CN215604387U - 一种自纠正智能人体工学椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能家居技术领域的一种自纠正智能人体工学椅，包括椅子、电机、主控模块、电机驱动模块、电源模块、角度传感器、触摸屏模块、语音控制模块、蓝牙模块和压力传感器，所述角度传感器用于检测椅子背部的倾斜角度数据并传输给主控模块，所述触摸屏模块用于检测用户在触摸屏上设置的数据，并将数据传输给所述主控模块，所述语音控制模块用于检测语音信号数据并传输给主控模块。实现健康舒适多方向的坐姿自由，自动纠正用户坐姿，基于大数据科学分析用户的坐姿习惯以及最适合于用户的角度调整，纠正错误坐姿。

Description

一种自纠正智能人体工学椅

技术领域

本实用新型涉及智能家居技术领域，具体为一种自纠正智能人体工学椅。

背景技术

随着5G、物联网等新技术的发展，智能家居逐渐走入人们的家庭生活中。近年来嵌入式和传感器技术的发展，使得更多先进的想法得到实现，更多先进的智能物品用于日常生活中，智能化形式不再局限于手机、机器人等。随着现代生活节奏的不断加快，人们对身体健康和自身的舒适性越来越重视。椅子作为人们生活中的必需品，是家家户户不可或缺的家具，但长时间的不正确坐姿会导致脊椎变形、颈椎前倾等疾病，但在市面上所在售商品都集中在对舒适度的追求，对于坐姿纠正、智能化上缺乏关注。本文正是针对上述问题，提出了一款带有坐姿自动纠正的智能人体工学椅，符合现代科技发展在高品质生活方面的潮流趋势。

自纠正智能人体工学椅是一款突破市面上仅有手动控制的创新项目，加入各种智能模块，产品可以通过智能语音、触摸屏、手机蓝牙等多种方式对座椅骨架进行多个方向运动控制，旨在自动矫正坐姿、数据传输统计、加热缓解疲劳、久坐提醒等功能。灵活自由地调节用户坐姿，控制稳定，操作便捷，自由度高。

为解决上述问题，因此我们提出一种自纠正智能人体工学椅。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种自纠正智能人体工学椅，为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种自纠正智能人体工学椅，包括椅子及用于调节椅子姿态的电机，所述椅子内设有主控模块、电机驱动模块、电源模块、角度传感器、触摸屏模块、语音控制模块、蓝牙模块和压力传感器，所述角度传感器用于检测椅子背部的倾斜角度数据并传输给主控模块，所述触摸屏模块用于检测用户在触摸屏上设置的数据，并将数据传输给所述主控模块，所述语音控制模块用于检测语音信号数据并传输给主控模块，所述蓝牙模块用于与手机蓝牙APP连接，用户通过蓝牙APP把数据传输给所述主控模块，所述压力传感器用于检测椅子的压力数据并传输给主控模块，所述电机驱动模块用于连接所驱动的电机，根据所述主控模块传出的电平信号，驱动相应的所述电机运行，以调节所述椅子的姿态，所述电源模块用于对各模块及电机进行供电。

优选地，还包括语音播报模块，所述语音播报模块用于接收主控模块中的数据，并进行语音播报、音乐播放。

优选地，所述电源模块包括5-12V电源模块、12-36V电源模块，且所述电源模块的电压大小可调。

优选地，所述主控模块包括单片机。

优选地，所述单片机包括型号为stm32f103zet6的微控制器。

优选地，所述电机驱动模块型号为L298N。

优选地，所述角度传感器型号为GY-25。

优选地，所述触摸屏模块型号为ATK-4.3RGBLCD V1.5 TFT电容触摸屏。

优选地，所述语音控制模块为L3320。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的智能人体工学椅，产品与人体工学相结合，让人实现健康舒适多方向的坐姿自由，自动纠正用户坐姿，基于大数据科学分析用户的坐姿习惯以及最适合于用户的角度调整，纠正错误坐姿；

(2)本实用新型的智能人体工学椅，加入语音识别/声控/人机对话功能，实现语音调控，采用智能化控制，打破传统的手动调节座椅问题，解放双手，使用者可以更便利跟随心所欲调节椅子的姿态；

(3)本实用新型的智能人体工学椅，采用触摸屏控制，用户轻轻点击屏幕功能区即可实现椅子姿态调整，模式的转换；

(4)本实用新型的智能人体工学椅，在语音控制跟触摸屏控制的基础上再增加蓝牙控制方法，使用者可以通过手机蓝牙APP连接椅子蓝牙，实行椅子的手机蓝牙控制。椅子可调节范围大，适应各用户的各种需求；

(5)本实用新型的智能人体工学椅，设置久坐提醒功能，当使用者使用椅子达到一定时间，主控芯片模块会控制语音播报模块发出提醒，让使用者更好的了解已使用时间；

(6)本实用新型的智能人体工学椅，利用压力传感器接收压力数据并传输给主控芯片模块，当设置为自纠正模式时，主控芯片模块可以根据压力数据，驱动电机以调节椅子姿势，适应用户的背靠位置。并根据压力数据，转换到相应模式时，达到固定模式坐跟固定模式躺的姿势调整。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型较佳实施例的框架结构示意图；

图2为本实用新型较佳实施例中主控模块与电机驱动模块的电路连接结构示意图；

图3为本实用新型较佳实施例中主控模块与LD3320语音识别模块的电路连接结构示意图；

图4为本实用新型较佳实施例中主控模块与语音播放模块的电路连接结构示意图；

图5为本实用新型较佳实施例中主控模块与薄膜压力传感器的电路连接结构示意图；

图6为本实用新型较佳实施例中主控模块与TFTLCD触摸屏模块的电路连接结构示意图；

图7为本实用新型较佳实施例中主控模块与HC-06蓝牙模块的电路连接结构示意图；

图8为本实用新型较佳实施例中主控模块与GY-25倾斜角度传感器的电路连接结构示意图；

图9为本实用新型较佳实施例的流程示意图。

图中：1-主控模块，2-语音控制模块，3-触摸屏模块，4-蓝牙模块，5-角度传感器，6-语音播报模块，7-电机驱动模块，8-压力传感器，9-12-36V电源模块，10-5-12V电源模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1-9所示，一种自纠正智能人体工学椅，包括椅子及用于调节椅子姿态的电机，椅子内设有主控模块1、电机驱动模块7、电源模块、角度传感器5、触摸屏模块3、语音控制模块2、语音播报模块6、蓝牙模块4和压力传感器8，其中，

主控模块1包括单片机，单片机型号为stm32f103zet6的微控制器；

角度传感器5用于检测椅子背部的倾斜角度数据并传输给主控模块1，角度传感器型号为GY-25，倾斜角是通过陀螺仪与加速度传感器经过数据融合算法最后得到直接的角度数据。能够在任意位置得到准确的角度，适应不同的工作环境。本设计通过倾斜角模块反馈回来的角度数据，可以判断用户的坐姿是否正确，在自纠正模式下可以自动调节用户的坐姿；

触摸屏模块3用于检测用户在触摸屏上设置的数据，并将数据传输给主控模块1，触摸屏模块型号为ATK-4.3RGBLCD V1.5 TFT电容触摸屏，触摸屏结合主控模块的控制命令，可在触摸屏的界面切换方式及检测到有触摸点时，触摸屏的变化，区域性闪烁，同时背部反馈回来的压力跟角度值可在触摸屏上的显示。使用者根据自己的想法进行触摸控制，控制电机转动，从而达到调整椅子状态的效果；

语音控制模块2用于检测语音信号数据并传输给主控模块1，语音控制模块型号为L3320，LD3320语音控制模块的语音唤醒信号，及其听到应答的名字，且所述语音控制模块根据接收的语音信号，发送相应的数据给stm32f103主控模块；所述主控模块语音识别数据信息，相应驱动语音播报模块与电机驱动模块，实现椅子各种姿态的调节；

蓝牙模块4用于与手机蓝牙APP连接，用户通过蓝牙APP把数据传输给主控模块1，蓝牙模块型号为HC-06，蓝牙模块用于与手机蓝牙APP连接，用户可通过蓝牙APP把数据传输给主控芯片，可以应用该蓝牙模块进行APP和座椅的无线通信，手机发送各类指令进行座椅的调节和各类功能的控制；

压力传感器8用于检测椅子的压力数据并传输给主控模块1，压力传感器型号为FSR402电阻式薄膜压力传感器，该压力传感器是将施加在FSR传感器薄膜区域的压力值转换成电阻值的变化，压力越大，电阻越低，通过电阻值的变化从而获得压力信息。从而将压力信息值进行反馈。本设计根据多片压力传感器分别置于座椅背部及底部等多个位置，收集压力信息，通过压力传感模块反馈回来的压力数据，可以判断用户的坐姿是否正确，在自纠正模式下可以综合角度传感自动调节用户的坐姿；

语音播报模块6用于接收主控模块1中的数据，并进行语音播报、音乐播放，语音播报模块型号为DY-SV5W，该模块能够结合LD3320语音识别进行人机语音交互，在收到主控芯片反馈的信号后进行相应的播报语音，播报音乐或者进行久坐提醒等；

电机驱动模块7用于连接所驱动的电机，根据主控模块1传出的电平信号，驱动相应的电机运行，以调节椅子的姿态，电机驱动模块型号为L298N；

电源模块用于对各模块及电机进行供电，电源模块包括5-12V电源模块10、12-36V电源模块9，且电源模块的电压大小可调，受电机驱动模块所控制，电机驱动模块7与主控模块1进行连接作为整个系统的开关，根据主控模块传出的电平信号，驱动相应电机，调节椅子姿态；

主控模块1、电机驱动模块7、电源模块、角度传感器5、触摸屏模块3、语音控制模块2、语音播报模块6、蓝牙模块4集成在一硬塑料壳体内，放于椅子下部，不影响用户体验，压力传感器8、角度传感器5固定于椅子的靠背收集用户的坐姿数据，，在接通电源后，电机驱动模块接电启动，同时stm32f103芯片启动，进入待机状态，用户可选择进行操作触摸屏，当用户点击相应的触摸点后，触摸屏根据电容触摸压力数据反馈到主控芯片，主控芯片作出相应的模块调动，如电机的运转，座椅的调节，音乐的播放等；若用户选择蓝牙进行操控时，当用户手机通过蓝牙助手APP连接座椅的蓝牙后，发送相应的指令或点击已经设置好的按键可进行座椅的调节，音乐的播放等；若用户选择人机语音交互，可声控控制座椅，同时座椅进行语音播放，提示用户的下一步操作，做到更准确的操控。以上三种操作进行操作电机后，座椅位置发生变化，同时压力传感器与倾斜角模块根据收集到的数据进行自纠正调节，可以纠正用户的错误坐姿，若用户久坐后，座椅会进行语音提示用户久坐，让用户减轻久坐危害。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自纠正智能人体工学椅，包括椅子及用于调节椅子姿态的电机，其特征在于，所述椅子内设有主控模块(1)、电机驱动模块(7)、电源模块、角度传感器(5)、触摸屏模块(3)、语音控制模块(2)、蓝牙模块(4)和压力传感器(8)，所述角度传感器(5)用于检测椅子背部的倾斜角度数据并传输给主控模块(1)，所述触摸屏模块(3)用于检测用户在触摸屏上设置的数据，并将数据传输给所述主控模块(1)，所述语音控制模块(2)用于检测语音信号数据并传输给主控模块(1)，所述蓝牙模块(4)用于与手机蓝牙APP连接，用户通过蓝牙APP把数据传输给所述主控模块(1)，所述压力传感器(8)用于检测椅子的压力数据并传输给主控模块(1)，所述电机驱动模块(7)用于连接所驱动的电机，根据所述主控模块(1)传出的电平信号，驱动相应的所述电机运行，以调节所述椅子的姿态，所述电源模块用于对各模块及电机进行供电。

2.如权利要求1所述的一种自纠正智能人体工学椅，其特征在于，还包括语音播报模块(6)，所述语音播报模块(6)用于接收主控模块(1)中的数据，并进行语音播报、音乐播放。

3.如权利要求1所述的一种自纠正智能人体工学椅，其特征在于，所述电源模块包括5-12V电源模块(10)、12-36V电源模块(9)，且所述电源模块的电压大小可调。

4.如权利要求1所述的一种自纠正智能人体工学椅，其特征在于，所述主控模块(1)包括单片机。

5.如权利要求4所述的一种自纠正智能人体工学椅，其特征在于，所述单片机包括型号为stm32f103zet6的微控制器。

6.如权利要求1所述的一种自纠正智能人体工学椅，其特征在于，所述电机驱动模块型号为L298N。

7.如权利要求1所述的一种自纠正智能人体工学椅，其特征在于，所述角度传感器型号为GY-25。

8.如权利要求1所述的一种自纠正智能人体工学椅，其特征在于，所述触摸屏模块型号为ATK-4.3RGBLCD V1.5 TFT电容触摸屏。

9.如权利要求1所述的一种自纠正智能人体工学椅，其特征在于，所述语音控制模块为L3320。

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