CN201578507U - 智能健身及辅助医疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能健身及辅助医疗设备，其特征在于：其包括包括一智能控制系统及一受其控制的机电执行系统，该机电执行系统包括支架、调速电机、摆动机构和铰装于摆动机构上的支撑体，所述智能控制系统包括有指甲襞微循环检测仪、血压传感器、脉搏传感器、模/数转换电路、输入模块、显示模块、控制芯片、语音电路和调速驱动电路，其中指甲襞微循环检测仪、血压传感器和脉搏传感器通过模/数转换电路与控制芯片相连，输入模块、显示模块分别与控制芯片相连，控制芯片与调速驱动电路相连，调速驱动电路与所述调速电机相连，语音电路一端与控制芯片相连，语音电路的另一端与一扬声器相连。本实用新型可对使用人的血压和脉搏等生理参数进行监测，从而帮助人们达到健身和锻炼的效果。

Description

智能健身及辅助医疗设备

技术领域

本实用新型涉及一种健身设备，特别涉及一种智能健身及辅助医疗设备。

背景技术

随着经济发展和生活水平的提高，人们越来越注重保健，摇摆床和摇摆椅之类的摇摆类保健设备也随之进入人们的生活。摇摆保健设备可使人们或躺或靠于其上并随其一起摇摆，从而可促进血液循环、减轻疲劳和促进睡眠。

当前摇摆保健设备一般只能进行机械的摇摆动作，无法对人的生理状况进行监测，当发生使用人员在使用过程中出现不适应，如血压过高或脉搏过快，难以及时发现和调整，更难以在需要时给予必要的救助。此外，现有摇摆保健设备功能较为单一，不能适应辅助医疗等方面的需求；其运行方法主要靠人工控制，模式单一，不能适应个性化需求。

实用新型内容

针对现有技术中摇摆保健设备存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够对使用人的血压和脉搏等生理参数进行监测并有一种以上工作模式的智能健身及辅助医疗设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型所提供的采用上述运行方法的智能健身及辅助医疗设备，其机电执行系统包括支架、调速电机、摆动机构和铰装于摆动机构上的支撑体，所述智能控制系统包括有指甲襞微循环检测仪、血压传感器、脉搏传感器、模/数转换电路、输入模块、显示模块、控制芯片、语音电路和调速驱动电路，其中指甲襞微循环检测仪、血压传感器和脉搏传感器通过模/数转换电路与控制芯片相连，输入模块、显示模块分别与控制芯片相连，控制芯片与调速驱动电路相连，调速驱动电路与所述调速电机相连，语音电路一端与控制芯片相连，语音电路的另一端与一扬声器相连。

作为进一步改进，所述智能控制系统还包括体温传感器，该体温传感器通过模/数转换电路与控制芯片相连；所述输入模块与一遥控输入器相连。

所述的支撑体为床、座椅、桌子、长椅等生活用具之一。

作为进一步改进，所述摆动机构包括两根铰装在支架上的平行的摆动轴和滚动装设于支架上的偏心轮，摆动轴上固定有支撑体摆臂，所述支撑体系铰装在该支撑体摆臂上；偏心轮与调速电机的输出轴通过皮带连接；其中的一根摆动轴上固定有驱动摆臂，驱动摆臂的一端通过驱动连杆与偏心轮连接；通过设置调速电机的转速、偏心轮的偏心距离、驱动摆臂、支撑体摆臂的长度和倾角，摆动轴带给支撑体的摆动频率为0-300次/分钟，左右和上下摆动幅度都为0-30毫米。

作为进一步改进，还包括两平衡摆臂、平衡连杆、平衡牵引架、弹簧组、平衡电机、牵引螺杆、滚轮和轴承座，其中平衡摆臂装设于两摆动轴之间，两摆动轴上的平衡摆臂通过平衡连杆牵引联动，弹簧组一端与平衡牵引架连接，另一端与其中一侧的平衡摆臂连接；平衡牵引架两端装有滚轮，中央则与牵引螺杆螺纹配合，牵引螺杆两端设在轴承座上与平衡电机输出轴连接。

作为进一步改进，所述智能控制系统还包重量传感器和平衡驱动电路，该重量传感器设置于支架上并通过模/数转换电路与控制芯片相连，平衡驱动电路一端与控制芯片相连，另一端与平衡电机相连。

本实用新型的运行方法如下：

1)编制控制程序输入智能控制系统，设定一种以上的运行模式；

2)逐一针对各运行模式建立数据库，并设定运行参数；

3)设备加电自检，加载数据库；

4)传感器自行采集使用者信息数据并自动输入智能控制系统；

5)控制程序根据上述数据自动选择运动模式及运行参数，驱动机电执行系统执行。

作为进一步改进，所述智能健身及辅助医疗设备的运行方法还包括如下步骤：

6)运行过程中，传感器自动采集、记录执行数据，并将其反馈给所述控制程序；

7)控制程序对执行误差进行校正后，自动调整运动模式及运行参数，驱动机电执行系统执行。

作为进一步改进，其还包括如下步骤：

8)重复步骤6)～7)；

9)执行完毕后，控制程序停止机电执行系统运行，并将运行全过程数据，自动存储。

作为进一步改进，所述的步骤4)，还包括如下步骤：所述的智能控制系统还设有红外I/O接口，使用者可通过该接口手工选择运行模式及运行参数信息；

所述的运行参数包括：1)使用者信息：身高、体重、年龄、性别、血型、血压、血脂、脂肪率、心率；2)时间参数：启动准备、启动时刻、持续时长、结束时刻、使用者调整数据；3)机械参数：摇摆姿势、摇摆方向、摇摆幅度、摇摆频率、摇摆强度。

所述的步骤5)，还包括如下步骤：控制程序根据上述手工选择信息自动调整运动模式及运行参数，驱动机电执行系统执行。

作为进一步改进，所述的运动模式包括：辅助治疗、健身、催眠、减肥、休闲护理及辅助性爱。

本实用新型智能健身及辅助医疗设备有如下有益效果：其可根据使用者身体状况和使用目的，有一种以上工作模式可供选择。当指甲襞微循环检测仪的监测数值、血压传感器监测到的血压值和脉搏传感器监测到的脉搏值有一项超出设定的正常数值范围后，控制芯片控制调速电机停止摇摆；当指甲襞微循环检测仪的监测数值、血压传感器监测到的血压值和脉搏传感器监测到的脉搏值有一项超出设定的危险数值范围后，控制芯片控制通过语音电路控制扬声器发出报警信号，从而可帮助人们达到健身和锻炼的效果。

本实用新型利用了摇篮原理，使摇摆健身运动和睡眠工具结合而具有催眠功能；二是吸取太极有氧运动的精华、克服传统体能消耗运动健身(减肥)费力、费事而难以坚持的缺陷，人们可以躺在摇摆设备上休闲摇摆，使肌体晃动，加快血液微循环，并可单次摇摆前后对比数据，轻松达到有氧运动健身效果；三是克服现有摇摆健身设备的功能缺陷，选择合适的摇摆方式和摇摆参数，可实现摇摆健身、摇摆减肥、摇摆催眠、摇摆休闲护理功能等多种健身功能，满足不同年龄的使用人群对不同健身功能的需求，使摇摆健身更加科学化、更加人性化。

附图说明

图1是本实用新型智能健身及辅助医疗设备一种实施例的结构示意图。

图2是图1所示智能健身及辅助医疗设备的第二支架、调速电机和摆动机构一部分的结构示意图。

图3是图1所示智能健身及辅助医疗设备的电路部分的原理框图。

图中：支撑体 1    第一支架   21   第二支架   22

摆动轴     4      插接口     41   支撑体摆臂 5

驱动摆臂   6      驱动连杆   7    偏心轮     8

调速电机   9      平衡摆臂   10   平衡连杆   11

平衡牵引架 12     弹簧组     13   平衡电机   14

牵引螺杆   15     重量传感器 16   滚轮       17

轴承座     18

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成的目的及效果，以下结合实施例并配合附图详予说明。

参见图1、图2和图3，本实施例中，本实用新型提供的一种智能健身及辅助医疗设备包括智能控制系统及一受其控制的机电执行系统。该机电执行系包括支撑体1(本实施例中其为床体，其他实施例中也可以根据需要做成座椅、桌子、长椅等生活用具之一)、支架、调速电机9、摆动机构和平衡机构。支架包括一第一支架21和一第二支架22，第一支架21由两竖直放置的支柱和连接于两支柱之间的一横撑组成。第二支架22呈箱体形。调速电机9和摆动机构装设在第二支架22上。摆动机构包括两根装设于支架上且相互平行的摆动轴4、固定于摆动轴4上的支撑体摆臂5和装设于第二支架22内的驱动摆臂6、驱动连杆7、偏心轮8和调速电机9。两摆动轴4上固定的支撑体摆臂5都为两个(也可以为三个以上)且所有支撑体摆臂5倾角一致。支撑体1通过一支撑体座51铰装于支撑体摆臂5上。驱动摆臂6一端固定在其中的一个摆动轴4上，另一端通过驱动连杆7与偏心轮8连接，偏心轮8与调速电机9的输出轴皮带连接构成一个减速结构。

每根摆动轴4分为前段和后段，前段滚动装设在第二支架22的两相对的箱体壁上并与驱动摆臂6相连；后段的一端通过一插接口41与前段配合连接，另一端设在通过轴承滚动装设于第一支架21上。支撑体摆臂5固定在摆动轴4的后段，调整可使支撑体摆臂5可使其成水平状态或竖直状态或其它角度的倾斜状态，以实现支撑体1上下摆动或左右摆动或双向摆动。调速电机9通过偏心轮8、驱动连杆7、驱动摆臂6和摆动轴4带动支撑体1摆动。调速电机9的匹配电压为24V-220V，匹配功率为100W-1500W。通过设置调速电机9的转速、偏心轮的偏心距离、驱动摆臂、支撑体摆臂的长度和倾角，摆动轴4带给支撑体1的摆动频率为0-300次/分钟，左右和上下摆幅为5-30毫米。

平衡机构包括平衡摆臂10、平衡连杆11、平衡牵引架12、弹簧组13、平衡电机14、牵引螺杆15、滚轮17和轴承座18。平衡摆臂10设在摆动轴4下方，两摆动轴4上的平衡摆臂10通过平衡连杆11牵引联动，弹簧组13弹簧组13包括两根并列设置的弹簧，弹簧一端与平衡牵引架12连接，另一端与其中一侧的平衡摆臂10连接。平衡牵引架12两端装有滚轮17，中央则与牵引螺杆15螺纹配合，牵引螺杆15两端设在轴承座18上与平衡电机14输出轴连接。前段与驱动摆臂6和平衡摆臂10相连。

所述智能控制系统包括有血压传感器、脉搏传感器、指甲襞微循环检测仪、体温传感器、模/数转换电路、控制芯片、调速驱动电路、输入模块、显示模块、语音电路、重量传感器和平衡驱动电路。其中指甲襞微循环检测仪、血压传感器和脉搏传感器通过模/数转换电路与控制芯片相连，控制芯片与调速驱动电路相连，调速驱动电路与所述调速电机相连。所述体温传感器通过模/数转换电路与控制芯片相连。输入模块和显示模块分别与控制芯片相连；通过输入模块可设置调速电机9的运转时间和转速。所述输入模块包括一输入键盘和一遥控输入器。输入键盘和遥控输入器上均设有微调按键，以便使用者根据情况调整摇摆参数。语音电路一端与控制芯片相连的，该语音电路的另一端与一扬声器相连。重量传感器固定在驱动摆臂6中间段并通过模/数转换电路与控制芯片相连。平衡驱动电路一端与控制芯片相连，另一端与平衡电机相连。

本实用新型的具体运行包括如下步骤：

1)编制控制程序输入智能控制系统，设定辅助治疗、健身、催眠、减肥、休闲护理及辅助性爱等运行模式；

2)逐一针对各运行模式建立数据库，并设定运行参数；

3)设备加电自检，加载数据库；

4)传感器自行采集使用者信息数据并自动输入智能控制系统；使用者可通过一红外I/O接口手工选择运行模式及运行参数信息；

5)控制程序执行使用者选择运行模式及运行参数信息或者根据传感器自行采集使用者信息数据自动选择运动模式及运行参数，驱动机电执行系统执行；

6)运行过程中，传感器自动采集、记录执行数据，并将其反馈给所述控制程序；

7)控制程序对执行误差进行校正后，自动调整运动模式及运行参数，驱动机电执行系统执行。

8)重复步骤6)～7)；

9)控制程序停止机电执行系统运行，并将运行全过程数据自动存储。

请参见图3，本实用新型具体的工作原理如下：

显示模块上可以显示重量传感器16采集的支撑体受力大小，从输入模块输入体重、年龄、血压、脉搏和体温等参数，并可结合现有的体重身高分析技术将胖瘦程度显示在显示模块上。通过输入模块可设置调速电机9的运转时间和转速以调整支撑体1的摆动频率、时间以及开关机，输入模块可以是手动输入也可以是遥控输入。

重量传感器获得的使用者体重信息由模/数转换电路转换为体重参数并传导到控制芯片后，控制芯片通过平衡驱动电路驱动平衡电机，控制芯片控制平衡电机14正、反转以拉伸、缩短弹簧组13进行平衡调节，实现支撑体1竖直方向受力与弹簧组13的牵引拉力力矩平衡，从而詷速电机9可实现低负荷运转。不同使用者的体重差别太大时，可根据需要增减弹簧，以实现对不同使用者的体重进行平衡，最高可达300公斤。

通过输入模块输入使用者的年龄和身高等参数，控制芯片结合重量传感器获得的使用者体重参数可向使用者推荐健身模式，选择不同的摇摆频率、摇摆幅度和一次摇摆持续时间等参数。

当指甲襞微循环检测仪的监测数值、血压传感器监测到的血压值和脉搏传感器监测到的脉搏值有一项超出设定的正常数值范围后，控制芯片控制调速电机停止摇摆；当指甲襞微循环检测仪的监测数值、血压传感器监测到的血压值和脉搏传感器监测到的脉搏值有一项超出设定的危险数值范围后，控制芯片控制通过语音电路控制扬声器发出报警信号，从而可帮助人们达到健身和锻炼的效果。在进行摇摆运动时，指甲襞微循环检测仪、体温传感器、血压传感器和脉搏传感器可实时监测使用者的体温、血压和脉搏等信息，如果出现异常变化，则可在通过语音电路和扬声器提醒使用者的同时停止摇摆工作；在特定情况下还可由语音电路和扬声器发出呼救信息。智能控制系统还设置内置时钟，从而可按钟点间歇性定时启动，也可随时启动和设定摇摆持续时间。

本智能健身及辅助医疗设备的运行方法具体可根据不同人的具体需要进行设置，从而得到多种不同的保健功能模式，具体说明如下。

摇摆休闲护理模式，这种模式可以实现摇摆休闲护理功能，上下摇摆不断地让身体受压处于零(低)压力状态，不间断的向顶托，产生一定的按摩效果，可使长期卧床的病卧患者免受褥疮之苦，对腰椎牵引病人及正常人可以增加舒适度，减少翻身次数，并能增加性爱助力，提高性生活质量，促进健康。在这种模式下，为效果更好可按如下方式进行：使用者喝120-300毫升的温开水，然后平躺或斜躺在智能健身及辅助医疗设备上，使智能健身及辅助医疗设备进行间歇性摇摆，摇摆幅度左右和上下均为6-20mm、摆动频率为40-120次/分钟(青壮年60-120次/分钟、老年40-80次/分钟为宜)，每摆摇15-30分钟间歇一定时间。

摇摆催眠模式，这种模式可以实现摇摆催眠功能，调节自律神经，改善神经衰弱，对因工作压力太大重，造成迷走神经紧张所引起之失眠症相当有效。在这种模式下，为效果更好可按如下方式进行：使用者做3-5次深呼吸、喝120-300毫升的温开水或桂圆红枣冰糖茶，然后平躺或斜躺在智能健身及辅助医疗设备上，使智能健身及辅助医疗设备进行摇摆，摇摆幅度左右和上下均为6-20mm、摆动频率为40-120次/分钟(青壮年60-120次/分钟、老年40-80次/分钟为宜)，摆摇15-30分钟；

摇摆健身模式，在这种模式可以实现摇摆健身功能，能刺激交感神经，扩张气管，促进氧气吸收和血液微循环，改善免疫力低、易疲劳等亚健康体质，对贫血和治疗前列腺炎等慢性疾病具有保健和辅助治疗作用。在这种模式下，为效果更好可按如下方式进行：使用者做3-5次深呼吸、喝120-300毫升的温开水或桂圆红枣冰糖茶，然后平躺或斜躺在智能健身及辅助医疗设备上，使智能健身及辅助医疗设备进行摇摆，摇摆幅度左右和上下均为6-20mm、摆动频率为60-150次/分钟(青壮年90-120次/分钟、老年60-120次/分钟为宜)，摆摇15-30分钟后静躺并均匀呼吸3-5分钟，随着呼吸节奏，用意念将“气”引向身体薄弱部位。

摇摆减肥模式，在这种模式可以实现辅助减肥功能，促进肠管蠕动，调整肠胃自律神经，改善腹胀、便秘，清理肠道垃圾，促进茶碱在全身循环，溶解脂肪酸，强化浓茶(普通茶叶泡制)的减肥效果，养成饭前一碗汤的习惯以避免摄取过多能量，即能轻松自然减肥，反之，对身体太瘦的人摇摆之后喝牛奶(或其它能量饮料)有助于增加体重。在这种模式下，为效果更好可按如下方式进行：使用者喝120-300毫升浓茶，然后平躺或斜躺在智能健身及辅助医疗设备上，使智能健身及辅助医疗设备进行摇摆，摇摆幅度左右和上下均为6-20mm、摆动频率为100-200次/分钟(青壮年120-200次/分钟、老年100-150次/分钟为宜)，摆摇15-30分钟；

在采用上述各种模式进行保健活动时，最好循序渐进，持之以恒，摇摆频率和时间可以由慢到快、由短到长逐步递增。保健(减肥)效果一般以30天为一周期，持续3-6个周期会有明显改善效果，可以常年使用，无副作用。另外，此人群不适宜进行摇摆健身催眠，如外伤或创伤术患者、孕产妇女、各种急性炎症病毒疾病患者，有明显症状的心脑血管病患者。

下面列举几个摇摆模式功能测试的实例：

1、摇摆健身模式实例：曾某，男，52岁，患前列腺炎，每晚夜尿5-6次，选择摇摆健身功能，摇摆前进食适量的桂圆红枣冰糖茶和鸡汤，摇摆姿势为平躺，摇摆方向为上下左右同时摆动，摇摆幅度为10mm，摇摆频率为100次/分钟，摇摆时间每次25分钟，每天早晚各摇摆1次，使用30天后，夜尿次数降为2-3次，使用90天后，夜尿次数1-2次基本正常。

2、摇摆减肥模式实例：曾某，26岁，女，身高1.56米，体重64公斤，使用减肥功能，摇摆前喝一杯浓茶，摇摆姿势为平躺，摇摆方向为上下左右同时摆动，摇摆幅度为12mm，摇摆频率为120次/分钟逐步提高到150次/分钟，摇摆时间每次20分钟，每天摇摆2-3次，使用30天后，体重下降到62.5公斤，使用180天后下降到55.7公斤。

3、摇摆催眠模式实例：李某，男，18岁，因学习压力大，轻微失眠，使用催眠功能，摇摆前喝温开水一杯，摇摆姿势为平躺，摇摆方向为上下左右同时摆动，摇摆幅度为0～12mm，摇摆频率为90次/分钟，摇摆时间每次设定60分钟，第一次摇摆35分钟入睡，30天后，每次10-20分钟入睡。

4、摇摆护理模式实例：何某，男60岁，因腰椎间盘突出采用家庭护理，选择护理功能模式，摇摆姿势为平躺，摇摆方向为上下左右同时摆动，摇摆幅度为0～12mm，摇摆频率为80次/分钟，摇摆时间每40分钟间歇摇摆10分钟，全天摇摆，病人感觉轻松舒适。

如本实用新型上述实施例所述，采用相同或类似结构，而得到的其他智能健身及辅助医疗设备，均在本实用新型保护范围内。

Claims (6)

1.一种智能健身及辅助医疗设备，其特征在于：其包括包括一智能控制系统及一受其控制的机电执行系统，该机电执行系统包括支架、调速电机、摆动机构和铰装于摆动机构上的支撑体，所述智能控制系统包括有指甲襞微循环检测仪、血压传感器、脉搏传感器、模/数转换电路、输入模块、显示模块、控制芯片、语音电路和调速驱动电路，其中指甲襞微循环检测仪、血压传感器和脉搏传感器通过模/数转换电路与控制芯片相连，输入模块、显示模块分别与控制芯片相连，控制芯片与调速驱动电路相连，调速驱动电路与所述调速电机相连，语音电路一端与控制芯片相连，语音电路的另一端与一扬声器相连。

2.根据权利要求1所述的智能健身及辅助医疗设备，其特征在于：所述智能控制系统还包括体温传感器，该体温传感器通过模/数转换电路与控制芯片相连；所述输入模块与一遥控输入器相连。

3.根据权利要求2所述的智能健身及辅助医疗设备，其特征在于：所述摆动机构包括两根铰装在支架上的平行的摆动轴(4)和滚动装设于支架上的偏心轮(8)，摆动轴(4)上固定有支撑体摆臂(5)，所述支撑体(1)系铰装在该支撑体摆臂(5)上；偏心轮(8)与调速电机(9)的输出轴通过皮带连接；其中的一根摆动轴(4)上固定有驱动摆臂(6)，驱动摆臂(6)的一端通过驱动连杆(7)与偏心轮(8)连接；通过设置调速电机(9)的转速、偏心轮(8)的偏心距离、驱动摆臂(6)、支撑体摆臂(5)的长度和倾角，摆动轴(4)带给支撑体(1)的摆动频率为0-300次/分钟，左右和上下摆动幅度都为5-30毫米。

4.根据权利要求3所述的智能健身及辅助医疗设备，其特征在于：还包括两平衡摆臂(10)、平衡连杆(11)、平衡牵引架(12)、弹簧组(13)、平衡电机(14)、牵引螺杆(15)、滚轮(17)和轴承座(18)，其中平衡摆臂(10)装设于两摆动轴(4)之间，两摆动轴(4)上的平衡摆臂(10)通过平衡连杆(11)牵引联动，弹簧组(13)一端与平衡牵引架(12)连接，另一端与其中一侧的平衡摆臂(10)连接；平衡牵引架(12)两端装有滚轮(17)，中央则与牵引螺杆(15)螺纹配合，牵引螺杆(15)两端设在轴承座(18)上与平衡电机(14)输出轴连接。

5.根据权利要求4所述的智能健身及辅助医疗设备，其特征在于：所述智能控制系统还包重量传感器和平衡驱动电路，该重量传感器设置于支架上并通过模/数转换电路与控制芯片相连，平衡驱动电路一端与控制芯片相连，另一端与平衡电机相连。

6.根据权利要求3所述的智能健身及辅助医疗设备，其特征在于：所述的支撑体为床、座椅、桌子、长椅之一。

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