[發明專利]一種自動控制的可穿戴座椅及使用方法

有效

• 申請號: 201710333537.3
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107252210B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 李文鋒;程實;周謀;齊龍;亓強強;余漢錦;張豆豆
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: A47C9/00
• 分類號: A47C9/00;B25J9/00
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王丹

本發明提供一種自動控制的可穿戴座椅，包括人體支撐模塊和變幅模塊，還包括意圖感應控制模塊和旋轉支撐模塊；旋轉支撐模塊包括與腳底支撐件連接的旋轉支撐板，以及電機和驅動齒輪；意圖感應控制模塊包括設置在腳底支撐件與人體腳底接觸面的腳底壓力傳感器、設置在大腿支撐件與人體大腿接觸面的大腿壓力傳感器、以及用于根據腳底壓力傳感器和大腿壓力傳感器的數據判斷人體意圖并控制所述的變幅模塊和旋轉支撐板的動作的微處理器。本發明通過增加意圖感應控制模塊，根據使用者的意圖做出相應的控制措施；旋轉支撐模塊擴大人體重心移動范圍，增加人體上身活動空間；二者綜合后提高使用者與座椅之間的適應性。

技術領域

本發明屬于座椅設計領域，具體涉及一種自動控制的可穿戴座椅及使用方法。

背景技術

在日常工作過程中，工人們需要頻繁蹲伏、變換姿勢，這可能造成腰背、關節疼痛。傳統座椅不僅不能適應工人不同坐姿，而且可能會降低工人工作效率。對于此，瑞士蘇黎世的初創企業Noonee設計了一種“無形座椅”，它在一定程度上能改善工人工作環境。但其中仍存在一些問題，包括：（1）產品自動化程度低，工人使用不便；（2）使用者上身活動范圍受限；（3）座椅對于使用者間的體型差異適應性較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種自動控制的可穿戴座椅及使用方法，能夠根據使用者的意圖做出相應的控制措施，提高使用者與座椅之間的適應性。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種自動控制的可穿戴座椅，包括人體支撐模塊和變幅模塊，人體支撐模塊包括依次活動連接的大腿支撐件、小腿支撐件和腳底支撐件，兩條腿的大腿支撐件之間連接有臀部支撐件，所述的變幅模塊用于控制大腿支撐件和小腿支撐件之間的角度及支撐；其特征在于：本座椅還包括意圖感應控制模塊和旋轉支撐模塊；其中，

旋轉支撐模塊包括與所述的腳底支撐件連接的旋轉支撐板，以及用于驅動旋轉支撐板繞腳底支撐件的后部在腳底支撐件所在平面旋轉的電機和驅動齒輪；

意圖感應控制模塊包括設置在腳底支撐件與人體腳底接觸面的腳底壓力傳感器、設置在大腿支撐件與人體大腿接觸面的大腿壓力傳感器、以及用于根據腳底壓力傳感器和大腿壓力傳感器的數據判斷人體意圖并控制所述的變幅模塊和旋轉支撐板的動作的微處理器；

微處理器用于執行以下步驟：

當前狀態為站立狀態時，當大腿壓力傳感器采集到的壓力達到預設的坐姿啟動值時，控制變幅模塊隨人體運動，直到大腿壓力傳感器采集到的壓力達到預設的坐姿鎖定值，控制變幅模塊對當前狀態進行鎖定，構成坐姿狀態；同時，控制旋轉支撐板旋轉至與腳底支撐件的后方；

當前狀態為坐姿狀態時，當兩個腳底壓力傳感器采集的壓力同時產生突變，則控制變幅模塊隨人體運動，還原為站立狀態；同時控制旋轉支撐板旋轉回到腳底支撐件底部。

按上述方案，所述的變幅模塊包括設置在小腿支撐件后側的絲杠滑臺，絲杠滑臺上設有沿小腿支撐件方向的絲杠，絲杠底部設有用于驅動絲杠轉動的步進電機和聯軸器，絲杠上設有隨絲杠轉動而上下滑動的絲杠滑塊，絲杠滑塊上通過緩沖材料層連接有支撐滑塊，支撐滑塊通過連接桿與所述的大腿支撐件上一點鉸接；所述的步進電機由所述的微處理器控制。

按上述方案，所述的大腿支撐件和小腿支撐件均為連接有固定繃帶的伸縮桿，每根伸縮桿上設有若干個配合位。

按上述方案，所述的伸縮桿包括方形的內桿和外桿，所述的配合位為連接孔，內桿和外桿的連接孔通過螺栓和螺母連接。

按上述方案，所述的腳底支撐件為帶有腳部固定繃帶的腳底支撐板，腳底支撐板的底部或中部設有用于設置所述的旋轉支撐板的槽，旋轉支撐板與腳底支撐板通過轉軸連接，其中旋轉支撐板與轉軸固定連接，轉軸上設有不完全齒輪，所述的驅動齒輪和電機設置在腳底支撐板內部，且驅動齒輪與所述的不完全齒輪嚙合。

按上述方案，所述的臀部支撐件為臀部支撐繃帶。