[发明专利]一种自适应椅背结构及调节方法及系统

说明书

一种自适应椅背结构及调节方法及系统，包括椅背后框、薄膜压力传感器、腰靠结构、单片机、驱动机构和椅背面；椅背面套设在椅背后框外侧，薄膜压力传感器设置在椅背面内侧；椅背后框上设置有单片机和驱动机构，驱动机构连接单片机，腰靠结构固定连接在驱动机构的输出端。本发明的自适应椅背结构通过座椅内部的电机推杆、柔性薄膜网格状的压力传感器、腰靠滚动结构，可以获得每一位患者的背部压力分布，腰部的最佳支撑位置是第三、第四脊椎，经患者身高与体型测算后，将滚动结构调整至适应的腰部支撑点，从而提升患者的舒适性，使患者在长达近一小时、不可活动的治疗中不感到疲惫。

技术领域

本发明属于自适应椅背技术领域，特别涉及一种自适应椅背结构及调节方法及系统。

背景技术

随着时代的发展，办公室人群的工作强度更进一步的暴露在公众视野中。久坐导致的腰椎间盘突出、颈椎病等问题，在折磨着着越来越多的人。

目前传统的各类座椅均面临以下问题：①久坐难受，无法满足人的动态舒适性；②无法适应不同种身高的人群。

本发明即针对上述两个问题进行设计。

本发明方法的使用场景非常广泛，根本目的，都是为了满足久坐人群在固定姿势下的舒适性需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应椅背结构及调节方法及系统，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自适应椅背结构，包括椅背后框、薄膜压力传感器、腰靠结构、单片机、驱动机构和椅背面；椅背面套设在椅背后框外侧，薄膜压力传感器设置在椅背面内侧；椅背后框上设置有单片机和驱动机构，驱动机构连接单片机，腰靠结构固定连接在驱动机构的输出端。

进一步的，腰靠结构包括腰靠和腰靠固定板，腰靠固定设置在腰靠固定板上。

进一步的，驱动机构包括电机驱动器和电动推杆；电机驱动器连接单片机，电机驱动器输出端连接电动推杆，电动推杆的输出端连接腰靠固定板。

进一步的，单片机还连接有电源，电源包括电源降压器和电源接口，电源降压器的一端连接单片机，另一端连接电源接口。

进一步的，一种自适应椅背结构的调节方法，包括以下步骤：

采集压力信号，基于腰椎压力分布，推测腰椎所在位置；

腰靠结构根据腰椎所在位置进行移动，移动后再次对于座椅上压力节点平均值Gcav进行测定；

腰靠结构静止后，单片机继续接收薄膜压力传感器的信息，并不断对于Gcav值进行计算评估，跟据不同的作座椅材质，给出不同的评估量，实现自动调节。

以下为详细发明内容：

首先对于未支撑的情况下压力均值进行计算，记为平均压力pav，最大压力记为pmax，计算出每一个测量节点附近的圆形压力梯度值，记为Gc，列举出Gc的计算方法如下：

(1.1)式中：pmax为最大压力值；rj为相应圆上压力点的个数；此时示意为对于五个压力点的计算，则结节处的压力梯度Gc为5个圆型压力梯度的平均值；

对于Gc在步长d上求导：

跟据以上式(1.1)，与式(1.3)，选择Gc为0的圆形节点处，并且如式(2)，计为P_target(x_t，y_t)即为精准推测第四、第五腰椎所在处；