[发明专利]一种自动控制的可穿戴座椅及使用方法

说明书

本发明提供一种自动控制的可穿戴座椅，包括人体支撑模块和变幅模块，还包括意图感应控制模块和旋转支撑模块；旋转支撑模块包括与脚底支撑件连接的旋转支撑板，以及电机和驱动齿轮；意图感应控制模块包括设置在脚底支撑件与人体脚底接触面的脚底压力传感器、设置在大腿支撑件与人体大腿接触面的大腿压力传感器、以及用于根据脚底压力传感器和大腿压力传感器的数据判断人体意图并控制所述的变幅模块和旋转支撑板的动作的微处理器。本发明通过增加意图感应控制模块，根据使用者的意图做出相应的控制措施；旋转支撑模块扩大人体重心移动范围，增加人体上身活动空间；二者综合后提高使用者与座椅之间的适应性。

技术领域

本发明属于座椅设计领域，具体涉及一种自动控制的可穿戴座椅及使用方法。

背景技术

在日常工作过程中，工人们需要频繁蹲伏、变换姿势，这可能造成腰背、关节疼痛。传统座椅不仅不能适应工人不同坐姿，而且可能会降低工人工作效率。对于此，瑞士苏黎世的初创企业Noonee设计了一种“无形座椅”，它在一定程度上能改善工人工作环境。但其中仍存在一些问题，包括：（1）产品自动化程度低，工人使用不便；（2）使用者上身活动范围受限；（3）座椅对于使用者间的体型差异适应性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种自动控制的可穿戴座椅及使用方法，能够根据使用者的意图做出相应的控制措施，提高使用者与座椅之间的适应性。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种自动控制的可穿戴座椅，包括人体支撑模块和变幅模块，人体支撑模块包括依次活动连接的大腿支撑件、小腿支撑件和脚底支撑件，两条腿的大腿支撑件之间连接有臀部支撑件，所述的变幅模块用于控制大腿支撑件和小腿支撑件之间的角度及支撑；其特征在于：本座椅还包括意图感应控制模块和旋转支撑模块；其中，

旋转支撑模块包括与所述的脚底支撑件连接的旋转支撑板，以及用于驱动旋转支撑板绕脚底支撑件的后部在脚底支撑件所在平面旋转的电机和驱动齿轮；

意图感应控制模块包括设置在脚底支撑件与人体脚底接触面的脚底压力传感器、设置在大腿支撑件与人体大腿接触面的大腿压力传感器、以及用于根据脚底压力传感器和大腿压力传感器的数据判断人体意图并控制所述的变幅模块和旋转支撑板的动作的微处理器；

微处理器用于执行以下步骤：

当前状态为站立状态时，当大腿压力传感器采集到的压力达到预设的坐姿启动值时，控制变幅模块随人体运动，直到大腿压力传感器采集到的压力达到预设的坐姿锁定值，控制变幅模块对当前状态进行锁定，构成坐姿状态；同时，控制旋转支撑板旋转至与脚底支撑件的后方；

当前状态为坐姿状态时，当两个脚底压力传感器采集的压力同时产生突变，则控制变幅模块随人体运动，还原为站立状态；同时控制旋转支撑板旋转回到脚底支撑件底部。

按上述方案，所述的变幅模块包括设置在小腿支撑件后侧的丝杠滑台，丝杠滑台上设有沿小腿支撑件方向的丝杠，丝杠底部设有用于驱动丝杠转动的步进电机和联轴器，丝杠上设有随丝杠转动而上下滑动的丝杠滑块，丝杠滑块上通过缓冲材料层连接有支撑滑块，支撑滑块通过连接杆与所述的大腿支撑件上一点铰接；所述的步进电机由所述的微处理器控制。

按上述方案，所述的大腿支撑件和小腿支撑件均为连接有固定绷带的伸缩杆，每根伸缩杆上设有若干个配合位。

按上述方案，所述的伸缩杆包括方形的内杆和外杆，所述的配合位为连接孔，内杆和外杆的连接孔通过螺栓和螺母连接。

按上述方案，所述的脚底支撑件为带有脚部固定绷带的脚底支撑板，脚底支撑板的底部或中部设有用于设置所述的旋转支撑板的槽，旋转支撑板与脚底支撑板通过转轴连接，其中旋转支撑板与转轴固定连接，转轴上设有不完全齿轮，所述的驱动齿轮和电机设置在脚底支撑板内部，且驱动齿轮与所述的不完全齿轮啮合。

按上述方案，所述的臀部支撑件为臀部支撑绷带。