一種自適應(yīng)智能調(diào)整保健睡枕的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)智能調(diào)整保健睡枕，屬于醫(yī)療器械及機電一體化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前越來越多的人開始關(guān)注功能性睡枕的研究，尤其是逐漸開始關(guān)注功能性睡枕對于頸椎病的預(yù)防以及理療特性。國內(nèi)睡枕的研究主要集中在枕芯的選擇，過去多用棉花、麥草、茶葉等填充。其最大的缺陷就是不能有效地支撐我們的身體和頭頸部重量且易變形，在較短的時間內(nèi)會毫無彈性，導(dǎo)致頸椎受壓迫。隨著高分子材料的發(fā)展，各種新材料不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)在用作枕芯的材料也越來越多，如中空纖維類，用它作枕芯一般透氣性較好，彈性足，睡上去比較舒服，但由于其纖維反彈力較大，選擇不當會導(dǎo)致頸椎變形，睡醒后脖子酸痛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的現(xiàn)有功能睡枕功能不足、適應(yīng)性差、頸椎病的理療效果不明顯的弊端，本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)智能調(diào)整保健睡枕，達到改善睡眠且有效預(yù)防頸椎疾病的目的。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:
在枕頭內(nèi)部安裝一整套自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有若干個能自動調(diào)節(jié)高度的部件在枕頭內(nèi)部按要求排列，通過系統(tǒng)地調(diào)節(jié)單個部件的高度，結(jié)合柔性面，使枕頭的高度和弧度都處于最佳狀態(tài)，很好地貼合人的頭部輪廓。
[0005]根據(jù)上述構(gòu)思，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種自適應(yīng)智能調(diào)整保健睡枕，包括襯套、記憶棉內(nèi)襯、橡膠網(wǎng)套、電磁自鎖機構(gòu)、塑料底襯、底板、第一薄片壓力傳感器、第二薄片壓力傳感器;若干電磁自鎖機構(gòu)通過塑料底襯固定在底板上，所述第二薄片壓力傳感器固定在橡膠網(wǎng)套上，并與橡膠網(wǎng)套一同固定在電磁自鎖機構(gòu)上，第二薄片壓力傳感器的數(shù)量與電磁自鎖機構(gòu)的數(shù)量相同，并與電磁自鎖機構(gòu)位置對應(yīng)安裝;所述第一薄片壓力傳感器固定在底板的延伸段上;所述記憶棉內(nèi)襯與塑料底襯固定連接，所述襯套與記憶棉內(nèi)襯固定連接，包裹整個枕頭。
[0006]所述電磁自鎖機構(gòu)包括平板，彈簧座，電磁線圈，夾緊塊，小電磁鐵，固定座，中柱襯套，彈簧，中柱，螺柱，小彈簧;所述平板固定在底板上，彈簧座固定在平板上，所述電磁線圈固定在平板上，所述固定座固定在平板上，小電磁鐵固定在固定座的孔內(nèi)，夾緊塊通過上下兩個導(dǎo)柱與固定座相連，能夠在導(dǎo)柱方向滑動;所述小彈簧分別與夾緊塊、固定座相連，通過小電磁鐵和小彈簧控制夾緊塊與固定座之間的距離，從而鎖定或放開中柱和螺柱;所述中柱襯套與電磁線圈固定，彈簧套在中柱襯套上，中柱套于中柱襯套內(nèi)，與螺柱固定，螺柱為空心外螺紋圓柱體，通過頭部內(nèi)孔與中柱連接，將彈簧座、電磁線圈、中柱襯套、彈簧和中柱套于空心外螺紋圓柱體內(nèi)。
[0007]本發(fā)明的工作原理是: 1.機械單元工作原理:壓力彈簧處于壓縮狀態(tài)時，產(chǎn)生向上的作用力，作用于中柱。中柱在電磁線圈的作用下產(chǎn)生一個方向向下的電磁力，與頭部重量一起平衡彈簧力。通過改變電磁線圈電流大小，可以改變電磁力大小，從而實現(xiàn)對鐵芯高度的調(diào)節(jié)。中柱頂部與可分合式夾緊塊上的螺紋起鎖定作用。需要調(diào)節(jié)高度時，可分合式夾緊塊與中柱頂部分離，當高度調(diào)節(jié)完成后外套筒閉合，螺紋自鎖，保持部件的高度。通過系統(tǒng)地調(diào)節(jié)各個部件的高度來達到調(diào)節(jié)枕頭整體高度和枕頭曲面弧度的目的。
[0008]2.控制原理:整套自適應(yīng)智能變形保健睡枕共有兩個敏感信息采集裝置。由第一薄片壓力傳感器和第二薄片壓力傳感器共同參與信號采集，進而實現(xiàn)粗調(diào)和細調(diào)。第一薄片壓力傳感器為置于枕頭延伸區(qū)的薄膜壓力傳感器，采集肩部位置信息。肩部位置信息可用以不失真地表達頭部位置及睡姿狀態(tài)，信號傳送給單片機，單片機進行分析后，發(fā)出信號來控制電磁線圈中的電流大小，從而調(diào)節(jié)各個驅(qū)動元件的高度，實現(xiàn)粗調(diào)節(jié)。第二薄片壓力傳感器為薄膜壓力傳感器，分布于每個電磁自鎖機構(gòu)之上，感知電磁自鎖機構(gòu)接觸力，將壓力信號傳至單片機并與預(yù)設(shè)值進行比較，計算出修正值并將修正信號傳至需要修正的機械單元，進而實現(xiàn)微調(diào)。粗調(diào)和細調(diào)共同作用實現(xiàn)枕頭自適應(yīng)變形，以達到最佳的枕頭高度與曲面弧度。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明保健睡枕每次初始化后可以根據(jù)不同使用者的生理條件采集個人數(shù)據(jù)，并達到根據(jù)睡姿的變化實時調(diào)控枕頭高度和曲面弧度的效果，滿足每個使用者的使用要求。通過這種自適性調(diào)節(jié)，能有效降低頸椎疾病的產(chǎn)生，并減輕頸椎疾病患者的病痛。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖2是本發(fā)明的橡膠網(wǎng)套示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的電磁自鎖機構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施例做進一步的說明。
[0014]如圖1和圖2所示，一種自適應(yīng)智能調(diào)整保健睡枕，包括襯套1，記憶棉內(nèi)襯2，橡膠網(wǎng)套3，電磁自鎖機構(gòu)4，塑料底襯5，底板6，薄片壓力傳感器7，薄片壓力傳感器8。其中，第一薄片壓力傳感器7固定在底板6的延伸段上，共計15個，按照5列3排進行排列，用于檢測肩部信息，從而判斷使用者的睡姿。電磁自鎖機構(gòu)4通過塑料底襯5固定在底板6上，主要起到支撐使用者頭部和調(diào)節(jié)枕頭高度及曲面形狀的作用，其中電磁自鎖機構(gòu)4 一共有42個。第二薄片壓力傳感器8固定在橡膠網(wǎng)套3上，并與橡膠網(wǎng)套3—同固定在電磁自鎖機構(gòu)4上，第二薄片壓力傳感器8的數(shù)量為42個，并與電磁自鎖機構(gòu)4位置對應(yīng)安裝；用于檢測頭部曲面輪廓的壓力分布。記憶棉內(nèi)襯2與塑料底襯5固定連接，一方面起到隔音和緩沖的作用，另一方面與電磁自鎖機構(gòu)4配合，共同完成調(diào)節(jié)枕頭高度及曲面形狀的功能。襯套1固定在記憶棉內(nèi)襯2上，包裹整個枕頭，起到裝飾枕面和保護枕頭內(nèi)部干凈衛(wèi)生的作用。
[0015]如圖3所示，所述電磁自鎖機構(gòu)4包括平板11，彈簧座12，電磁線圈13，夾緊塊14，小電磁鐵15，固定座16，中柱襯套17，彈簧18，中柱19，螺柱20，小彈簧21。平板11固定在底板6上，起到固定連接的作用。彈簧座12固定在平板11上，為彈簧18提供支撐。電磁線圈13固定在平板11上，為中柱19提供向下的拉力。固定座16固定在平板11上，小電磁鐵15固定在固定座16的孔內(nèi)，夾緊塊14通過上下兩個導(dǎo)柱與固定座16相連，可以在導(dǎo)柱方向滑動。小彈簧21分別與夾緊塊14、固定座16相連，提供將夾緊塊14與固定座16推開的斥力。通過小電磁鐵15和小彈簧21來控制夾緊塊14與固定座16之間的距離從而鎖定或放開中柱19和螺柱20。中柱襯套17與電磁線圈13固定，用于約束中柱19，使中柱19只能沿中柱襯套17的軸向運動，同時避免中柱19與電磁線圈13發(fā)生干涉。中柱19套于中柱襯套17內(nèi)與螺柱20固定，螺柱20為空心外螺紋圓柱體，通過頭部內(nèi)孔與中柱19連接，將彈簧座12、電磁線圈13、中柱襯套17、彈簧18和中柱19套于空心外螺紋圓柱體內(nèi)。
[0016]本發(fā)明的使用過程如下:
當使用者的睡姿發(fā)生變化時，平鋪于肩下的第一薄片壓力傳感器7壓力信號發(fā)生改變，壓力信號傳送到智能睡枕內(nèi)置的控制器中，小電磁鐵15通電，控制螺柱20與夾緊塊14分離，此時彈簧18與頭部重力相平衡后，螺柱20下降一定高度。通過現(xiàn)在螺柱20的高度與預(yù)設(shè)的最佳高度比較后，通過控制電磁線圈13通電電流大小來調(diào)整螺柱20的高度，至此完成了第一步的粗調(diào)整工作。通過帶42個固定在橡膠網(wǎng)套3表面的第二薄片壓力傳感器8采集壓力變化信號，再次傳送至控制器中，處理后對螺柱20的高度進行微調(diào)，直至出現(xiàn)符合人頭部形狀的輪廓。此時小電磁鐵15斷電，夾緊塊14閉合，與螺柱20互鎖，達到保持當前輪廓形狀的效果，然后電磁線圈13斷電。配合附于枕面的襯套1和記憶棉內(nèi)襯2，能夠更好地貼合使用者的頭部、面部的輪廓曲線。直到使用者的睡姿再次發(fā)生變換時，重新啟動進行上述調(diào)整過程，進行再次調(diào)整。
【主權(quán)項】
1.一種自適應(yīng)智能調(diào)整保健睡枕，其特征在于，包括襯套(1)、記憶棉內(nèi)襯(2)、橡膠網(wǎng)套(3)、電磁自鎖機構(gòu)(4)、塑料底襯(5)、底板(6)、第一薄片壓力傳感器(7)、第二薄片壓力傳感器(8);若干電磁自鎖機構(gòu)(4)通過塑料底襯(5)固定在底板(6)上，所述第二薄片壓力傳感器(8)固定在橡膠網(wǎng)套(3)上，并與橡膠網(wǎng)套(3)—同固定在電磁自鎖機構(gòu)(4)上，第二薄片壓力傳感器(8)的數(shù)量與電磁自鎖機構(gòu)(4)的數(shù)量相同，并與電磁自鎖機構(gòu)(4)位置對應(yīng)安裝;所述第一薄片壓力傳感器(7)固定在底板(6)的延伸段上;所述記憶棉內(nèi)襯(2)與塑料底襯(5 )固定連接，所述襯套(1)與記憶棉內(nèi)襯(2 )固定連接，包裹整個枕頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)智能調(diào)整保健睡枕，其特征在于，所述電磁自鎖機構(gòu)(4)包括平板(11)，彈簧座(12)，電磁線圈(13)，夾緊塊(14)，小電磁鐵(15)，固定座(16)，中柱襯套(17)，彈簧(18)，中柱(19)，螺柱(20)，小彈簧(21);所述平板(11)固定在底板(6)上，彈簧座(12)固定在平板(11)上，所述電磁線圈(13)固定在平板(11)上，所述固定座(16)固定在平板(11)上，小電磁鐵(15)固定在固定座(16)的孔內(nèi)，夾緊塊(14)通過上下兩個導(dǎo)柱與固定座(16)相連，能夠在導(dǎo)柱方向滑動;所述小彈簧(21)分別與夾緊塊(14)、固定座(16)相連，通過小電磁鐵(15)和小彈簧(21)控制夾緊塊(14)與固定座(16)之間的距離，從而鎖定或放開中柱(19)和螺柱(20);所述中柱襯套(17)與電磁線圈(13)固定，彈簧(18)套在中柱襯套(17)上，中柱(19)套于中柱襯套(17)內(nèi)，與螺柱(20)固定，螺柱(20)為空心外螺紋圓柱體，通過頭部內(nèi)孔與中柱(19)連接，將彈簧座(12)、電磁線圈(13)、中柱襯套(17)、彈簧(18)和中柱(19)套于空心外螺紋圓柱體內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)智能調(diào)整保健睡枕，包括襯套、記憶棉內(nèi)襯、橡膠網(wǎng)套、電磁自鎖機構(gòu)、塑料底襯、底板、第一薄片壓力傳感器、第二薄片壓力傳感器；若干電磁自鎖機構(gòu)通過塑料底襯固定在底板上，所述第二薄片壓力傳感器固定在橡膠網(wǎng)套上，并與橡膠網(wǎng)套一同固定在電磁自鎖機構(gòu)上，第二薄片壓力傳感器的數(shù)量與電磁自鎖機構(gòu)的數(shù)量相同，并與電磁自鎖機構(gòu)位置對應(yīng)安裝；所述第一薄片壓力傳感器固定在底板的延伸段上；所述記憶棉內(nèi)襯與塑料底襯固定連接，所述襯套與記憶棉內(nèi)襯固定連接，包裹整個枕頭。本發(fā)明能有效降低頸椎疾病的產(chǎn)生，并減輕頸椎疾病患者的病痛。
【IPC分類】A47G9/10
【公開號】CN105476361
【申請?zhí)枴緾N201610004186
【發(fā)明人】周歡歡, 吳科君, 劉樹林, 趙青松, 趙幽舜, 楊文偉
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月7日