专利名称：运用加速度计的肩背按摩装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种人体按摩设备，具体是一种运用加速度计的肩背按摩装置。
背景技术：
随着生活节奏的加快，人们对按摩椅的需求越来越大，并且对按摩的准确性提出更高的要求，这就带来检测技术的不断发展，例如一类常见的肩背按摩机，其特点是具有一个可以适应于肩部和背部的摆动按摩臂，在背部上下运行适应肩背的形状。其中在按摩过程中，对摆动按摩臂正确的肩位定位按摩位置是关系到能否正确按摩的一个重点环节，因为摆动按摩臂必须停止于合适的角度。常见的做法，采用电位计、光电或角度传感器安装在摆动的按摩臂上对肩部位置进行检测，这些检测方式不可避免地存在缺陷:电位计方式是典型的接触式绝对型角度传感器，有一个在碳电阻或塑料薄膜上的滑动触点。这个可变电阻与角度(或线性)滑动触点的移动位置成比例，通过对电阻值的判断，完成摆动按摩臂位置的确定。而这种方式属于绝对角度型，在按摩椅中由于存在靠垫等因素，难以保证其准确性，并且电阻会因为触点摩擦而发生失效，寿命短。而光电检测方式通常采用对射电耦，当摆动按摩臂旋转到光耦位置时，接收方接到信号，这种方式也是绝对角度型，并且只能检测一个固定角度的位置。角度传感器，实现方式通常是电容、光纤等方式来实现，电容式传感器容易受到温度漂移影响，在按摩过程中由于产生大量热量，而降低温漂技术复杂，不容易实现。光纤的方案较少，其制成的角度传感器技术不成熟，没有大规模使用。现有的肩位定位方式普遍具有的特点是:绝对角度方式 判断，容错率差；或者准确性与可靠性不足，可移植性不强、标定复杂或生产安装调试困难。
实用新型内容针对现有肩背定位方式准确性和可靠性不足、容错率差、可移植性不强、标定复杂或生产安装调试困难的问题，本实用新型提出一种运用加速度计的肩背按摩装置，其技术方案如下:运用加速度计的肩背按摩装置，包括沿人体背部延伸的一纵向轨道和运行于其上的机芯；该机芯具有可活动按摩人体背部和肩部的摆动按摩臂；所述摆动按摩臂上设置有检测该摆动按摩臂加速度的加速度计；该加速度计连接该按摩装置的控制电路。一些优选的方案有如下方式的体现:一较佳实施例中，该摆动按摩臂具有一叉状的本体，该本体沿所述轨道纵向设置，具有水平的旋转轴和相对于该机芯上下摆动的活动角；所述加速度计固定于该本体上。一较佳实施例中，该加速度计包括顺次连接的一 MEMS加速度传感器、一放大电路、一滤波电路、一分压电路、一 AD转换器和一处理模块。一较佳实施例中，所述MEMS加速度传感器为可测量X、Y、Z三个正交方向加速度者。其安装位置为Z轴平行于该摆动按摩臂的转轴，而X和Y轴设为二者在检测过程中输出值相当的位置。较佳实施例中，其特征在于:该纵向轨道为直线型或多段曲线型。一较佳实施例中，该摆动按摩臂上具有可在人体肩背上滚动的轮型按摩头；该按摩头在该摆动按摩臂上具有水平的转轴。本技术方案带来的有益效果有:1.用加速度计判断摆动按摩臂姿态的相对方式确定人体肩部位置，定位准确，容错率高，可以适应靠垫、姿势的影响；另一方面，由于采用电压曲线予以判断，可修正的自由度高，适应性好。2.可以根据肩背曲线对检测的结果进行自动修正，可移植性好。另外，从角度解算图或电压变化图可见，其位置简单，调试过程也容易。以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明:
图1是本实用新型实施例一的使用示意图；图2是
图1所示实施例其摆动按摩臂11的活动范围示意图；图3是
图1所示实施例的轨道20和机芯10组合示意图；图4是
图1所示实施例例加速度计反馈的电压变化图；图5是
图1所示实施例解算得到的摆动按摩臂11倾斜角度变化曲线；图6是本实用新型实施例二的轨道20和机芯10的组合示意图；图7是图6所示实施例的角度分析曲线；图8是图6所示实施例实际载人测量的电压曲线；图9是
图1所示实施例使用加速度计的单向电压测得的判别曲线；
图10是实施例一至二其加速度计的功能模块图。
具体实施方式
实施例一:如
图1至图5和图9、
图10所示，本实用新型实施例一的示意图；该肩背按摩装置，包括沿人体背部I延伸的一纵向轨道20和运行于其上的机芯10 ;机芯10具有摆动按摩臂11，该摆动按摩臂11可适合于人体背部I的形状活动按摩人体背部和肩部。在摆动按摩11臂上设置有加速度计12，该加速度计12可测量摆动按摩臂11的加速度；该加速度计12的功能模块如
图10:包括一 MEMS加速度传感器31、一放大电路32、一滤波电路33、一分压电路34、一 AD转换器35和一处理模块36。来自MEMS加速度传感器31的电压信号经过放大电路32、滤波电路33、分压电路34后，经过AD转换器35得到数字电压，最后经由处理模块36分析得到当前姿态判断的结果，并通过该按摩装置的控制电路(未标示)控制机芯10。在图2中可见，该纵向轨道20为直线型。所以机芯10往返于纵向轨道20的轨迹为直线。本实施例的MEMS加速度传感器31为可测量X、Y、Z三个正交方向加速度者。其Z轴与摆动按摩臂11的转轴平行。[0032]按其工作原理可知:X、Y、Z轴的信号在不运动或不受重力作用的状态下(Og)，其输出为某一固定值。如果沿着某一个方向活动，或者受到重力作用，输出电压就会根据其运动方向以及设定的传感器灵敏度而改变其输出电压。用其输出电压就可以检测倾斜角。按照本实施例的设置，当机芯10在轨道20上往返时，产生沿X向和y向加速度分量。ax=gsin Θay=gcos θ则可计算出倾斜角度:Θ =arctan(ax/ay)将该加速度传感器贴在按摩摆臂，实现对角度的检测。安装位置为当加速度计X向输出和I向输出近似相等的位置。当人体背部I按如
图1所示位置确定时，机芯10在轨道20上从上到下，再从下到上的一个往复运动下的实测加速度计X轴和Y轴的电压信号，而图5为解算的角度信号。从PP’两点位置之间解算的角度变化，即可解读为PP’两点均为机芯10处于肩部的位置，因此机芯10合宜的按摩位置可以得到确定。图9是本实施例使用加速度计的单向电压测得的判别曲线；该方法只根据Y向加速度输出电压值判断肩部位置，当电压值最低时，即图9中的P点，可认为是肩部位置。这种方法不用解算角度，但是也存在一定偏差，需要在测试中根据客户要求检测的肩部位置进行调整(偏移一定电压对应的位置)。从本实施例可见:·本发明技术方案用加速度计判断摆动按摩臂姿态的相对方式确定人体肩部位置，定位准确，容错率高，可以适应靠垫、姿势的影响；另一方面，由于采用电压曲线予以判断，可修正的自由度高，适应性好。通过增设加速度计的方案，可以实现按摩椅肩部位置快速、准确、可靠的检测，同时生产安装方便、简单，性价比高。本实施例还具有其他一些特点:摆动按摩臂11具有一叉状的本体15，该本体15沿轨道20纵向设置，具有水平的旋转轴16和相对于该机芯上下摆动的活动角α ;加速度计12是固定于本体15上。并且摆动按摩臂11的本体15上具有可在人体肩背上滚动的轮型按摩头13 ;该按摩头13在该摆动按摩臂11上具有水平的转轴，可以沿人体本部曲线灵活滚动和按摩。叉状的本体15更加适合人体肩背曲线。实施例二:如图6至图8，以及
图10所示，本实用新型实施例二的示意图；本实施例的机芯10与实施例一类似；不同的是纵向的轨道20为多段曲线型，所以，当机芯10空载运行于轨道20上时，其加速度计12就会有变化信号，所以，实际判别中
需要得到差分曲线予以解算角度。图7中曲线所示为机芯10从上而下，然后从下而上走一个来回，在按摩椅无人的时候，由于为曲滑轨，按摩头行走时会出现角度变化，故在开始时需粗测无人情况下按摩头走一个来回时角度的变化作为初始值，该角度变化为B曲线，然后测出人坐在椅子上按摩头转角变化，该角度为A曲线，再将AB两曲线相差得到得到差分曲线C，最后在该曲线中找出肩部位置PP’点，对应图7为载人时的电压测试曲线，同样可验证PP’点为肩部位置。可见，本方案对轨道20的形状适应性好，可以根据肩背曲线检测的结果进行自动修正，可移植性好，具有良好的通用性。另外，从角度解算图或电压变化图可见，其位置简单，调试过程也容易。以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。·
权利要求1.运用加速度计的肩背按摩装置，包括沿人体背部延伸的一纵向轨道和运行于其上的机芯；该机芯具有可活动按摩人体背部和肩部的摆动按摩臂；其特征在于:所述摆动按摩臂上设置有检测该摆动按摩臂加速度的加速度计；该加速度计连接该按摩装置的控制电路。
2.根据权利要求1所述运用加速度计的肩背按摩装置，其特征在于:该摆动按摩臂具有一叉状的本体，该本体沿所述轨道纵向设置，具有水平的旋转轴和相对于该机芯上下摆动的活动角；所述加速度计固定于该本体上。
3.根据权利要求1所述运用加速度计的肩背按摩装置，其特征在于:该加速度计包括顺次连接的一 MEMS加速度传感器、一放大电路、一滤波电路、一分压电路、一 AD转换器和一处理模块。
4.根据权利要求3所述运用加速度计的肩背按摩装置，其特征在于:所述MEMS加速度传感器为可测量X、Y、Z三 个正交方向加速度者，其安装位置为Z轴平行于该摆动按摩臂的转轴，而X和Y轴设为二者在检测过程中输出值相当的位置。
5.根据权利要求1或2或3或4所述运用加速度计的肩背按摩装置，其特征在于:该纵向轨道为直线型。
6.根据权利要求1或2或3或4所述运用加速度计的肩背按摩装置，其特征在于:该纵向轨道为多段曲线型。
7.根据权利要求1或2或3或4所述运用加速度计的肩背按摩装置，其特征在于:该摆动按摩臂上具有可在人体肩背上滚动的轮型按摩头；该按摩头在该摆动按摩臂上具有水平的转轴。
专利摘要本实用新型公开了一种运用加速度计的肩背按摩装置，包括沿人体背部延伸的一纵向轨道和运行于其上的机芯；该机芯具有可活动按摩人体背部和肩部的摆动按摩臂；其特征在于所述摆动按摩臂上设置有检测该摆动按摩臂加速度的加速度计；该加速度计连接该按摩装置的控制电路。本方案用加速度计判断摆动按摩臂姿态的相对方式确定人体肩部位置，定位准确，容错率高，可以适应靠垫、姿势的影响；另一方面，由于采用电压曲线予以判断，可修正的自由度高，适应性好。
文档编号A61H15/00GK203107610SQ20122074968
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者邹剑寒, 李胜勇, 陈国华, 冯时 申请人:厦门蒙发利科技(集团)股份有限公司