一种坐具的制作方法

本实用新型涉及生活用具、休闲娱乐、健康养生、行为分析等技术领域，特别是涉及一种具有养生、练功、娱乐功能的坐具。

背景技术：

现有凳几、椅子、沙发等坐具，稳固支撑、使用舒适是其基本设计要求和目标，多数坐具不允许座面自由倾斜或摇摆，这类坐具，不能区分用户坐姿是否端正，即使坐歪，也会努力追求平稳舒适。多数摇摆椅凳只能进行固定方向摇摆，例如只能前后摇摆或左右摇摆，不能进行多方向自由摇摆。少数设计允许座面多方向倾斜或摇摆的坐具，也会努力将座面倾斜或摇摆的幅度限定在很小的范围内，例如名为“一种坐具及其倾斜摇摆装置”、申请号为cn201710512322.8的发明专利申请，“采用非均匀承载和分区域承载能够有效控制弹性承载件的形变范围”，以限制座面倾斜摇摆幅度，对于其它类型的倾斜摇摆装置，该申请也指出它们或多或少存在刚性摩擦、结构复杂、调试困难、噪音大、易失效、易损坏、成本高、不能复位等问题。现有坐具的主要功能是提供休憩或充当摆设、支撑，不具备也无需具备特别的养生保健、端正坐姿、敏捷训练功能，因此不能快速度、高频率、长时间连续变换倾斜方向，或者在快速度、高频率、长时间连续变换倾斜方向时产生较重的摩擦、碰撞、发热、噪音、损耗等。

当前具有坐姿提醒或矫正功能的其它装置，设计起点也是基于坐具的稳定、舒适支撑，不希望座面倾斜摇摆，cn201710788676.5、cn201710788635.6等专利申请提出“通过在座椅上设置压力传感器阵列和在靠背上设置红外线传感器阵列，对人的臀部重心和背部靠背距离进行实时监测，当坐姿不正确时主动提醒人们”。这类使用压力传感器、光线或视觉传感器对用户坐姿进行采样分析的装置，能有一定监测提醒作用，但实施较复杂、对用户或装置的外部形状限定较多，姿势比较呆板，难以适应不同体形、不同着装，容易误报、漏报、困扰用户，即使对用户发出提醒，用户也难以知晓怎样坐才正确、才适合养生。

现有打坐方法，由于缺少辅助工具，练习者往往坐姿不正而不自知，打坐过程中容易睡着，影响锻炼养生效果。现有关于人类个体行为、健康、情绪数据采集和分析方法，尚少通过坐姿数据进行的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：通过逆向思维，改变现有坐具的设计目标、功能和构造，提供一种具备较强养生、练功、娱乐功能的坐具，使用户正坐时舒适、歪坐时不舒适，引导辅助用户端正坐姿，形成良好健康习惯，还可帮助用户通过扭动摇摆身体达到锻炼、养生、练功、娱乐效果，另一方面也可提供一种打坐方法、一种坐姿数据采集工具和方法，采用的一个技术方案如下：

1、一种坐具，由底座、座面、支撑连接件构成，所述支撑连接件下端与底座上端连接，连接件上端与座面下方连接，其特征在于：所述支撑连接件是弹性的，对座面的支撑是不稳定的；当用户正坐于座面之上，即用户身体给座面施加的分布压力的合力作用点落在所述支撑连接件铅垂方向的中心区域范围内且合力方向朝下时，所述支撑连接件的弹性作用合力方向朝上，支撑座面保持平稳舒适；当用户歪坐于座面之上、即非正坐时，座面产生倾斜，所述支撑连接件的弹性作用合力方向产生偏移失稳，导致用户不舒适；与用户歪坐的不同程度和方向对应，所述座面可以朝360度任意方向倾斜。

现有坐具多追求平稳、舒适，尽力避免支撑的不稳定，不过也由于现有坐具过于平稳、舒适，很多人形成不良坐姿习惯而不自知，经常坐姿不正，会对身体产生较大伤害。本实用新型所述坐具提供一种不稳定支撑，随时可能朝360度任意方向倾斜，将现有技术中不利的技术特征转化为有利的特征，具有新的性能，技术效果产生了“质”的变化，使用户时刻保持警惕、自觉矫正坐姿、培养良好习惯，从而改善身体机能、增强身体素质。

2、根据第1项所述坐具，其特征还在于：所述支撑连接件仅用1根压缩弹簧；底座与座面之间除所述的1根压缩弹簧用于支撑连接外，无需其它支撑和限位零件。

优选地，所述压缩弹簧，一般选用线径6至8mm、长度50至150mm、有效圈数2至6圈，用于垂腿坐的，所述压缩弹簧的外径一般小于100mm，用于盘腿坐的，所述压缩弹簧的外径一般小于200mm，根据用户体重不同，套用通用的压缩弹簧弹力计算公式，推算出具体的参数型号。

现有坐具使用压缩弹簧或拉伸弹簧的主要目的是让用户更舒适，弹簧数量多数不止1根，使用单根压缩弹簧作为底座与座面之间支撑缓冲的，还需加装弹簧套管或支撑杆等限位、防护零件。本实用新型所述坐具仅用1根压缩弹簧，且不需要其它支撑、限位、防护件，进行要素省略，将现有技术中的不利因素转化为有利特性，能形成更多倾斜方向、更大倾斜幅度、体感反馈更好、更灵活的不稳定支撑，具有新的性能，带来预料不到的技术效果；结构更加简洁，实施更加简便，可以响应快速度、高频率、长时间的倾斜摇摆需求。

3、根据第1或2项所述坐具，其特征还在于：座面上表面分布有众多凸起按摩点，凸起按摩点高度超过8mm、相互间距多数超过5mm，以辅助刺激、按摩用户臀部等与座面接触的部位。优选地，将指压板贴附于踏板上表面，以形成众多凸起按摩点。

现有技术条件下，有很多人选择鹅卵石板、指压板等静态物件锻炼养生，使用这类静态物件相对枯燥乏味，而且使用过程中往往会努力回避更需要锻炼的压痛部位；用户坐在本实用新型所述坐具座面的凸起按摩点上，由于坐具的不稳定支撑，所获刺激、按摩效果会比在静态物件上使用更明显，用户还可以坐在所述坐具上主动扭动腰胯锻炼，可达到更好按摩效果。

4、根据第1至3任一项所述坐具，其特征还在于：包括倾角传感部件，所述倾角传感部件附着于座面，与座面联动，实时检测座面的倾斜角度。

现有技术中，有些装置通过在座面安装压力传感器阵列、或在靠背上设置红外线传感器阵列、摄像头、或在用户身上配戴传感器，对用户坐姿进行采样分析，这些技术实施较复杂、对用户或装置的外部形状限定较多，多数只能反映局部情况。本实用新型所述坐具，用户身体各部位的变化，整体会反映在座面的倾角变化上，所述倾角传感部件附着于座面，与座面联动，仅需使用1个传感部件就能监测整体情况。

5、根据第4项所述坐具，其特征还在于：包括无线通讯部件，采集倾角传感部件检测到的座面倾角数据并通过无线通讯方式向外发送。

现有坐具由于不能360度任意倾斜，或者不具备倾角传感部件，也就无法通过非接触方式获取动态的座面倾角数据，或者数据的意义不大。本实用新型所述坐具，提供不稳定支撑，动态的座面倾角数据能够反映很多有用的信息，例如：用户有没有坐在坐具上，有没有如坐针毡，有没有动来动去，有没有久坐未起，有没有经常倾向某一边，这些数据能够反映用户的行为、健康、情绪等状况，非接触地自动向外发送，可以由外部设备进一步整理、分析、挖掘，产生更多有意义的用途。

6、根据第4或5所述坐具，其特征还在于：包括倾斜提醒部件，检测到座面倾斜角度超过一定范围时，自动发出声音或振动提醒用户。

优选地，可以自动发出声音提醒，也允许用户关闭声音提醒；还可以在座面上产生振动，只由用户一人感知，不打扰他人。

7、根据第4至6任一项所述坐具，其特征还在于：包括扭动奏乐部件，检测到座面倾斜角度超过一定范围时自动发出声音，对应不同的倾斜方向发出不同的声音，还可以对应不同的倾斜方向、不同的倾斜幅度自动发出不同的声音。

扭动奏乐部件除了具备倾斜提醒功能外，还更有趣味，吸引用户使用，通过腰胯、臀部等局部扭动演奏音乐，很新奇，在培养用户节奏感、韵律感的同时可以更好地锻炼身体协调性、灵活性、精准性，一举多得。

8、根据第4至7任一项所述坐具，其特征还在于：包括发令计时部件，自动向用户发出方向指令序列，指挥用户朝相应方向倾斜扭动，自动检测计算用户在预定时间内正确完成指令的数量，或者自动检测计算用户正确完成预定动作方向指令序列所用时间，并可将完成数量或/和所用时间对外输出。方向指令可以播放声音、文字显示、灯光指示等多种方式发出。

优选地，预先约定前、后、左、右、左前、右前、左后、右后8个倾斜方向、预先约定计时时长，所述发令计时部件自动发出其中一个方向的指令，同步开始倒计时，用户扭动身体带动所述坐具的座面朝相应方向倾斜，发令计时部件根据倾角传感部件检测的数据自动比较，如果用户实际动作方向与指令方向一致，自动累加正确数量并自动随机发出下一指令，依此循环直至倒计时结束。

可选地，预先约定前、后、左、右、左前、右前、左后、右后8个倾斜方向、预先选定一段方向指令序列，所述发令计时部件自动发出指令序列的第一个指令，同步开始计时，用户扭动身体带动所述坐具的座面朝相应方向倾斜，发令计时部件根据倾角传感部件检测的数据自动比较，如果用户实际动作方向与指令方向一致，自动发出指令序列中的下一指令，依此循环直至用户正确完成指令序列中的最后一个指令，计时停止，得出用户完成相应指令序列的总用时。

所述坐具及用法，充满趣味，可帮助用户放松身体、提高协调性、灵活性、敏捷性，经常使用可改善身体机能、增强身体素质，而且可以用于社交分享、互动、比赛。

9、根据第1至8任一项所述坐具，其特征还在于：包括按摩电机，安装于座面上表面，自动为用户按摩。

10、根据第1至9任一项所述坐具，其特征还在于：包括易拆换的创意座套，以易拆换的方式包覆在座面上，用户可自行拆卸、更换，可自行定制个性化的外观。

11、根据第1至10任一项所述坐具，其特征还在于：包括音频播放部件，用于播放伴奏音乐、经典文章、声音指令等。

12、一种打坐方法，其特征在于用户采用第1至11任一项所述坐具进行打坐，包括以下步骤：

s1：将所述坐具放置平稳；

s2：将会阴穴对准所述坐具的支撑连接件铅垂方向的中心区域；

s3：尝试垂腿或盘腿坐于所述坐具之上，保持不掉落；

s4：从头至脚调整身体坐端正，虚灵顶劲、含胸拔背、松腰、沉肩坠肘、腿脚摆正，使所述坐具逐渐平稳，产生的扭力等侧向作用力越小越好，逐渐脱离手的辅助支撑，将手轻松地放置于腿上，缓缓垂下眼帘；

s5：全身放松，调整呼吸，可采用腹式呼吸或逆腹式呼吸，逐渐达到慢、匀、深、长；

s6：保持在所述坐具上不掉落，必要时返回到步骤s4或s5，直至结束。

所述打坐方法，可帮助用户端正打坐姿势，不稳定的支撑有利于用户保持既放松又警醒的状态，防止睡着，可以提高打坐效率和效果。

13、一种坐姿数据采集方法，其特征在于：采用第1至11任一项所述坐具采集用户坐姿数据，包括以下步骤：

s1：将所述坐具放置平稳，然后启动；

s2：所述坐具根据预设的采样周期自动定时采集座面倾斜角度数据，纳入待发送队列；

s3：所述坐具根据预设的发送周期自动将步骤s2采集的座面倾斜角度数据序列进行组包并对外发送；返回步骤s2循环执行。

可选地，步骤s2也可以同时将采集到的座面倾斜角度数据打上时间戳保存在本地，在需要时可以供外部设备查询读取。

现有坐具由于不能360度任意倾斜，或者不具备倾角传感部件，也就无法通过非接触方式获取动态的座面倾角数据，或者数据的意义不大。本实用新型所述坐具，提供不稳定支撑，动态的座面倾角数据能够反映很多有用的信息，例如：用户有没有坐在坐具上，有没有如坐针毡，有没有动来动去，有没有久坐未起，有没有经常倾向某一边，这些数据能够反映用户的行为、健康、情绪等状况，非接触地自动向外发送，可以由外部设备进一步整理、分析、挖掘，产生更多有意义的用途。

本发明的有益效果是：

创造了一种坐具，改变了现有坐具的设计目标、功能和构造，利用现有坐具领域技术人员力图避免的技术特征产生了预料不到的技术效果，形成新的用途，提供了一种具备较强养生、练功、娱乐功能的坐具，结构简洁、经济实用，不仅可以日常坐憩使用，还可以使用户正坐时舒适、歪坐时不舒适，引导辅助用户端正坐姿，形成良好健康习惯，还可帮助用户通过扭动摇摆身体达到锻炼、养生、练功、娱乐效果，还可以用来社交分享、互动、比赛；也创造了一种打坐工具和方法，可以帮助用户提高打坐效率和效果；还创造了一种坐姿数据采集工具和方法，可用来监测、分析、管理用户的行为、健康和情绪等指标，可以由外部设备进一步整理、分析、挖掘，产生更多有意义的用途。推广普及后，可以显著降低社会医疗成本支出，丰富人民群众文化生活、提升人民群众幸福指数。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，图1为本实用新型实施例的构成示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例的构成示意图。实施例主体由底座1、座面2、支撑连接件3构成，底座1可选择通用的底座组件实施，可根据用户体重及使用环境选择相应托盘、伸缩气杆、防尘套、五星脚、轮子等零件组装；座面2可根据用户喜好选择木板、竹板、塑料板、金属板等不易变形的材料制作，长、宽、厚度与现有坐具接近，适合一人坐即可；支撑连接件3可根据用户体重及喜好选用大压缩弹簧，例如线径7mm、外径70mm、长度80mm的通用压缩弹簧；压缩弹簧下端可直接焊接在底座上，也可以先将压缩弹簧下端焊接在金属片上，再将金属片与底座以镙接或焊接等方式固定在一起；压缩弹簧上端可先焊接在金属片上，再将金属片与座面镙接固定。

可选地，底座1可以简化为只用一片平板，以便直接架到其它坐具上使用；还可以选配外径稍大一些的压缩弹簧，例如外径150mm左右，降低平衡难度以便于盘腿坐。

要想让座面的上表面分布有众多凸起按摩点，可以有多种方法，例如在座面上切割雕刻或插接附件、开专用模具制造等，本实施例优选指压板4，选用一张（或多张拼成）与座面面积接近的指压板，固定或粘贴在座面上表面，优选可拆卸式粘贴，例如使用强力背胶魔术贴粘贴。

选用可充电电池或外接电源接口为坐具供电，另选用扬声器作为倾斜提醒部件、扭动奏乐部件、发令计时部件、音频播放部件的发声元件，可与电源组件一起装入保护盒5，以粘贴、镙接等任一种方式固定在座面下方，具体固定位置不限，不妨碍座面倾斜摇摆即可。

选用印刷电路板、微处理器、倾角传感部件、无线通讯部件、播放器等电子元器件，可一起装入保护盒6，以粘贴、镙接等任一种方式固定在座面下方，具体固定位置不限，不妨碍座面倾斜摇摆即可。

微处理器可以选用单片机、卡片电脑等类似通用器件，例如arduino、stm32、c51、树莓派等任一种型号；倾角传感部件可以选用mpu6050、adxl345、mma7361等类似任一型号可以实时检测输出x、y轴倾角大小的传感器模块；无线通讯部件可选用通用的红外、蓝牙或无线等类似具备非接触式通讯功能的收发模块；播放器可选能播放mp3等音频文件的通用播放模块。

倾角传感部件、无线通讯部件、播放器分别与微处理器的输入输出端口相连，为连线简洁，可将这些电子元器件焊接或插接到印刷电路板上，通过印刷电路板的印刷电路进行相应连接，电源组件与印刷电路板相连，为全体电子元器件供电，扬声器通过印刷电路板与播放器相连。

微处理器内嵌处理程序自动控制倾角传感部件、无线通讯部件、倾斜提醒部件、扭动奏乐部件、发令计时部件、音频播放部件实现相应功能。

微处理器嵌入程序中先预设一个倾斜角度阈值t，例如5度，当倾角传感部件实时检测出的x或y轴倾角数据绝对值大于预设阈值t时，微处理器中向播放器发出信号，播放器通过扬声器发声提醒用户，以实现倾斜提醒部件功能。

进一步的，在微处理器嵌入程序中，可定义各倾斜方向对应的播放频率，例如前倾、后倾、左倾、右倾分别对应c4(262hz)、e4（330hz）、g4（392hz）、a4（440hz），循环监测倾角传感部件输出的信号，采样分析比较x、y轴倾角数据，当：x<-t且|y|<t判定为前倾，向播放器输出前倾频率信号；x>t且|y|<t判定为后倾，向播放器输出后倾频率信号；|x|<t且y<-t判定为左倾，向播放器输出左倾频率信号；|x|<t且y>t判定为右倾，向播放器输出右倾频率信号；|x|<t且|y|<t判定为未倾斜，关闭播放器的发声。依此类推，还可以定义检测更多倾斜方向，例如加入左前倾、左后倾、右前倾、右后倾，分别对应不同的频率；还可以定义多个倾斜阈值，每个倾斜方向上不同阈值范围对应不同的音高。音名、音高、频率的对应关系可参照国际标准或根据每一个八度之间频率增加一倍的公式推算。不仅可以定义各倾斜方向对应不同的发声频率，也可以对应不同的声音片段，将预录制的声音片段文件存储在存储器/卡中，定义各倾斜方向与各文件对应，在检测到相应方向倾斜时，控制播放器播放相应文件，以上即可实现扭动奏乐部件的功能。发令计时部件、打坐方法、坐姿数据采集方法等在发明内容部分已有较详细的说明，技术人员再参照扭动奏乐部件的实施说明可以一一实现。

以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，依此类推，还可以作出更多变形和改进。