TV模式：背部50°、腿部15°；6、阅读模式：背部52°、腿部25°；7、瑜伽模式：背部50°、腿部40°；8、哺乳模式：背部60°、腿部10°。9、震动按摩：低、中、高三个档位，可自定义按摩时长。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种智能按摩床，其特征在于，包括：
床架本体，具有转动连接的多组支撑板，所述支撑板底部安装有驱动组件(13)，用于调节所述支撑板的倾斜角度；
床垫组件，安装在所述支撑板的一面，所述床垫组件内具有至少七个并列设置的气囊本体，每个支撑板上安装有至少一个所述气囊本体，所述气囊本体内安装有压力探测件；
控压组件，与所述气囊本体连通，用于对所述气囊本体进行充气或抽气，所述控压组件和所述驱动组件(13)均与所述压力探测件电连接。
2.根据权利要求1所述的智能按摩床，其特征在于，所述床垫组件还包括顶压床垫(15)，所述顶压床垫(15)为一体式结构，所述顶压床垫(15)安装在所述气囊本体背离所述支撑板的一面。
3.根据权利要求2所述的智能按摩床，其特征在于，所述顶压床垫(15)上设置有多个加热区，多个所述加热区与多个所述气囊本体一一对应设置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的智能按摩床，其特征在于，所述气囊本体内安装有振动按摩组件，所述振动按摩组件与所述压力探测件电连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的智能按摩床，其特征在于，所述气囊本体上安装有护脊感应件。
6.根据权利要求1至3任一项所述的智能按摩床，其特征在于，所述支撑板依次转动连接有五组，位于中间的一组所述支撑板固定设置。
7.根据权利要求1至3任一项所述的智能按摩床，其特征在于，所述驱动组件(13)包括电机本体和电机推杆，所述电机本体固定设置，所述电机推杆一端与所述电机本体配合连接，另一端与所述支撑板转动连接。
8.根据权利要求7所述的智能按摩床，其特征在于，所述床架本体还包括上安装有固定架(14)，至少一组所述支撑板固定安装在所述固定架(14)上，所述电机本体均固定安装在所述固定架(14)上。
9.根据权利要求1至3任一项所述的智能按摩床，其特征在于，还包括无线监测组件，固定安装在所述床垫组件内，用于对用户的人体体征数据和用户行为进行实时监测。
10.根据权利要求9所述的智能按摩床，其特征在于，还包括鼾声监测件，安装在所述床垫组件内，所述鼾声监测件与所述无线监测组件电连接。
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