一种可穿戴智能座椅 |
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| 申请号 | CN201610205337.5 | 申请日 | 2016-04-05 | 公开(公告)号 | CN105708216A | 公开(公告)日 | 2016-06-29 |
| 申请人 | 厦门精图信息技术有限公司; | 发明人 | 田瑜基; 姚术林; 乔志勇; 徐敬仙; 陈云; 刘果; 汤茂江; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种可穿戴智能座椅。包括以人体中心线为对称的左、右体侧两部分，每一体侧部分都包括 鞋 壳、小腿壳、大腿壳；鞋壳与小腿壳之间、小腿壳与大腿壳之间分别通过销钉连接，且连接处外围均设置有限位件，限位件限 制鞋 壳与小腿壳之间、小腿壳与大腿壳之间的相对旋转 角 度。小腿壳做成人体小腿的轮廓，其 覆盖 范围是小腿的前侧和内侧，呈 水 平式包裹；大腿壳做成人体大腿的轮廓，其覆盖范围是大腿的内侧和后侧，从大腿下部内侧逐渐向上部外侧呈螺旋式包裹。紧固布带可以调节鞋壳、小腿壳、大腿壳的松紧度。本发明还带有 温度 传感器 、 脉搏 传感器 ，用于监测使用人员的身体状况。本发明适合于解除长时间站立导致的身体病痛问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可穿戴智能座椅，其特征在于：包括以人体中心线为对称的左、右体侧两部分，每一体侧部分都包括鞋壳、小腿壳、大腿壳；所述鞋壳与小腿壳之间、所述小腿壳与大腿壳之间分别通过销钉连接，且所述鞋壳与小腿壳连接处外围、所述小腿壳与大腿壳连接处外围均设置有限位件，所述限位件限制鞋壳与小腿壳之间、小腿壳与大腿壳之间的相对旋转角度； |
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| 说明书全文 | 一种可穿戴智能座椅技术领域[0001] 本发明涉及可穿戴智能设备领域，特别是涉及一种可穿戴的智能座椅。 背景技术[0002] 近些年可穿戴的智能产品风靡全球，软硬件结合给人们带来了前所未有的生活体验，从2013年起，各企业纷纷进军智能可穿戴设备研发，争取在新一轮技术革命中分一杯羹。知名研究机构IDC 在2016年2月23日发布的报告显示，2015年四季度全球可穿戴设备销量同比飙升126.9%，2015年四季度全球可穿戴设备销量达到2840万部，全年销量达到7810万部。 [0003] 在可穿戴产品飞速发展的同时，更多的设计者和生产厂商侧重于数据信息的采集和分析，却忽略了可穿戴产品的硬件载体的创新，例如很多用户在使用可穿戴产品时，反馈硬件设计差强人意，使用的舒适程度大大降低。所以在可穿戴产品的发展方向上，硬件的创新也是非常重要的。 [0004] 可穿戴健康设备是随着可穿戴设备的发展而逐渐衍生出来的可穿戴设备的又一分支，可穿戴健康医疗设备给普遍大众带来了大量帮助，实现个人健康管理，在发病初期就发现并控制，根据数据采集实现慢性病的管理等。随着可穿戴设备传感器准确性、数据量的提升，它能有效地通过识别特定人口的趋势和共性来降低医疗成本，从而更好地采取预防措施。不管这些可穿戴设备设计成什么样，以什么形式配搭，它们都将在未来的医疗行业内起到至关重要的作用。 [0005] 众所周知医生是非常辛苦的职业，外科手术医生尤其辛苦，因为很多手术需要耗费十几个小时，外科手术医生投入的不仅是医学知识技术，还有大量的体力。医生在手术台前需要移动，为了看清复杂的人体器官，身体要长期处于向前倾斜状态，通常没有合适的座椅满足外科手术医生的工作需求，假如发明一种可以穿戴在医生身上的座椅，当医生环绕手术台移动时，座椅贴紧人体伴随医生移动，当医生需要做手术动作时，身体稍微下蹲，这种可穿戴的座椅可以支撑住人体，让医生的身体得以舒缓。这种可穿戴的座椅会对于医疗健康可穿戴产品的发展具有极大推进作用，促进了社会整体科学技术的发展，缓解了外科医生或其它特殊工种的体力损耗问题，进而推进了整个社会的和谐进步。 发明内容[0006] 因此，本发明的目的就是提供一种可穿戴智能座椅。该装置包裹住人体的脚、小腿、大腿，当使用者疲劳时弯曲腿部，这种可穿戴智能座椅能够支撑住人体的小腿前侧、大腿后侧，效果相当于坐在座椅上休息，人体能够保持平衡，缓解站立疲劳，适用手术医生或其它需要长时间站立工作的人群。 [0007] 本发明采取的技术方案是：一种可穿戴智能座椅，包括以人体中心线为对称的左、右体侧两部分，每一体侧部分都包括鞋壳、小腿壳、大腿壳；所述鞋壳与小腿壳之间、所述小腿壳与大腿壳之间分别通过销钉连接，且所述鞋壳与小腿壳连接处外围、所述小腿壳与大腿壳连接处外围均设置有限位件，所述限位件限制鞋壳与小腿壳之间、小腿壳与大腿壳之间的相对旋转角度；所述小腿壳做成人体小腿的轮廓，其覆盖范围是小腿的前侧和内侧，呈水平式包裹；所述大腿壳做成人体大腿的轮廓，其覆盖范围是大腿的内侧和后侧，从大腿下部内侧逐渐向上部外侧呈螺旋式包裹。 [0008] 进一步讲，所述鞋壳、小腿壳、大腿壳都有紧固布带系紧。 [0009] 进一步讲，所述鞋壳做成人体脚掌的轮廓。 [0010] 进一步讲，所述鞋壳与小腿壳之间的连接销钉位于踝关节处，所述小腿壳与大腿壳之间的连接销钉位于膝关节处。 [0011] 进一步讲，所述鞋壳与小腿壳的连接处、所述小腿壳与大腿壳的连接处，分别为两个圆形连接件，所述销钉连接在所述圆形连接件中心。 [0012] 进一步讲，所述限位件为两个凸起，分别设置在两相互连接的所述圆形连接件外圆周面上。两个所述凸起的厚度均能覆盖住连接处的整体厚度。 [0015] 在佩戴本发明时，先将鞋紧固布带、小腿紧固布带、大腿紧固布带拆开，然后使用人员将本发明套在左、右腿上，将各布带系紧即可，通过内部的温度传感器和脉搏传感器监测体温和脉搏，以此监测工作人员是否疲劳。 [0016] 这种可穿戴智能座椅的设计原理是：人体在长时间站立时，特别是上身倾斜，身体长时间处于非平衡状态时，人体主要依靠下肢靠近关节处的肌肉来实现身体平衡，不致摔倒。长时间的肌肉用力将导致人体极易疲劳，假如肌肉得不到修养，就会受到损伤导致各种病痛，例如外科手术医生或其它特殊工种的工作动作，很容易导致腰部和腿部肌肉劳损。髋关节由髋臼和股骨头组成，是人体最大，关节窝最深，也是最典型、最完善的杵臼关节，它既坚固又灵活。假若臀部直接承担人体重量，例如坐在座椅上，臀部方向保持向下，那么人体的上部分身体很难环绕髋关节旋转，难以进行弯腰等动作，这会影响外科手术医生的正常工作。人体的大腿骨俗称股骨，股骨一般不易发生骨折，强度类似于铸铁，韧性又好于铸铁，所以利用股骨支撑上半身体，同时上半身体能够围绕髋关节旋转，工作人员既能得到休息又不影响工作。因此，本发明按照这种医学原理设计，小腿壳主要支撑住小腿的前侧，对小腿产生向内、向上的支撑力；大腿壳主要支撑住大腿的后侧，对大腿产生向内、向上的支撑力，前后两个向内的力相互抵消，两个向上的支撑力支撑住人体。 [0017] 为了使小腿与地面，大腿与小腿之间保持一定的夹角，鞋壳与小腿壳连接处均用销钉连接，连接处加工有凸起，当两个零件相对转动时，两处凸起相接触会阻碍继续相对转动，使得相邻的两个零件保持一定的夹角。大腿壳内侧布置脉搏传感器和温度传感器，用以监测使用者在工作状态时的心跳和体温变化，当护士或助理人员发现工作人员的体力透支疲劳时，及时安排营养液或其它措施，帮助主要工作人员恢复体力。 [0018] 本发明具有的有益效果是：（1）无需能源驱动，仅需穿戴就可实现身体保持休息姿势，绿色环保； （2）紧固布带可采用魔术贴原理，调节佩戴的松紧度，方便快捷； （3）借助于传感器监测工作人员身体状况，安全有效。 [0019] 所以，这种可穿戴智能座椅能够帮助外科手术医生或其它类似工作动作的人员解除长时间站立导致的身体病痛，并且通过传感器实时监测工作人员身体状况，实用可靠，极具市场开发价值，对于医疗健康可穿戴产品的发展具有极大推进作用。 [0021] 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。 [0022] 图1是本发明一种可穿戴智能座椅的竖直状态时的整体装配示意图。 [0023] 图2是本发明一种可穿戴智能座椅的拆解图。 [0024] 图3是本发明一种可穿戴智能座椅的竖直状态时的侧视图。 [0025] 图4是本发明一种可穿戴智能座椅的弯曲状态时的侧视图。 [0026] 图5是本发明一种可穿戴智能座椅的支撑人体原理图。 [0027] 图6是本发明一种可穿戴智能座椅的传感器布置位置示意图。 [0028] 图7是本发明一种可穿戴智能座椅的关节位置处结构示意图。 [0029] 图中涉及的标号：1-左鞋壳、2-右鞋壳、3-左小腿壳、4-右小腿壳、5-左大腿壳、6-右大腿壳、7-左鞋紧固布带、8-右鞋紧固布带、9-左小腿紧固布带、10-右小腿紧固布带、11-左大腿紧固布带、12-右大腿紧固布带、13-销钉、14-温度传感器、15脉搏传感器。 具体实施方式[0030] 以下将结合附图和实施例对本发明一种可穿戴智能座椅作进一步的详细描述。 [0031] 如图1-3所示，一种可穿戴智能座椅，按人体学特征划分，主要分为左、右体侧两部分，比较具体地讲，主要包括左鞋壳1、右鞋壳2、左小腿壳3、右小腿壳4、左大腿壳5、右大腿壳6、左鞋紧固布带7、右鞋紧固布带8、左小腿紧固布带9、右小腿紧固布带10、左大腿紧固布带11、右大腿紧固布带12。 [0032] 左鞋壳1、左小腿壳3、左大腿壳5、左鞋紧固布带7、左小腿紧固布带9、左大腿紧固布带11组成左体侧装备，其中左鞋壳1与左小腿壳3之间、左小腿壳3与左大腿壳5之间，分别通过销钉13连接。同样，右鞋壳2、右小腿壳4、右大腿壳6、右鞋紧固布带8、右小腿紧固布带10、右大腿紧固布带12组成右体侧装备，其中右鞋壳2与右小腿壳4之间、右小腿壳4与右大腿壳6之间，也是分别通过销钉13连接。 [0033] 左、右体侧装备是以人体中心线为镜像面的镜像结构，下面以左体侧装备为例说明单侧结构：左鞋壳1做成脚掌的轮廓，用于安放使用者的鞋子；左小腿壳3做成人体小腿的轮廓，其覆盖范围仅是小腿的前侧和内侧，呈水平包裹式；左大腿壳5做成人体大腿的轮廓，其覆盖范围仅是大腿的内侧和后侧，包裹的方式为从大腿下部内侧逐渐向上部外侧蔓延，如螺旋状上升。 [0034] 左鞋壳1的内、外侧面壳体上分别开设有条形槽孔，左鞋紧固布带7的两端头部分外侧面上分别缝制有魔术贴的正、反粗糙面；左鞋紧固布带7的起始端厚度大，能够卡在左鞋壳1的外侧条形槽孔外，活动端穿过左鞋壳1的内侧条形槽孔后向上反向弯折，然后两端头部分的魔术贴正、反粗糙面刚好粘贴在一起，能够将人体的鞋子紧固在左鞋壳1上。较简单方式就是，将紧固布带的两端各自穿过鞋壳的内、外侧面开设的条形槽孔，然后向上翻折，两端头部位有魔术贴可粘合，人脚穿进鞋壳时，紧固布带位于脚背上，拉动布带端头可调节布带的松紧度，由此将鞋壳系紧，将脚紧固于鞋壳中。同样，左小腿壳3、左大腿壳5的两个侧边上均开设条形槽孔，左小腿紧固布带9、左大腿紧固布带11以同样原理系在左小腿壳3、左大腿壳5上，将人体的小腿、大腿分别紧固在左小腿壳3、左大腿壳5中。 [0035] 右鞋壳2、右小腿壳4、右大腿壳6、右鞋紧固布带5、右小腿紧固布带10、右大腿紧固布带12的形状和装配关系，以人体对称中心线为镜像面，与左侧结构完全镜像。 [0036] 在佩戴本发明时，先将左鞋紧固布带7、右鞋紧固布带8、左小腿紧固布带9、右小腿紧固布带10、左大腿紧固布带11、右大腿紧固布带12全部打开，即将布带上的魔术贴的两个粗糙面分离开，在使用人员将本发明套在左、右腿上后，将各布带的活动端向外反向弯折，使得魔术贴的两粗糙面粘贴在一起，通过调节魔术贴的相对位置，来调节松紧度。 [0037] 人体在长时间站立时，特别是上身倾斜，身体长时间处于非平衡状态时，人体主要依靠下肢靠近关节处的肌肉来实现身体平衡，不致摔倒。长时间的肌肉用力将导致人体极易疲劳，假如肌肉得不到修养，就会受到损伤导致各种病痛，例如外科手术医生或其它特殊工种的工作动作，很容易导致腰部和腿部肌肉劳损。 [0038] 按人体学特征，髋关节由髋臼和股骨头组成，是人体最大，关节窝最深，也是最典型、最完善的杵臼关节，它既坚固又灵活。假若臀部直接承担人体重量，例如坐在座椅上，臀部方向保持向下，那么人体的上部分身体很难环绕髋关节旋转，难以进行弯腰等动作，这会影响外科手术医生的正常工作。人体的大腿骨俗称股骨，股骨一般不易发生骨折，强度类似于铸铁，韧性又好于铸铁，所以利用股骨支撑上半身体，同时上半身体能够围绕髋关节旋转，工作人员既能得到休息又不影响工作。 [0039] 如图4-5所示，人腿在半屈姿势时，髋关节、膝关节、踝关节分别位于人体重心线的两侧，左小腿壳3、右小腿壳4主要支撑住小腿的前侧，对小腿产生向内、向上的支撑力；左大腿壳5、右大腿壳6主要支撑住大腿的后侧，对大腿产生向内、向上的支撑力。小腿壳在前侧产生的向内的力与大腿壳在后侧产生的向内的力相互抵消，小腿壳和大腿壳都产生的向上的力，共同支撑住人体。 [0040] 如图6所示，左大腿壳5、右大腿壳6内侧均布置温度传感器14和脉搏传感器15，两者内置可充电电池和信号发射模块，实时将监测数据并发送到后台显示屏，用以监测使用者在工作状态时的心跳和体温变化，当护士或助理人员发现工作人员的体力透支疲劳时，及时安排营养液或其它措施，帮助工作人员恢复体力。 [0041] 进一步讲，由于隔着衣物，温度传感器14感应到的体温与人体实际体温有差距，所以护士或助理人员需要观察的不是实际温度，而是温度的变化曲线，当人体变虚弱后，体温变化会忽高忽低，不再呈现平稳曲线，由此判断人体是否不适。 [0043] 如图5、图7所示，为了使鞋壳与小腿壳之间、小腿壳与大腿壳之间能够有一定灵活转动的角度（分别相当于踝关节和膝关节），所以这些件连接处的销钉13应位于踝关节处和膝关节处。通过销钉13的连接，可以使小腿与鞋壳之间，大腿与小腿之间相对转动，保持一定的夹角和灵活度。 [0044] 进一步讲，应在两个件的连接处（鞋壳与小腿壳连接处、小腿壳与大腿壳连接处）外围应设置限位件，阻止两个件无限制（360°内任意角度）旋转，当两个限位件相碰时便不会再继续旋转。 [0045] 再进一步讲，鞋壳与小腿壳连接处，小腿壳与大腿壳连接处均做成圆形，中间开设圆形通孔，销钉13穿进圆形通孔中将两个件连接。所以再进一步讲，在两个圆形连接处的外围圆周面上均加工有凸起a、b作为限位件，每个凸起厚度能覆盖住连接处整体厚度，当两个零件相对转动时，两处凸起相接触时便会阻碍两个件继续相对转动，所以只能使相邻的两个件保持一定的夹角转动。 |
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