一种脊柱按摩床及其按摩方法与流程

本发明属于脊柱按摩技术领域，具体涉及一种脊柱按摩床及其按摩方法。

背景技术：

当今社会，大多数人无法保持良好的睡姿、坐姿和走姿，这就了导致人们的脊柱容易疲劳。脊柱疲劳进一步引发身体不适。现有技术中，缓解这些不适的办法，是进行按摩。按摩方法主要是两种：一是靠人工来对人体脊柱上的穴位进行按摩，以起到缓解身体疲劳或局部疼痛的作用；二是通过牵引式按摩床和部位性按摩器等装置进行按摩。

人工按摩的方式可以达到良好的缓解疲劳的效果，但人工成本较高，且按摩者持续按摩容易疲劳。机械按摩虽然免去高昂的人工成本，但现有的按摩装置自动化程度不高，需要使用者自己进行操作或他人进行辅助，大大降低了体验效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种脊柱按摩床及其按摩方法。

本发明一种脊柱按摩床，包括床体、切换按摩机构和驱动机构。所述床体的床板上开设有横槽和竖槽。所述的横槽沿床板的宽度方向设置。所述的竖槽沿床板的长度方向设置。

所述的切换按摩机构包括切换板、按捏手爪、推腰组件、切换丝杠和切换电机。所述的切换板与床板构成沿床板宽度方向滑动的滑动副。所述切换丝杠支承在床板的底面上。所述的切换丝杠由切换电机驱动。切换丝杠与固定在切换板上的第一螺母构成螺旋副。

所述的切换板包括一体成型的按捏板和推腰板。按捏手爪包括限位块、手爪滑杆、按捏块和弹簧。手爪滑杆的顶端与限位块的底面固定。两个按捏块的内端均与限位块构成转动副。两个按捏块均通过弹簧与限位块连接。按捏手爪共有n个，1≤n≤15。n个按捏手爪内的手爪滑杆均与按捏板构成滑动副。

所述的推腰组件包括弧形弹性片、推腰滑杆、顶块、震动电机和偏心轮。弧形弹性片的凹面朝上设置。弧形弹性片凸面的两端与推腰板顶面的两端分别固定。弧形弹性片凸面的正中位置与推腰滑杆的顶端固定。推腰滑杆与推腰板构成滑动副。推腰滑杆的底端与顶块的顶面固定。顶块的顶面上固定有m个震动电机，1≤m≤6。m个震动电机的输出轴与m个偏心轮分别偏心固定。

所述的驱动机构包括按捏凸轮、推腰凸轮、滑动板、夹板、驱动丝杠、翻转电机和驱动电机。所述的滑动板与床板构成沿床板长度方向滑动的滑动副。所述驱动丝杠支承在床板的底面上。所述的驱动丝杠由驱动电机驱动。驱动丝杠与第二螺母构成螺旋副。第二螺母与滑动板固定。

所述的按捏凸轮固定在滑动板上。按捏凸轮的工作轮廓由依次相连的上倾线段、上顶圆弧和下倾线段组成。上倾线段及下倾线段均与水平面成θ角，20°≤θ≤60°。

间隔设置的两块夹板均与滑动板固定。所述的推腰凸轮设置在两块夹板之间。推腰凸轮由一体成型的第一凸轮、第二凸轮和翻转块组成。所述的第一凸轮、第二凸轮分别设置在翻转块的两个侧面上。第一凸轮与第二凸轮关于翻转块两个侧面的对称面对称。翻转块与挡板构成转动副。翻转块由翻转电机驱动。第一凸轮及第二凸轮的工作轮廓均由依次相连的第一斜线段、外凸圆弧和第二斜线段组成。第一斜线段与翻转块的侧面成α1角，30°≤α1≤60°。第二斜线段与翻转块的侧面成α2角，20°≤α2＜α1。

进一步地，所述的按捏凸轮及推腰凸轮均为移动凸轮。所述按捏凸轮上顶圆弧最高点与上倾线段最低点的竖直距离h＝a+b，其中，b为床板的厚度，a＝10mm。推腰凸轮转动至第一凸轮与第二凸轮关于水平面对称的状态下，外凸圆弧最高点与第一斜线段最低点的竖直距离s＝b+c，其中，c＝50mm。所述按捏凸轮的最高点比推腰凸轮的最高点高a。

进一步地，所述的按捏板滑动至竖槽正下方的状态下，手爪滑杆与按捏凸轮位置对应。所述的推腰板滑动至横槽正下方的状态下，推腰滑杆与推腰凸轮位置对应。

进一步地，初始状态下，按捏凸轮位于竖槽靠近床尾那端的下方，推腰凸轮内第一凸轮及第二凸轮工作轮廓的第一斜线段均靠近按捏凸轮一侧，按捏板位于竖槽的正下方，按捏手爪的最高点与床板底面的距离及弧形弹性片最高点与床板底面的距离均小于或等于3mm。

进一步地，所述的竖槽与横槽相互垂直，且竖槽从横槽的正中间穿过。竖槽位于床板两条长度边的正中位置。所述的按捏板与竖槽在床板长度方向上对齐。推腰板与横槽在床板长度方向上对齐。

进一步地，所述的切换按摩机构还包括切换光轴。沿床板宽度方向设置的两根切换光轴均与切换板固定。两根切换光轴与两个第一直线轴承分别构成滑动副。两个第一直线轴承均与床板的底面固定。所述切换丝杠的两端分别支承在两个第一轴承座上。两个第一轴承座均与床板的底面固定。切换电机与其中一个第一轴承座固定。切换电机的输出轴与切换丝杠的一端固定。

所述的驱动机构还包括驱动光轴。沿床体长度方向设置的两根驱动光轴均与滑动板固定。两根驱动光轴与两个第二直线轴承分别构成滑动副。两个第二直线轴承均与床板的底面固定。所述驱动丝杠的两端分别支承在两个第二轴承座上。两个第二轴承座均与床板的底面固定。驱动电机与其中一个第二轴承座固定。驱动电机的输出轴与驱动丝杠的一端固定。

进一步地，所述手爪滑杆的底端呈圆弧形。所述顶块的底面呈圆弧形。

进一步地，所述弧形弹性片的凹面上设置有按摩块组。所述的按摩块组由多个按摩块组成。所述的按摩块呈半球形，且材料采用橡胶。

该脊柱按摩床及其按摩方法如下：

步骤一、使用者躺上床板，使得使用者的脊柱位于竖槽的正上方，腰部位于横槽的正上方。

步骤二、驱动电机正转，滑动板向床头方向滑动，按捏凸轮依次经过各个按捏手爪。按捏凸轮经过按捏手爪的过程中，按捏手爪内手爪滑杆的底端与按捏凸轮的工作轮廓接触，使得按捏手爪向上滑动按捏使用者的脊柱。

步骤三、当按捏凸轮经过最靠近床头的按捏手爪后，驱动电机停转，切换电机正转，推腰板向横槽的正下方滑动。

步骤四、推腰板滑动至横槽的正下方后，切换电机停转，驱动电机正转，震动电机转动，推腰凸轮与推腰组件内顶块的底面接触，使得顶块推动推腰滑杆向上滑动。推腰滑杆向上滑动的过程中，弧形弹性片发生变形，弧形弹性片的中部向上运动。上凸的弧形弹性片推高使用者的腰部。

步骤五、使用者的腰部被推至最高处后，推腰滑杆向下滑动，使用者的腰部恢复到正常状态。

步骤六、推腰凸轮脱离推腰组件内的顶块后，驱动电机停转，翻转电机转动，使得推腰凸轮翻转180°。

步骤七、驱动电机反转，推腰凸轮与推腰组件内顶块的底部接触，使得顶块推动推腰滑杆向上运动。推腰滑杆向上滑动的过程中，弧形弹性片发生变形，弧形弹性片的中部向上运动。上凸的弧形弹性片推高使用者的腰部。

步骤八、使用者的腰部被推至最高处后，推腰滑杆向下滑动，使用者的腰部恢复到正常状态。

步骤九、推腰凸轮脱离推腰组件内的顶块后，驱动电机及震动电机停转，切换电机反转，按捏板向竖槽的正下方滑动。

步骤十、按捏板滑动至竖槽的正下方后，切换电机停转，驱动电机继续反转，滑动板向床尾方向滑动，按捏凸轮依次经过各个按捏手爪。按捏凸轮经过按捏手爪的过程中，按捏手爪内手爪滑杆的底端与按捏凸轮的工作轮廓接触，使得按捏手爪向上滑动按捏使用者的脊柱。

步骤十一、当按捏凸轮经过最靠近床尾的按捏手爪后，驱动电机停转，翻转电机转动，使得推腰凸轮翻转180°。

步骤十二、重复步骤二、三、四、五、六、七、八、九、十和十一。

进一步地，所述的按捏手爪按捏使用者脊柱的具体过程如下：当按捏手爪向上滑动至按捏块接触使用者的背部时，两个按捏块在使用者背部的阻挡下压缩弹簧，此时，按捏块在弹簧的作用下按压使用者背部。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够全自动地完成按捏脊柱和拉伸脊柱的按摩动作，能够有效缓解使用者的脊柱疲劳。

2、本发明通过排成一列的按捏手爪依次向上按捏使用者脊柱的方式，模拟人手依次按捏脊柱的过程，更加逼近人工按摩的效果，提高了按摩效果。

3、本发明通过移动凸轮的往复运动，既能够模拟先按捏后拉伸的按摩动作，又能够模拟先拉伸后按捏的按摩动作，丰富了按摩的过程，提高了使用者的体验效果。

4、本发明在拉伸脊柱的过程中，推出的速度快过复位的速度，能够真实模拟人在拉伸脊柱过程中的运动状态，提高了按摩效果。

附图说明

图1为本发明的第一张整体结构示意图；

图2为本发明的第二张整体结构示意图；

图3为本发明中切换按摩机构与驱动机构的组合示意图；

图4为本发明中切换按摩机构的立体图；

图5为本发明中切换板的示意图；

图6为本发明中按捏手爪的示意图；

图7为本发明中推腰组件的示意图；

图8为本发明中驱动机构的立体图；

图9为本发明中按捏凸轮的示意图；

图10为本发明中推腰凸轮的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，一种脊柱按摩床，包括床体1、切换按摩机构和驱动机构。床体1的床板上开设有横槽1-2和竖槽1-1。横槽沿床板的宽度方向设置。竖槽沿床板的长度方向设置。床板的长度方向为人躺在床上的身高方向。竖槽与横槽相互垂直，且竖槽从横槽的正中间穿过。竖槽位于床板两条长度边的正中位置。竖槽、横槽分别与使用者的脊柱位置和腰部位置对应。

如图2、3、4和5所示，切换按摩机构包括切换板2、按捏手爪3、推腰组件4、切换丝杠5、切换光轴6和切换电机7。切换板2包括一体成型的按捏板2-1、连接块2-2和推腰板2-3。按捏板2-1与推腰板2-3通过连接块2-2连接。按捏板2-1沿竖槽的长度方向设置。推腰板2-3沿横槽的长度方向设置。按捏板2-1与竖槽在床板长度方向上对齐。推腰板2-3与横槽在床板长度方向上对齐。

沿床板宽度方向设置的两根切换光轴6均与切换板2固定。两根切换光轴6与两个第一直线轴承分别构成滑动副。两个第一直线轴承均与床板的底面固定。切换丝杠5的两端分别支承在两个第一轴承座上。两个第一轴承座均与床板的底面固定。切换电机7与其中一个第一轴承座固定。切换电机7的输出轴与切换丝杠5的一端固定。切换丝杠5与固定在切换板2上的第一螺母构成螺旋副。

如图2、3、4和6所示，按捏手爪3包括限位块3-1、手爪滑杆3-2、按捏块3-3和弹簧3-4。手爪滑杆3-2的顶端与限位块3-1的底面固定。手爪滑杆3-2的底端呈圆弧形。两个按捏块3-3的内端均与限位块3-1构成公共轴线平行于床板长度边的转动副。两个按捏块3-3呈v字形设置。两个按捏块3-3的中部均通过弹簧3-4与限位块3-1连接。按捏手爪3共有七个。七个按捏手爪3内的手爪滑杆3-2与按捏板2-1上开设的七个按捏方形孔分别构成滑动副。七个按捏方形孔沿按捏板2-1的长度方向依次排列设置。七个限位块3-1均位于按捏板2-1的上方。当手爪滑杆3-2向上滑动至使得按捏块3-3接触使用者的背部的状态下，两个按捏块3-3在使用者背部的阻挡下压缩弹簧3-4。弹簧3-4的弹力使得两个按捏块3-3对使用者的背部产生压力。两个按捏块3-3转动、挤压使用者背部的过程类似于两个手指按捏使用者的背部，能够帮助使用者放松脊柱。

如图2、3、4和7所示，推腰组件4包括弧形弹性片4-1、固定杆4-2、推腰滑杆4-3、顶块4-4、震动电机4-5和偏心轮4-6。弧形弹性片4-1的凹面朝上设置。弧形弹性片4-1的凹面上设置有按摩块组。按摩块组由多个按摩块组成。按摩块呈半球形，且材料采用橡胶。弧形弹性片4-1凸面的两端与推腰板2-3顶面的两端分别通过固定杆4-2固定。弧形弹性片4-1凸面的正中位置与推腰滑杆4-3的顶端固定。推腰滑杆4-3与开设在推腰板2-3的正中位置的推腰方形孔构成滑动副。推腰滑杆4-3的底端与顶块4-4的顶面固定。顶块4-4的顶面上固定有两个震动电机4-5。顶块4-4的底面呈圆弧形。两个震动电机4-5的输出轴与两个偏心轮4-6分别偏心固定。当推腰滑杆4-3向上滑动时，将推动弧形弹性片4-1的中部向上运动，使得弧形弹性片4-1发生变形(从下凹向上凸转变)，上凸的弧形弹性片4-1将推高使用者的腰部，起到拉伸脊柱的作用。震动电机4-5配合偏心轮4-6能够在推高使用者腰部的同时提供震动，起到按摩使用者腰部的作用。

如图2、3和8所示，驱动机构包括按捏凸轮8、推腰凸轮9、滑动板10、夹板11、驱动丝杠12、翻转电机13、驱动光轴14和驱动电机15。按捏凸轮8及推腰凸轮9均为移动凸轮。沿床体1长度方向设置的两根驱动光轴14均与滑动板10固定。两根驱动光轴14与两个第二直线轴承分别构成滑动副。两个第二直线轴承均与床板的底面固定。驱动丝杠12的两端分别支承在两个第二轴承座上。两个第二轴承座均与床板的底面固定。驱动电机15与其中一个第二轴承座固定。驱动电机15的输出轴与驱动丝杠12的一端固定。驱动丝杠12与第二螺母构成螺旋副。第二螺母与滑动板10固定。

如图2、3、8和9所示，按捏凸轮8固定在滑动板10上。按捏凸轮8顶面作为按捏凸轮8工作轮廓。按捏凸轮8的工作轮廓呈上凸状，由依次相连的上倾线段8-1、上顶圆弧8-2和下倾线段8-3组成。上倾线段8-1及下倾线段8-3均与水平面成45°角设置。上顶圆弧8-2最高点与上倾线段8-1最低点的竖直距离h＝a+b，其中，b为床板的厚度，a＝10mm。

如图2、3、8和10所示，间隔设置的两块夹板11均与滑动板10固定。推腰凸轮9设置在两块夹板11之间。推腰凸轮9由一体成型的第一凸轮9-1、第二凸轮9-3和翻转块9-2组成。第一凸轮9-1、第二凸轮9-3分别设置在翻转块9-2的两个侧面上，且工作轮廓相背设置。第一凸轮9-1与第二凸轮9-3关于翻转块9-2两个侧面的对称面对称。翻转块9-2与挡板构成公共轴线经过翻转块9-2侧面的中心位置且平行于床板宽度方向的转动副。翻转块9-2由固定在夹板11上的翻转电机13驱动。第一凸轮9-1及第二凸轮9-3的工作轮廓均呈外凸状，由依次相连的第一斜线段9-4、外凸圆弧9-5和第二斜线段9-6组成。第一斜线段9-4与翻转块9-2的侧面成45°角。第二斜线段9-6与翻转块9-2的侧面成30°角。外凸圆弧9-5最高点与第一斜线段9-4最低点的竖直距离s＝b+c，其中，c＝50mm。

推腰凸轮9转动至第一凸轮9-1与第二凸轮9-3关于水平面对称的状态下，按捏凸轮8的最高点比推腰凸轮9的最高点高a。

按捏板2-1滑动至竖槽正下方的状态下，手爪滑杆3-2与按捏凸轮8位置对应。此时，按捏凸轮8的水平滑动带动手爪滑杆3-2上下运动。推腰板2-3滑动至横槽正下方的状态下，推腰滑杆4-3与推腰凸轮9位置对应。此时，推腰凸轮9的水平滑动带动推腰滑杆4-3上下运动。

初始状态下，按捏凸轮8位于竖槽靠近床尾那端的下方，推腰凸轮9翻转至第一凸轮9-1及第二凸轮9-3工作轮廓的第一斜线段9-4均靠近按捏凸轮8一侧，按捏板2-1位于竖槽的正下方，按捏凸轮8工作轮廓的最低点与手爪滑杆3-2的最低点等高设置，推腰凸轮9工作轮廓的最低点与推腰组件内顶块的最低点等高设置，按捏手爪3的最高点与床板底面的距离及弧形弹性片4-1最高点与床板底面的距离均小于或等于3mm。

该脊柱按摩床的按摩方法如下：

步骤一、使用者躺上床板，使得使用者的脊柱位于竖槽的正上方，腰部位于横槽的正上方。

步骤二、驱动电机15正转，滑动板10向床头方向滑动，按捏凸轮8依次经过各个按捏手爪3。按捏凸轮8经过按捏手爪3的过程中，按捏手爪3内手爪滑杆3-2的底端与按捏凸轮8的工作轮廓接触，使得按捏手爪3向上滑动按捏使用者的脊柱。进而实现了由下至上依次按捏使用者脊柱的效果。

按捏手爪3按捏使用者脊柱的具体过程：当按捏手爪3向上滑动至按捏块3-3接触使用者的背部时，两个按捏块3-3在使用者背部的阻挡下压缩弹簧3-4。弹簧3-4的弹力使得两个按捏块3-3对使用者的背部产生压力。两个按捏块3-3转动、挤压使用者背部的过程类似于两个手指按捏使用者的背部，能够帮助使用者防松脊柱。

步骤三、当按捏凸轮8经过最靠近床头的按捏手爪3后，驱动电机15停转，切换电机7正转，推腰板2-3向横槽的正下方滑动。

步骤四、推腰板2-3滑动至横槽的正下方后，切换电机7停转，驱动电机15正转，震动电机4-5转动，推腰凸轮9与推腰组件4内顶块4-4的底面接触，使得顶块4-4推动推腰滑杆4-3向上运动。推腰滑杆4-3向上滑动的过程中，弧形弹性片4-1发生变形，弧形弹性片4-1的中部向上运动。上凸的弧形弹性片4-1推高使用者的腰部，起到拉伸脊柱的作用。震动电机4-5转动的过程中产生震动，在推高使用者的腰部的同时，通过震动按摩使用者腰部。

步骤五、推腰凸轮9的最高点与推腰组件4内的顶块4-4接触时，使用者的腰部被推至最高处。之后，推腰滑杆4-3向下滑动，使用者的腰部逐步恢复到正常状态。由于第一斜线段9-4与水平面的夹角大于第二斜线段与水平面的夹角，故使用者腰部被上顶的速度大于使用者腰部下落的速度，符合“较快推出，慢慢收回”的拉伸腰部动作。

步骤六、推腰凸轮9脱离推腰组件4内的顶块4-4后，驱动电机15停转，翻转电机13转动，使得推腰凸轮9翻转180°。此时第一凸轮9-1及第二凸轮9-3工作轮廓的第一斜线段9-4均远离按捏凸轮8一侧。

步骤七、驱动电机15反转，推腰凸轮9与推腰组件4内顶块4-4的底部接触，使得顶块4-4推动推腰滑杆4-3向上运动。推腰滑杆4-3向上滑动的过程中，弧形弹性片4-1发生变形，弧形弹性片4-1的中部向上运动。上凸的弧形弹性片4-1推高使用者的腰部，起到拉伸脊柱的作用。

步骤八、推腰凸轮9的最高点与推腰组件4内的顶块4-4接触时，使用者的腰部被推至最高处，之后，推腰滑杆4-3向下滑动，使用者的腰部逐步恢复到正常状态。由于第一斜线段9-4与水平面的夹角大于第二斜线段与水平面的夹角，故使用者腰部被上顶的速度大于使用者腰部下落的速度，符合“较快推出，慢慢收回”的拉伸腰部动作。

步骤九、推腰凸轮9脱离推腰组件4内的顶块4-4后，驱动电机15停转，切换电机7反转，按捏板2-1向竖槽的正下方滑动。

步骤十、按捏板2-1滑动至竖槽的正下方后，切换电机7停转，驱动电机15继续反转，滑动板10向床尾方向滑动，按捏凸轮8依次经过各个按捏手爪3。按捏凸轮8经过按捏手爪3的过程中，按捏手爪3内手爪滑杆3-2的底端与按捏凸轮8的工作轮廓接触，使得按捏手爪3向上滑动按捏使用者的脊柱。进而实现了由上至下依次按捏使用者脊柱的效果。

步骤十一、当按捏凸轮经过最靠近床尾的按捏手爪后，驱动电机停转，翻转电机转动，使得推腰凸轮翻转180°。

步骤十二、重复步骤二、三、四、五、六、七、八、九、十和十一。