一種可穿戴智能座椅的製作方法

2023-05-11 05:08:31

專利名稱:一種可穿戴智能座椅的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種可穿戴智能座椅。包括以人體中心線為對稱的左、右體側兩部分，每一體側部分都包括鞋殼、小腿殼、大腿殼；鞋殼與小腿殼之間、小腿殼與大腿殼之間分別通過銷釘連接，且連接處外圍均設置有限位件，限位件限制鞋殼與小腿殼之間、小腿殼與大腿殼之間的相對旋轉角度。小腿殼做成人體小腿的輪廓，其覆蓋範圍是小腿的前側和內側，呈水平式包裹；大腿殼做成人體大腿的輪廓，其覆蓋範圍是大腿的內側和後側，從大腿下部內側逐漸向上部外側呈螺旋式包裹。緊固布帶可以調節鞋殼、小腿殼、大腿殼的鬆緊度。本實用新型還帶有溫度傳感器、脈搏傳感器，用於監測使用人員的身體狀況。本實用新型適合於解除長時間站立導致的身體病痛問題。
【專利說明】
一種可穿戴智能座椅
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及可穿戴智能設備領域，特別是涉及一種可穿戴的智能座椅。
【背景技術】
[0002]近些年可穿戴的智能產品風靡全球，軟硬體結合給人們帶來了前所未有的生活體驗，從2013年起，各企業紛紛進軍智能可穿戴設備研發，爭取在新一輪技術革命中分一杯羹。知名研究機構IDC在2016年2月23日發布的報告顯示，2015年四季度全球可穿戴設備銷量同比飆升126.9%，2015年四季度全球可穿戴設備銷量達到2840萬部，全年銷量達到7810萬部。
[0003]在可穿戴產品飛速發展的同時，更多的設計者和生產廠商側重於數據信息的採集和分析，卻忽略了可穿戴產品的硬體載體的創新，例如很多用戶在使用可穿戴產品時，反饋硬體設計差強人意，使用的舒適程度大大降低。所以在可穿戴產品的發展方向上，硬體的創新也是非常重要的。
[0004]可穿戴健康設備是隨著可穿戴設備的發展而逐漸衍生出來的可穿戴設備的又一分支，可穿戴健康醫療設備給普遍大眾帶來了大量幫助，實現個人健康管理，在發病初期就發現並控制，根據數據採集實現慢性病的管理等。隨著可穿戴設備傳感器準確性、數據量的提升，它能有效地通過識別特定人口的趨勢和共性來降低醫療成本，從而更好地採取預防措施。不管這些可穿戴設備設計成什麼樣，以什麼形式配搭，它們都將在未來的醫療行業內起到至關重要的作用。
[0005]眾所周知醫生是非常辛苦的職業，外科手術醫生尤其辛苦，因為很多手術需要耗費十幾個小時，外科手術醫生投入的不僅是醫學知識技術，還有大量的體力。醫生在手術臺前需要移動，為了看清複雜的人體器官，身體要長期處於向前傾斜狀態，通常沒有合適的座椅滿足外科手術醫生的工作需求，假如發明一種可以穿戴在醫生身上的座椅，當醫生環繞手術臺移動時，座椅貼緊人體伴隨醫生移動，當醫生需要做手術動作時，身體稍微下蹲，這種可穿戴的座椅可以支撐住人體，讓醫生的身體得以舒緩。這種可穿戴的座椅會對於醫療健康可穿戴產品的發展具有極大推進作用，促進了社會整體科學技術的發展，緩解了外科醫生或其它特殊工種的體力損耗問題，進而推進了整個社會的和諧進步。

【發明內容】

[0006]因此，本實用新型的目的就是提供一種可穿戴智能座椅。該裝置包裹住人體的腳、小腿、大腿，當使用者疲勞時彎曲腿部，這種可穿戴智能座椅能夠支撐住人體的小腿前側、大腿後側，效果相當於坐在座椅上休息，人體能夠保持平衡，緩解站立疲勞，適用手術醫生或其它需要長時間站立工作的人群。
[0007]本實用新型採取的技術方案是:一種可穿戴智能座椅，包括以人體中心線為對稱的左、右體側兩部分，每一體側部分都包括鞋殼、小腿殼、大腿殼;所述鞋殼與小腿殼之間、所述小腿殼與大腿殼之間分別通過銷釘連接，且所述鞋殼與小腿殼連接處外圍、所述小腿殼與大腿殼連接處外圍均設置有限位件，所述限位件限制鞋殼與小腿殼之間、小腿殼與大腿殼之間的相對旋轉角度；
[0008]所述小腿殼做成人體小腿的輪廓，其覆蓋範圍是小腿的前側和內側，呈水平式包裹;所述大腿殼做成人體大腿的輪廓，其覆蓋範圍是大腿的內側和後側，從大腿下部內側逐漸向上部外側呈螺旋式包裹。
[0009]進一步講，所述鞋殼、小腿殼、大腿殼都有緊固布帶繫緊。
[0010]進一步講，所述鞋殼做成人體腳掌的輪廓。
[0011]進一步講，所述鞋殼與小腿殼之間的連接銷釘位於踝關節處，所述小腿殼與大腿殼之間的連接銷釘位於膝關節處。
[0012]進一步講，所述鞋殼與小腿殼的連接處、所述小腿殼與大腿殼的連接處，分別為兩個圓形連接件，所述銷釘連接在所述圓形連接件中心。
[0013]進一步講，所述限位件為兩個凸起，分別設置在兩相互連接的所述圓形連接件外圓周面上。兩個所述凸起的厚度均能覆蓋住連接處的整體厚度。
[0014]進一步講，還包括溫度傳感器、脈搏傳感器，置於大腿殼內側，兩者均內置可充電電池和信號發射模塊。所述脈搏傳感器為紅外線脈搏傳感器。
[0015]進一步講，所述鞋殼、小腿殼、大腿殼、銷釘均為泡沫鋁製作。
[0016]在佩戴本實用新型時，先將鞋緊固布帶、小腿緊固布帶、大腿緊固布帶拆開，然後使用人員將本實用新型套在左、右腿上，將各布帶繫緊即可，通過內部的溫度傳感器和脈搏傳感器監測體溫和脈搏，以此監測工作人員是否疲勞。
[0017]這種可穿戴智能座椅的設計原理是:人體在長時間站立時，特別是上身傾斜，身體長時間處於非平衡狀態時，人體主要依靠下肢靠近關節處的肌肉來實現身體平衡，不致摔倒。長時間的肌肉用力將導致人體極易疲勞，假如肌肉得不到修養，就會受到損傷導致各種病痛，例如外科手術醫生或其它特殊工種的工作動作，很容易導致腰部和腿部肌肉勞損。髖關節由髖白和股骨頭組成，是人體最大，關節窩最深，也是最典型、最完善的杵白關節，它既堅固又靈活。假若臀部直接承擔人體重量，例如坐在座椅上，臀部方向保持向下，那麼人體的上部分身體很難環繞髖關節旋轉，難以進行彎腰等動作，這會影響外科手術醫生的正常工作。人體的大腿骨俗稱股骨，股骨一般不易發生骨折，強度類似於鑄鐵，韌性又好於鑄鐵，所以利用股骨支撐上半身體，同時上半身體能夠圍繞髖關節旋轉，工作人員既能得到休息又不影響工作。因此，本實用新型按照這種醫學原理設計，小腿殼主要支撐住小腿的前側，對小腿產生向內、向上的支撐力；大腿殼主要支撐住大腿的後側，對大腿產生向內、向上的支撐力，前後兩個向內的力相互抵消，兩個向上的支撐力支撐住人體。
[0018]為了使小腿與地面，大腿與小腿之間保持一定的夾角，鞋殼與小腿殼連接處均用銷釘連接，連接處加工有凸起，當兩個零件相對轉動時，兩處凸起相接觸會阻礙繼續相對轉動，使得相鄰的兩個零件保持一定的夾角。大腿殼內側布置脈搏傳感器和溫度傳感器，用以監測使用者在工作狀態時的心跳和體溫變化，當護士或助理人員發現工作人員的體力透支疲勞時，及時安排營養液或其它措施，幫助主要工作人員恢復體力。
[0019]本實用新型具有的有益效果是:
[0020](I)無需能源驅動，僅需穿戴就可實現身體保持休息姿勢，綠色環保；
[0021](2)緊固布帶可採用魔術貼原理，調節佩戴的鬆緊度，方便快捷；
[0022](3)藉助於傳感器監測工作人員身體狀況，安全有效。
[0023]所以，這種可穿戴智能座椅能夠幫助外科手術醫生或其它類似工作動作的人員解除長時間站立導致的身體病痛，並且通過傳感器實時監測工作人員身體狀況，實用可靠，極具市場開發價值，對於醫療健康可穿戴產品的發展具有極大推進作用。
[0024]本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，或者通過實施本實用新型而了解。
【附圖說明】

[0025]附圖僅用於示出具體實施例的目的，而並不認為是對本實用新型的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。
[0026]圖1是本實用新型一種可穿戴智能座椅的豎直狀態時的整體裝配示意圖。
[0027]圖2是本實用新型一種可穿戴智能座椅的拆解圖。
[0028]圖3是本實用新型一種可穿戴智能座椅的豎直狀態時的側視圖。
[0029]圖4是本實用新型一種可穿戴智能座椅的彎曲狀態時的側視圖。
[0030]圖5是本實用新型一種可穿戴智能座椅的支撐人體原理圖。
[0031 ]圖6是本實用新型一種可穿戴智能座椅的傳感器布置位置示意圖。
[0032]圖7是本實用新型一種可穿戴智能座椅的關節位置處結構示意圖。
[0033]圖中涉及的標號:1_左鞋殼、2-右鞋殼、3-左小腿殼、4-右小腿殼、5-左大腿殼、6-右大腿殼、7-左鞋緊固布帶、8-右鞋緊固布帶、9-左小腿緊固布帶、10-右小腿緊固布帶、11-左大腿緊固布帶、12-右大腿緊固布帶、13-銷釘、14-溫度傳感器、15脈搏傳感器。
【具體實施方式】
[0034]以下將結合附圖和實施例對本實用新型一種可穿戴智能座椅作進一步的詳細描述。
[0035]如圖1-3所示，一種可穿戴智能座椅，按人體學特徵劃分，主要分為左、右體側兩部分，比較具體地講，主要包括左鞋殼1、右鞋殼2、左小腿殼3、右小腿殼4、左大腿殼5、右大腿殼6、左鞋緊固布帶7、右鞋緊固布帶8、左小腿緊固布帶9、右小腿緊固布帶10、左大腿緊固布帶11、右大腿緊固布帶12。
[0036]左鞋殼1、左小腿殼3、左大腿殼5、左鞋緊固布帶7、左小腿緊固布帶9、左大腿緊固布帶11組成左體側裝備，其中左鞋殼I與左小腿殼3之間、左小腿殼3與左大腿殼5之間，分別通過銷釘13連接。同樣，右鞋殼2、右小腿殼4、右大腿殼6、右鞋緊固布帶8、右小腿緊固布帶
10、右大腿緊固布帶12組成右體側裝備，其中右鞋殼2與右小腿殼4之間、右小腿殼4與右大腿殼6之間，也是分別通過銷釘13連接。
[0037]左、右體側裝備是以人體中心線為鏡像面的鏡像結構，下面以左體側裝備為例說明單側結構:
[0038]左鞋殼I做成腳掌的輪廓，用於安放使用者的鞋子;左小腿殼3做成人體小腿的輪廓，其覆蓋範圍僅是小腿的前側和內側，呈水平包裹式;左大腿殼5做成人體大腿的輪廓，其覆蓋範圍僅是大腿的內側和後側，包裹的方式為從大腿下部內側逐漸向上部外側蔓延，如螺旋狀上升。
[0039]左鞋殼I的內、外側面殼體上分別開設有條形槽孔，左鞋緊固布帶7的兩端頭部分外側面上分別縫製有魔術貼的正、反粗糙面;左鞋緊固布帶7的起始端厚度大，能夠卡在左鞋殼I的外側條形槽孔外，活動端穿過左鞋殼I的內側條形槽孔後向上反向彎折，然後兩端頭部分的魔術貼正、反粗糙面剛好粘貼在一起，能夠將人體的鞋子緊固在左鞋殼I上。較簡單方式就是，將緊固布帶的兩端各自穿過鞋殼的內、外側面開設的條形槽孔，然後向上翻折，兩端頭部位有魔術貼可粘合，人腳穿進鞋殼時，緊固布帶位於腳背上，拉動布帶端頭可調節布帶的鬆緊度，由此將鞋殼繫緊，將腳緊固於鞋殼中。同樣，左小腿殼3、左大腿殼5的兩個側邊上均開設條形槽孔，左小腿緊固布帶9、左大腿緊固布帶11以同樣原理系在左小腿殼
3、左大腿殼5上，將人體的小腿、大腿分別緊固在左小腿殼3、左大腿殼5中。
[0040]右鞋殼2、右小腿殼4、右大腿殼6、右鞋緊固布帶5、右小腿緊固布帶10、右大腿緊固布帶12的形狀和裝配關係，以人體對稱中心線為鏡像面，與左側結構完全鏡像。
[0041]在佩戴本實用新型時，先將左鞋緊固布帶7、右鞋緊固布帶8、左小腿緊固布帶9、右小腿緊固布帶10、左大腿緊固布帶11、右大腿緊固布帶12全部打開，即將布帶上的魔術貼的兩個粗糙面分離開，在使用人員將本實用新型套在左、右腿上後，將各布帶的活動端向外反向彎折，使得魔術貼的兩粗糙面粘貼在一起，通過調節魔術貼的相對位置，來調節鬆緊度。
[0042]人體在長時間站立時，特別是上身傾斜，身體長時間處於非平衡狀態時，人體主要依靠下肢靠近關節處的肌肉來實現身體平衡，不致摔倒。長時間的肌肉用力將導致人體極易疲勞，假如肌肉得不到修養，就會受到損傷導致各種病痛，例如外科手術醫生或其它特殊工種的工作動作，很容易導致腰部和腿部肌肉勞損。
[0043]按人體學特徵，髖關節由髖白和股骨頭組成，是人體最大，關節窩最深，也是最典型、最完善的杵白關節，它既堅固又靈活。假若臀部直接承擔人體重量，例如坐在座椅上，臀部方向保持向下，那麼人體的上部分身體很難環繞髖關節旋轉，難以進行彎腰等動作，這會影響外科手術醫生的正常工作。人體的大腿骨俗稱股骨，股骨一般不易發生骨折，強度類似於鑄鐵，韌性又好於鑄鐵，所以利用股骨支撐上半身體，同時上半身體能夠圍繞髖關節旋轉，工作人員既能得到休息又不影響工作。
[0044]如圖4-5所示，人腿在半屈姿勢時，髖關節、膝關節、踝關節分別位於人體重心線的兩側，左小腿殼3、右小腿殼4主要支撐住小腿的前側，對小腿產生向內、向上的支撐力；左大腿殼5、右大腿殼6主要支撐住大腿的後側，對大腿產生向內、向上的支撐力。小腿殼在前側產生的向內的力與大腿殼在後側產生的向內的力相互抵消，小腿殼和大腿殼都產生的向上的力，共同支撐住人體。
[0045]如圖6所示，左大腿殼5、右大腿殼6內側均布置溫度傳感器14和脈搏傳感器15，兩者內置可充電電池和信號發射模塊，實時將監測數據並發送到後臺顯示屏，用以監測使用者在工作狀態時的心跳和體溫變化，當護士或助理人員發現工作人員的體力透支疲勞時，及時安排營養液或其它措施，幫助工作人員恢復體力。
[0046]進一步講，由於隔著衣物，溫度傳感器14感應到的體溫與人體實際體溫有差距，所以護士或助理人員需要觀察的不是實際溫度，而是溫度的變化曲線，當人體變虛弱後，體溫變化會忽高忽低，不再呈現平穩曲線，由此判斷人體是否不適。
[0047]進一步講，由於紅外光比可見光具有更長的波長，這使它比可見光更少地被某些紡織面料反射，大腿內側分布人體重要動脈，所以脈搏傳感器15為紅外線脈搏傳感器。
[0048]如圖5、圖7所示，為了使鞋殼與小腿殼之間、小腿殼與大腿殼之間能夠有一定靈活轉動的角度(分別相當於踝關節和膝關節)，所以這些件連接處的銷釘13應位於踝關節處和膝關節處。通過銷釘13的連接，可以使小腿與鞋殼之間，大腿與小腿之間相對轉動，保持一定的夾角和靈活度。
[0049]進一步講，應在兩個件的連接處(鞋殼與小腿殼連接處、小腿殼與大腿殼連接處)外圍應設置限位件，阻止兩個件無限制(360°內任意角度)旋轉，當兩個限位件相碰時便不會再繼續旋轉。
[0050]再進一步講，鞋殼與小腿殼連接處，小腿殼與大腿殼連接處均做成圓形，中間開設圓形通孔，銷釘13穿進圓形通孔中將兩個件連接。所以再進一步講，在兩個圓形連接處的外圍圓周面上均加工有凸起a、b作為限位件，每個凸起厚度能覆蓋住連接處整體厚度，當兩個零件相對轉動時，兩處凸起相接觸時便會阻礙兩個件繼續相對轉動，所以只能使相鄰的兩個件保持一定的夾角轉動。
[0051]泡沫鋁是在純鋁或鋁合金中加入添加劑後，經過發泡工藝而成，同時兼有金屬和氣泡特徵，它密度小、高吸收衝擊能力強、耐高溫、防火性能強、抗腐蝕、隔音降噪、導熱率低、電磁屏蔽性尚、耐候性強、有過濾能力、易加工、易安裝、成形精度尚、可進彳丁表面塗裝等特點。所以本實用新型中左鞋殼1、右鞋殼2、左小腿殼3、右小腿殼4、左大腿殼5、右大腿殼6、銷釘13均採用泡沫鋁材質，使用者佩戴本實用新型時感覺輕便舒適，同時泡沫鋁力學性能良好，足夠支撐人體。
[0052]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種可穿戴智能座椅，其特徵在於:包括以人體中心線為對稱的左、右體側兩部分，每一體側部分都包括鞋殼、小腿殼、大腿殼;所述鞋殼與小腿殼之間、所述小腿殼與大腿殼之間分別通過銷釘連接，且所述鞋殼與小腿殼連接處外圍、所述小腿殼與大腿殼連接處外圍均設置有限位件，所述限位件限制鞋殼與小腿殼之間、小腿殼與大腿殼之間的相對旋轉角度； 所述小腿殼做成人體小腿的輪廓，其覆蓋範圍是小腿的前側和內側，呈水平式包裹;所述大腿殼做成人體大腿的輪廓，其覆蓋範圍是大腿的內側和後側，從大腿下部內側逐漸向上部外側呈螺旋式包裹。2.根據權利要求1所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:所述鞋殼、小腿殼、大腿殼都有緊固布帶繫緊。3.根據權利要求1或2所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:所述鞋殼做成人體腳掌的輪廓。4.根據權利要求1所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:所述鞋殼與小腿殼之間的連接銷釘位於踝關節處，所述小腿殼與大腿殼之間的連接銷釘位於膝關節處。5.根據權利要求1所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:所述鞋殼與小腿殼的連接處、所述小腿殼與大腿殼的連接處，分別為兩個圓形連接件，所述銷釘連接在所述圓形連接件中心。6.根據權利要求5所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:所述限位件為兩個凸起，分別設置在兩相互連接的所述圓形連接件外圓周面上。7.根據權利要求6所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:兩個所述凸起的厚度均能覆蓋住連接處的整體厚度。8.根據權利要求1所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:還包括溫度傳感器、脈搏傳感器，置於大腿殼內側，兩者均內置可充電電池和信號發射模塊。9.根據權利要求8所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:所述脈搏傳感器為紅外線脈搏傳感器。10.根據權利要求1所述的可穿戴智能座椅，其特徵在於:所述鞋殼、小腿殼、大腿殼、銷釘均為泡沫鋁製作。
【文檔編號】A47C31/00GK205696755SQ201620272995
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月5日
【發明人】田瑜基, 姚術林, 喬志勇, 徐敬仙, 陳雲, 劉果, 湯茂江
【申請人】廈門精圖信息技術有限公司