[发明专利]一种颈椎按摩仪及其控制方法

权利要求书

1.一种颈椎按摩仪，其特征在于，包括用于按摩颈椎的按摩头装置，其中所述按摩头装置包括：用于按摩颈椎关节的按摩头，驱动按摩头垂直运动的楔形滑块，驱动楔形滑块水平滑动的第一步进电机，驱动按摩头装置水平移动的第二步进电机和第三步进电机；

第二步进电机和第三步进电机用于驱动按摩头装置在按摩头装置水平移动滑轨上水平移动，使按摩头在水平方向上移动到待按摩关节处，第一步进电机转动使楔形滑块在楔形滑块滑轨上向按摩头方向运动，通过楔形滑块前端斜边挤压按摩头垂直向上运动，从而对关节产生力的作用，然后第一步进电机反转，使楔形滑块远离按摩头滑动，按摩头在按摩头复位弹簧作用下垂直向下移动，完成一次按摩过程。

2.如权利要求1所述的颈椎按摩仪，其特征在于，所述颈椎按摩仪还包括用于固定头部的头部固定带，用于调节颈部位置的颈部提升块，以及用于固定肩部的肩部固定块；

使用时，用头部固定带固定头部位置，颈部提升块、肩部固定块分别托住颈部和肩部位置，从而使颈椎线与按摩头装置的移动方向位于一条直线上，以使按摩头能在水平方向找准需要按摩的颈椎关节的位置。

3.如权利要求1或2所述的颈椎按摩仪，其特征在于，所述颈椎按摩仪还包括用于控制所述颈椎按摩仪运行的控制装置，所述控制装置包括单片机、压力传感器、放大电路、滤波电路、电机驱动单元，其中：

所述压力传感器内置在所述按摩头内部，用于测量按摩头对颈椎的作用力，其输出的微弱差分电压，经过前置放大电路的放大及消除共模干扰，再经过低通滤波电路的降噪，将处理后的电压信号传递给单片机；单片机根据所述电压信号，通过电机驱动单元控制所述第一电机驱动楔形滑块水平移动，从而控制按摩头的垂直运动。

4.如权利要求3所述的颈椎按摩仪，其特征在于，所述控制装置还包括有4个限位开关，分别安装在按摩头装置水平移动滑轨和楔形滑块滑轨两端，用于限制按摩头装置的水平移动位置以及按摩头的垂直移动位置；

当按摩头装置运动到按摩头装置水平移动滑轨的两个末端时，触碰到装在按摩头装置水平移动滑轨两端的2个限位开关，导致限位开关闭合，单片机接受到闭合信号，控制第二步进电机和第三步进电机停止当前方向转动，并向相反方向转动，实现按摩头装置在水平运动方向的限位保护；

当楔形滑块运动到楔形滑块滑轨的两个末端时，触碰到装在楔形滑块滑轨两端的2个限位开关，导致限位开关闭合，单片机接受到闭合信号，控制第一步进电机停止当前方向转动，并向相反方向转动，实现按摩头在垂直运动方向的限位保护。

5.如权利要求3或4所述的颈椎按摩仪，其特征在于，所述控制装置还包括有单片机外围电路，所述单片机外围电路包括时钟电路、电源电路和复位电路；其中时钟电路采用晶体谐振器作为外部振荡器源；电源电路采用LM117线性稳压器供给单片机2.5V和3.3V两种电源；复位电路采用外部复位引脚的方式进行单片机复位，并保持单片机复位状态至少12个时钟周期。

6.如权利要求1或2所述的颈椎按摩仪，其特征在于，所述第一步进电机、第二步进电机以及第三步进电机均采用三相步进电机。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按摩头上下旋转角度各30度可调，按摩头上下垂直运行距离30mm，按摩头捶打最大力100N，频率是0.5～2Hz。

8.如权利要求1或2所述的颈椎按摩仪，其特征在于，还包括有通信装置，所述颈椎按摩仪通过通信装置与PC端连接，接收PC端发送的按摩参数。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的颈椎按摩仪的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

S11：第二步进电机和第三步进电机驱动按摩头装置水平运动，并判断按摩头水平方向上是否达到下一待按摩关节位置，若是，则进入步骤S12；若否，则继续S11；

S12：驱动楔形滑块水平滑动的第一步进电机驱动楔形滑块向前从而挤压按摩头向上运动，并判断按摩头垂直方向上是否与关节接触，若是，则进入步骤S13；若否，则继续S12；

S13：通过楔形滑块前后运动和按摩头复位弹簧来驱动按摩头上下移动对关节施加力，达到按摩关节的作用，并判断按摩次数是否达到设定次数，，若是，则进入步骤S14，若否，则继续S13；

S14：当按摩头垂直位置回到原点时，判断按摩头此时是否在最后一关节处，是则程序结束，否则进入步骤S11。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述按摩头上下旋转角度各30度可调，按摩头垂直仪器实体上下运行距离30mm，按摩头上下垂直运行距离30mm，按摩头捶打最大力100N，频率是0.5～2Hz。