[發明專利]一種頸椎按摩儀及其控制方法

有效

• 申請號: 201410436570.5
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104207924A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 黃曉琳;黃劍;陳勇;劉浩
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A61H23/02
• 分類號: A61H23/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種頸椎按摩儀，其特征在于，包括用于按摩頸椎的按摩頭裝置，其中所述按摩頭裝置包括：用于按摩頸椎關節的按摩頭，驅動按摩頭垂直運動的楔形滑塊，驅動楔形滑塊水平滑動的第一步進電機，驅動按摩頭裝置水平移動的第二步進電機和第三步進電機；

第二步進電機和第三步進電機用于驅動按摩頭裝置在按摩頭裝置水平移動滑軌上水平移動，使按摩頭在水平方向上移動到待按摩關節處，第一步進電機轉動使楔形滑塊在楔形滑塊滑軌上向按摩頭方向運動，通過楔形滑塊前端斜邊擠壓按摩頭垂直向上運動，從而對關節產生力的作用，然后第一步進電機反轉，使楔形滑塊遠離按摩頭滑動，按摩頭在按摩頭復位彈簧作用下垂直向下移動，完成一次按摩過程。

2.如權利要求1所述的頸椎按摩儀，其特征在于，所述頸椎按摩儀還包括用于固定頭部的頭部固定帶，用于調節頸部位置的頸部提升塊，以及用于固定肩部的肩部固定塊；

使用時，用頭部固定帶固定頭部位置，頸部提升塊、肩部固定塊分別托住頸部和肩部位置，從而使頸椎線與按摩頭裝置的移動方向位于一條直線上，以使按摩頭能在水平方向找準需要按摩的頸椎關節的位置。

3.如權利要求1或2所述的頸椎按摩儀，其特征在于，所述頸椎按摩儀還包括用于控制所述頸椎按摩儀運行的控制裝置，所述控制裝置包括單片機、壓力傳感器、放大電路、濾波電路、電機驅動單元，其中：

所述壓力傳感器內置在所述按摩頭內部，用于測量按摩頭對頸椎的作用力，其輸出的微弱差分電壓，經過前置放大電路的放大及消除共模干擾，再經過低通濾波電路的降噪，將處理后的電壓信號傳遞給單片機；單片機根據所述電壓信號，通過電機驅動單元控制所述第一電機驅動楔形滑塊水平移動，從而控制按摩頭的垂直運動。

4.如權利要求3所述的頸椎按摩儀，其特征在于，所述控制裝置還包括有4個限位開關，分別安裝在按摩頭裝置水平移動滑軌和楔形滑塊滑軌兩端，用于限制按摩頭裝置的水平移動位置以及按摩頭的垂直移動位置；

當按摩頭裝置運動到按摩頭裝置水平移動滑軌的兩個末端時，觸碰到裝在按摩頭裝置水平移動滑軌兩端的2個限位開關，導致限位開關閉合，單片機接受到閉合信號，控制第二步進電機和第三步進電機停止當前方向轉動，并向相反方向轉動，實現按摩頭裝置在水平運動方向的限位保護；

當楔形滑塊運動到楔形滑塊滑軌的兩個末端時，觸碰到裝在楔形滑塊滑軌兩端的2個限位開關，導致限位開關閉合，單片機接受到閉合信號，控制第一步進電機停止當前方向轉動，并向相反方向轉動，實現按摩頭在垂直運動方向的限位保護。

5.如權利要求3或4所述的頸椎按摩儀，其特征在于，所述控制裝置還包括有單片機外圍電路，所述單片機外圍電路包括時鐘電路、電源電路和復位電路；其中時鐘電路采用晶體諧振器作為外部振蕩器源；電源電路采用LM117線性穩壓器供給單片機2.5V和3.3V兩種電源；復位電路采用外部復位引腳的方式進行單片機復位，并保持單片機復位狀態至少12個時鐘周期。

6.如權利要求1或2所述的頸椎按摩儀，其特征在于，所述第一步進電機、第二步進電機以及第三步進電機均采用三相步進電機。

7.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按摩頭上下旋轉角度各30度可調，按摩頭上下垂直運行距離30mm，按摩頭捶打最大力100N，頻率是0.5～2Hz。

8.如權利要求1或2所述的頸椎按摩儀，其特征在于，還包括有通信裝置，所述頸椎按摩儀通過通信裝置與PC端連接，接收PC端發送的按摩參數。

9.一種基于權利要求1-8任一項所述的頸椎按摩儀的控制方法，其特征在于，包括下述步驟：

S11：第二步進電機和第三步進電機驅動按摩頭裝置水平運動，并判斷按摩頭水平方向上是否達到下一待按摩關節位置，若是，則進入步驟S12；若否，則繼續S11；

S12：驅動楔形滑塊水平滑動的第一步進電機驅動楔形滑塊向前從而擠壓按摩頭向上運動，并判斷按摩頭垂直方向上是否與關節接觸，若是，則進入步驟S13；若否，則繼續S12；

S13：通過楔形滑塊前后運動和按摩頭復位彈簧來驅動按摩頭上下移動對關節施加力，達到按摩關節的作用，并判斷按摩次數是否達到設定次數，，若是，則進入步驟S14，若否，則繼續S13；

S14：當按摩頭垂直位置回到原點時，判斷按摩頭此時是否在最后一關節處，是則程序結束，否則進入步驟S11。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述按摩頭上下旋轉角度各30度可調，按摩頭垂直儀器實體上下運行距離30mm，按摩頭上下垂直運行距離30mm，按摩頭捶打最大力100N，頻率是0.5～2Hz。