[发明专利]基于感知-动作单元的人体工学智能床及其使用方法

权利要求书

1.一种基于“感知-动作”单元的人体工学智能床，其特征在于，所述的人体工学智能床包括“感知-动作”单元(1)、床体(2)、床头(3)、中央控制模块及相应的控制设备；所述的中央控制模块置于床体或床头中；若干个“感知-动作”单元(1)组合成床板，床板设于床体(2)上方，床头(3)位于床体(2)侧面，不同“感知-动作”单元(1)产生不同长度的伸缩使床板产生合理曲面；“感知-动作”单元(1)均与中央控制模块相连，将感知的压力结果发送至中央控制模块，中央控制模块识别睡眠者的睡眠姿态后，经过相应的控制设备控制各个“感知-动作”单元(1)的伸缩动作；

所述的每个“感知-动作”单元(1)包括感知和动作两部分，二者呈上下串联布置；所述的感知部分包括感知部分外壳(4)、压力传感器(5)、压力传感器限位机构；压力传感器(5)位于感知部分外壳(4)内部，用于感知所受压力；压力传感器限位机构设置在感知部分外壳(4)内部，用于避免压力传感器(5)过分受压导致损坏；所述的动作部分根据中央控制模块的控制“感知-动作”单元(1)的伸长或缩短。

2.根据权利要求1所述的一种基于“感知-动作”单元的人体工学智能床，其特征在于，所述的“感知-动作”单元(1)的排列方式为矩阵状、蜂窝状、圆柱交错状或三角形交错状。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于“感知-动作”单元的人体工学智能床，其特征在于，所述的“感知-动作”单元(1)还可以根据用户需要，额外附加其它功能模块，包括空气循环模块、加热模块、给药模块。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于“感知-动作”单元的人体工学智能床，其特征在于，所述的感知部分外壳(4)也可以兼做限位机构。

5.根据权利要求3所述的一种基于“感知-动作”单元的人体工学智能床，其特征在于，所述的感知部分外壳(4)也可以兼做限位机构。

6.权利要求1-5任一所述的一种基于“感知-动作”单元的人体工学智能床的使用方法，其特征在于以下步骤：

第一步，在系统设计时，通过大量用户实验，确定睡眠时的人体压力分布特征

1.1)锁定所有“感知-动作”单元(1)的动作部分，使床板保持为一个平面；

1.2)被测人躺在床板上，记录睡眠姿态及相应的”感知-动作”单元(1)所感知的压力数据；

1.3)根据大量压力数据，并结合用户的身体参数建立不同睡眠姿态下的压力模型；

1.4)根据医学数据，建立不同身体特征的人在不同睡姿下，身体下侧的三维曲面模型；

第二步，用户使用过程

2.1)根据用户睡眠时的具体压力分布情况以及用户输入的身体参数，结合步骤1.3)中所得到的压力模型，通过模式识别法识别用户的睡眠姿态；

2.2)根据步骤2.1)中得到的用户的睡眠姿态，产生床板控制的目标函数，该函数使所有压力传感器(5)的受压压力值相同，根据目标函数调整动作部分的升高和降低，使床板的曲面复合理想的身体曲面模型，为用户提供更好支撑；

或者根据步骤2.1)中得到的用户的睡眠姿态后，直接从步骤1.4)得到的三维曲面模型调用相应的身体曲面模型，使床板的曲面复合理想的身体曲面模型，为用户提供更好的支撑；

或者将两者有机结合，为用户提供更好的支撑。

7.根据权利要求6所述的一种基于“感知-动作”单元的人体工学智能床的使用方法，其特征在于，所述的步骤2.1)中模式识别法可以基于理论模型或大量实测数据建立，或通过用户自身的身体参数进行修正，包括knn算法、svm算法、深度学习算法。