一种基于大数据分析的坐姿矫正系统的制作方法

文档序号:15268762发布日期:2018-08-28 22:09阅读:273来源:国知局

本发明涉及一种系统,更具体的说是涉及一种基于大数据分析的坐姿矫正系统。



背景技术:

随着学生的学习压力和课业压力越来越大,学生坐在椅子上进行学习的时间就越来越长,而现在的学生正是处于长身体期间,因而若是在学习的时候长时间坐姿不正确的情况下,就很容易出现弯腰驼背以及近视的问题,因此就需要进行及时的矫正,以避免情况更加严重。

因而现有技术中出现了一种坐姿矫正系统,其可以使得学生坐在上面的时候,保持住正确的坐姿,以此来实现矫正的目的,然而这种椅子的矫正坐姿只有正确坐姿一种,所以在学生矫正的过程中,就需要一下子从不正确的坐姿直接调整到正确坐姿,很容易出现不适应的情况,因而现有的这种矫正椅子的矫正效果并不是很好,所以采用渐变式矫正的方式最为有效,同时学生的体型大小什么的都各不相同,所以若是采用同一样式的矫正椅子来进行矫正明显是十分不合理的,若是根据学生体型一一对应采购相应的矫正椅子,又会出现学生身体成长导致的经常需要更新使得教学成本大大提升的问题。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种能够有效的矫正学生坐姿,同时能够适应各种学生体型,且成本低廉的基于大数据分析的坐姿矫正系统。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种基于大数据分析的坐姿矫正系统,包括云服务器和若干个设置在椅子上的椅子终端,若干个所述椅子终端均与云服务器耦接,所述云服务器内存储有若干个矫正方案和体型数据,所述矫正方案在云服务器内根据体型数据一一对应存储,所述椅子终端包括体型检测装置、身份识别装置以及矫正装置,所述体型检测装置与身份识别装置耦接,该体型检测装置以及身份识别装置均与云服务器耦接,以在身份识别装置识别身份数据以后检测该身份对应的人的体型数据,并将体型数据和身份数据打包后输入到云服务器内,所述云服务器内还具有对比模块,所述对比模块接收体型数据和身份数据后,将接收到的体型数据与云服务器内原先存储的体型数据进行匹配对比,并选取出匹配对比成功的矫正方案,所述对比模块与矫正装置耦接,以输出选取的矫正方案到矫正装置内,驱动矫正装置依据矫正方案进行矫正动作。

作为本发明的进一步改进,所述矫正装置包括矫正仓和用于驱动矫正仓打开或是关闭的驱动组件,所述矫正仓与对比模块耦接,用于接收对比模块输出的矫正方案后进行矫正动作,所述矫正仓包括用于矫正左侧身子的左矫正仓和用于矫正右侧身子的右矫正仓,所述左矫正仓与右矫正仓均可旋转的设置在椅子上,并与驱动组件联动,以相背翻转打开供人进入或是相向翻转关闭构成矫正仓结构,所述体型检测装置设置在右矫正仓内,所述身份识别装置设置在左矫正仓的外侧。

作为本发明的进一步改进,所述左矫正仓和右矫正仓均包括呈弧形框架状的矫正壳以及设置在矫正壳内前胸支撑组件和后背支撑组件,所述前胸支撑组件和后背支撑组件均与对比模块耦接,以接收对比模块输出的矫正方案而动作支撑住人的前胸和后背,所述左矫正仓和右矫正仓的矫正壳的一侧均与椅子铰接,所述驱动组件包括驱动盒和可伸缩的设置在驱动盒上的两根驱动杆,两根所述驱动杆的一端伸入到驱动盒内,另一端分别与左矫正仓和右矫正仓的矫正壳铰接,所述驱动盒内设有两根伸缩套管,两根伸缩套管的一端均与驱动盒的内壁铰接,另一端上可旋转的设有旋转齿环,所述旋转齿环的内环壁上开设有内螺纹,所述驱动杆伸入到驱动盒内的一端同轴穿入到旋转齿环内,并在该端的侧面上均开设有外螺纹,所述内螺纹与外螺纹螺纹配合,所述驱动盒内靠近伸缩套管的位置上设有驱动电机,所述旋转齿环与驱动电机啮合传动。

作为本发明的进一步改进,所述前胸支撑组件包括第一支撑杆和第二支撑杆以及充气泵,所述第一支撑杆和第二支撑杆均为弧形杆,所述第一支撑杆呈中空设置,其一端与矫正壳的下端边沿内壁铰接,另一端套住第二支撑杆的一端,所述第二支撑杆相对于第一支撑杆的另一端用于顶住人前胸的垫子,所述充气泵设置在第一支撑杆与矫正壳的下端相铰接的一端,用于给第一支撑杆内充气或是放气,所述第一支撑杆与矫正壳的下端铰接的一端固定连接有翻转齿轮,所述翻转齿轮啮合传动有翻转电机,所述翻转电机固定在矫正壳的下端的端面,所述翻转电机和充气泵均与对比模块耦接,用于接收对比模块输出的矫正方案后驱动第一支撑杆翻转以及向第一支撑杆内充气或是放气。

作为本发明的进一步改进,所述后背支撑组件包括均固定在椅子的椅背上的左气囊、右气囊和中气囊以及气泵,所述左气囊、右气囊以及中气囊均与气泵连通,其中,左气囊、右气囊和中气囊与气泵之间分别一一对应设有左电磁阀、右电磁阀以及中电磁阀,所述左电磁阀、右电磁阀、中电磁阀以及气泵均与对比模块耦接,以向左气囊、右气囊和中气囊内充气或是放气。

作为本发明的进一步改进,所述体型检测装置包括扫描头和弧形扫描杆以及设置在弧形扫描杆上的动力机构,所述弧形扫描杆的外弧边可上下滑移的设置在矫正壳的内壁上,所述扫描头可滑移的设置在弧形扫描杆的内弧边上,所述扫描头和弧形扫描杆均与动力机构联动,受动力机构驱动,在弧形扫描杆上来回滑移以及在矫正壳上上下升降。

作为本发明的进一步改进,所述动力机构包括动力电机、动力蜗杆、动力蜗轮、动力齿轮以及伸缩齿条,所述伸缩齿条的一端固定在弧形扫描杆的一端,另一端可伸缩设置并与扫描头固定连接,所述动力电机的机身固定在矫正壳靠近弧形扫描杆端部的位置上,所述动力蜗杆同轴固定在动力电机的转轴上,所述动力蜗轮可旋转的设置在弧形扫描杆的靠近动力电机的位置上,并与动力蜗杆啮合,所述矫正壳的内壁靠近动力电机的位置上设有从上至下延伸的升降齿条,所述动力蜗轮与升降齿条相啮合,所述动力齿轮同轴固定在动力电机的转轴上,并与伸缩齿条啮合。

作为本发明的进一步改进,所述伸缩齿条包括若干个依次套合的伸缩单元,若干个所述伸缩单元均为齿条结构,其上的齿均与动力齿轮相配合。

本发明的有益效果,通过云服务器的设置,就可以有效的在其内部存储矫正方案和体型数据,而通过椅子终端上的体型检测装置和矫正装置的设置,就可以有效的检测出相应的体型,然后与云服务器通信,矫正装置跟随矫正方案动作来对人的坐姿进行矫正了,而通过身份识别装置的设置,便可有效的实现将一个人的体型数据与身份进行绑定,如此在长时间的矫正过程中,就不需要体型检测装置反复的去检测人的体型了,因而相比于现有技术中的矫正椅子,采用直接将人坐姿进行矫正的方式,本发明中可以实现通过矫正方案对人的坐姿进行逐渐矫正,因而相比于现有技术中的矫正椅子,很好的避免了不适应的问题,大大的增加了矫正效果,同时在使用的过程中还可以直接识别学生体型和身份,根据体型和身份进行方案调整,如此也不会出现现有技术中因为换届而需要重新采购合适的矫正椅子的方式,大大的降低了教学成本。

附图说明

图1为本发明的坐姿矫正系统的模块框图;

图2为图1中的椅子终端的整体结构图;

图3为图2中的动力机构的整体结构图;

图4为图1中的驱动组件的整体结构图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1至4所示,本实施例的一种基于大数据分析的坐姿矫正系统,包括云服务器1和若干个设置在椅子上的椅子终端2,若干个所述椅子终端2均与云服务器1耦接,所述云服务器1内存储有若干个矫正方案和体型数据,所述矫正方案在云服务器1内根据体型数据一一对应存储,所述椅子终端2包括体型检测装置21、身份识别装置22以及矫正装置23,所述体型检测装置21与身份识别装置22耦接,该体型检测装置21以及身份识别装置22均与云服务器1耦接,以在身份识别装置22识别身份数据以后检测该身份对应的人的体型数据,并将体型数据和身份数据打包后输入到云服务器1内,所述云服务器1内还具有对比模块11,所述对比模块11接收体型数据和身份数据后,将接收到的体型数据与云服务器1内原先存储的体型数据进行匹配对比,并选取出匹配对比成功的矫正方案,所述对比模块11与矫正装置23耦接,以输出选取的矫正方案到矫正装置23内,驱动矫正装置23依据矫正方案进行矫正动作,在使用本实施例的坐姿矫正系统的过程中,首先设置云服务器1和椅子终端2,然后在云服务器1内存储有相应的矫正方案和体型数据,例如胖的体型数据对应一个矫正方案,瘦的体型数据对应一个矫正方案,以及根据驼背的严重情况分别一一对应矫正方案,然后云服务器1和椅子终端2便开始工作,在学生坐到椅子上之前,学生首先要通过身份识别装置22进行身份认证,认证方式可以有多种,例如指纹认证,或是学生卡刷卡认证,让体型检测装置21知道学生身份,然后体型检测装置21检测该学生的体型,并将获取到的体型数据跟认证完成的学生身份进行匹配打包,然后传输到云服务器1内,云服务器1便会根据这个体型数据利用对比模块11的对比匹配出相应矫正方案,一般来讲,体型数据包括的数据有腰围、肩宽以及背宽同时还有驼背指数,当然也可以额外的再增加一些数据,例如胸围、臀围等,在矫正方案输出以后,云服务器1内便会将这个矫正方案与该学生绑定,同时按照这个方案内的时间流程利用矫正装置23进行矫正,同时由于学生成长较快的原因,因此体型数据一般设置半年一更新较为妥当,如此便可有效的实现根据学生的体型情况针对性的利用矫正方案进行矫正,相比于现有技术中的矫正椅子采用一步矫正的方式,很好的实现了渐变式矫正,避免了学生矫正过程中不适应以及效率低下的问题,同时采用了身份识别以及体型检测,使得矫正方案内的体型数据能够获得及时的自动化更新,以避免现有技术中因为学生换届而导致的整个系统需要更换的问题。

作为改进的一种具体实施方式,所述矫正装置23包括矫正仓231和用于驱动矫正仓231打开或是关闭的驱动组件232,所述矫正仓231与对比模块11耦接,用于接收对比模块11输出的矫正方案后进行矫正动作,所述矫正仓231包括用于矫正左侧身子的左矫正仓2311和用于矫正右侧身子的右矫正仓2312,所述左矫正仓2311与右矫正仓2312均可旋转的设置在椅子上,并与驱动组件232联动,以相背翻转打开供人进入或是相向翻转关闭构成矫正仓231结构,所述体型检测装置21设置在右矫正仓2312内,所述身份识别装置22设置在左矫正仓2312的外侧,在使用本实施例的矫正装置23进行矫正的过程中,矫正仓231会包围住学生需要待矫正的部位,如腰部、背部和胸部,然后进行矫正,因此若是设计成封闭式矫正仓231,那会导致使用不方便的问题,如此通过驱动组件232以及左矫正仓2311和右矫正仓2312的设置,便可实现在学生需要坐入之前,矫正仓231打开供学生坐入,然后在学生坐入之后,矫正仓231关闭,对于学生的坐姿进行矫正,大大的方便了对于整个矫正装置23的使用。

作为改进的一种具体实施方式,所述左矫正仓2311和右矫正仓2312均包括呈弧形框架状的矫正壳3以及设置在矫正壳3内前胸支撑组件4和后背支撑组件5,所述前胸支撑组件4和后背支撑组件5均与对比模块11耦接,以接收对比模块11输出的矫正方案而动作支撑住人的前胸和后背,所述左矫正仓2311和右矫正仓2312的矫正壳3的一侧均与椅子铰接,所述驱动组件232包括驱动盒2321和可伸缩的设置在驱动盒2321上的两根驱动杆2322,两根所述驱动杆2322的一端伸入到驱动盒2321内,另一端分别与左矫正仓2311和右矫正仓2312的矫正壳3铰接,所述驱动盒2321内设有两根伸缩套管6,两根伸缩套管6的一端均与驱动盒2321的内壁铰接,另一端上可旋转的设有旋转齿环7,所述旋转齿环7的内环壁上开设有内螺纹,所述驱动杆2322伸入到驱动盒2321内的一端同轴穿入到旋转齿环7内,并在该端的侧面上均开设有外螺纹,所述内螺纹与外螺纹螺纹配合,所述驱动盒2321内靠近伸缩套管6的位置上设有驱动电机8,所述旋转齿环7与驱动电机8啮合传动,利用前胸支撑组件4和后背支撑组件5的设置,便可有效的将学生前胸和后背顶起,如此实现对于学生坐姿的矫正,而矫正方案则是控制前胸支撑组件4和后背支撑组件5顶起学生前胸和后背的程度依次加深的方式来实现逐渐调整,而通过将驱动组件232设置成驱动盒2321以及两根驱动杆2322的方式,可以利用旋转齿环7与驱动杆2322之间的螺纹配合来实现拉动或是推动驱动杆2322,进而实现驱动左矫正仓2311以及右矫正仓2312的矫正壳3相对于椅子进行旋转,很好的实现了一个驱动矫正仓231打开或是关闭的效果,相比于直接采用电机转轴与矫正壳3固定的方式,本实施例的驱动电机8功率不需要有多大便可有效的驱动矫正壳3翻转了,如此可以设置成小体积的电机,以避免占用空间过大的问题,同时整体结构也较为简单,能够很好的适用于驱动盒2321这样空间受限的情况。

作为改进的一种具体实施方式,所述前胸支撑组件4包括第一支撑杆41和第二支撑杆42以及充气泵44,所述第一支撑杆41和第二支撑杆42均为弧形杆,所述第一支撑杆41呈中空设置,其一端与矫正壳3的下端边沿内壁铰接,另一端套住第二支撑杆42的一端,所述第二支撑杆42相对于第一支撑杆41的另一端用于顶住人前胸的垫子43,所述充气泵44设置在第一支撑杆41与矫正壳3的下端相铰接的一端,用于给第一支撑杆41内充气或是放气,所述第一支撑杆41与矫正壳3的下端铰接的一端固定连接有翻转齿轮411,所述翻转齿轮411啮合传动有翻转电机4111,所述翻转电机4111固定在矫正壳3的下端的端面,所述翻转电机4111和充气泵33均与对比模块11耦接,用于接收对比模块11输出的矫正方案后驱动第一支撑杆41翻转以及向第一支撑杆41内充气或是放气,通过第一支撑杆41和第二支撑杆42的设置,便可有效的利用充气泵44是否充气的方式来驱动第一支撑杆41以及第二支撑杆42之间的相对位置,使得整体的杆子伸长或是缩短,而采用了将两个都设置成弧形杆的方式,如此实现在整体的杆子伸长的过程中,第二支撑杆42的上垫子43推挤人的前胸向后弯曲,如此控制整体的杆子伸长长度的多少便可实现调控人前胸的矫正程度,那么对比模块11只需要控制充气泵44的充气量多少便可实现对于整体的杆子伸长长度进行调控,如此很好的实现了利用前胸支撑组件4按照矫正方案逐渐对于学生的前胸坐姿进行矫正了,且整体结构简单,容易实现,而通过翻转电机4111和翻转齿轮411的配合作用,便可有效的实现控制第一支撑杆41的翻转角度的效果,如此进一步增加了前胸支撑组件4整体的杆伸长和缩短支撑学生前胸的调整度,增加了前胸支撑组件4对于矫正方案的适应性。

作为改进的一种具体实施方式,所述后背支撑组件5包括均固定在椅子的椅背上的左气囊51、右气囊52和中气囊53以及气泵54,所述左气囊51、右气囊52以及中气囊53均与气泵54连通,其中,左气囊51、右气囊52和中气囊53与气泵54之间分别一一对应设有左电磁阀511、右电磁阀521以及中电磁阀531,所述左电磁阀511、右电磁阀521、中电磁阀531以及气泵54均与对比模块11耦接,以向左气囊51、右气囊52和中气囊53内充气或是放气,通过左气囊51、右气囊52、中气囊53以及气泵54的设置,便可有效的通过气泵54是否对于左气囊51、右气囊52、中气囊53充气与否来实现左气囊51、右气囊52以及中气囊53是否膨胀支撑学生后背的效果,可实现对于学生后背的多方面支撑,以此来实现根据矫正方案对于学生的后背进行多方面矫正,而通过左电磁阀511、右电磁阀521、中电磁阀531便可有效的控制相应的充气量,以实现改变对于学生后背的支撑情况,更好的配合矫正方案对于学生的坐姿进行矫正,而且采用的气囊充气放气的方式来支撑后背,气囊可以根据学生后背情况产生相应的形变,使得在矫正的过程中更加的舒适可靠,进一步避免学生在矫正的时候不适应导致的矫正效率低下的问题。

作为改进的一种具体实施方式,所述体型检测装置21包括扫描头211和弧形扫描杆212以及设置在弧形扫描杆212上的动力机构213,所述弧形扫描杆212的外弧边可上下滑移的设置在矫正壳3的内壁上,所述扫描头211可滑移的设置在弧形扫描杆212的内弧边上,所述扫描头211和弧形扫描杆212均与动力机构213联动,受动力机构213驱动,在弧形扫描杆212上来回滑移以及在矫正壳3上上下升降,通过弧形扫描杆212以及动力机构213的设置,便可有效的实现带着扫描头211对于学生的身体进行全方位的扫描,如此能够简单快速实现对于学生体型数据的采集。

作为改进的一种具体实施方式,所述动力机构213包括动力电机2131、动力蜗杆2132、动力蜗轮2133、动力齿轮2134以及伸缩齿条2135,所述伸缩齿条2135的一端固定在弧形扫描杆212的一端,另一端可伸缩设置并与扫描头211固定连接,所述动力电机2131的机身固定在矫正壳3靠近弧形扫描杆212端部的位置上,所述动力蜗杆2132同轴固定在动力电机2131的转轴上,所述动力蜗轮2133可旋转的设置在弧形扫描杆212的靠近动力电机2131的位置上,并与动力蜗杆2132啮合,所述矫正壳3的内壁靠近动力电机2131的位置上设有从上至下延伸的升降齿条31,所述动力蜗轮2133与升降齿条31相啮合,所述动力齿轮2134同轴固定在动力电机2131的转轴上,并与伸缩齿条2135啮合,在动力机构213驱动弧形扫描杆212和扫描头211运动的过程中,是动力电机2131动作产生旋转,如此动力蜗杆2132以及动力齿轮2134就会随着一起旋转,进而动力蜗杆2132带着动力蜗轮2133旋转,在动力齿轮2134旋转的过程中,伸缩齿条2135就会被带着进行伸缩动作,进而实现带着扫描头211进行移动,同时弧形扫描杆212便会因为动力蜗轮2133和升降齿条31的作用下,进行上下升降动作,进而实现在扫描头211左右移动的同时还进行上下升降,如此实现一个全方位扫描学生体型的效果,大大的提升了体型数据采集的准确性,同时上述结构在实现上下升降和左右移动的过程中只有通过一个动力电机2131来提供动力源,因而可以有效的简化整体动力机构213的结构,很好的适用于矫正壳3这样空间不足的环境。

作为改进的一种具体实施方式,所述伸缩齿条2135包括若干个依次套合的伸缩单元9,若干个所述伸缩单元9均为齿条结构,其上的齿均与动力齿轮2134相配合,通过伸缩单元9的组合便可直接有效的通过相互叠加与否的方式来实现齿条的有效伸缩,在动力齿轮2134正转的过程中,即伸缩齿条2135缩短的过程中,动力齿轮2134首先与其中一个伸缩单元9啮合后驱动该伸缩单元9缩回到另一个伸缩单元9内,接着再与下一个伸缩单元9啮合,驱动下一个伸缩单元9缩回到上一个伸缩单元9内,如此有效的实现一个伸缩齿条2135的缩回,而在动力齿轮2134反转的过程中,即伸缩齿条2135伸长的过程中,伸缩单元9的运动过程则是与上述相反,呈现出逐渐被拉出的状态,如此很好的实现了伸缩齿条2135的伸长与缩短,其中本实施例中为了保证啮合的稳定性,可以采用将动力齿轮2134上的齿设置成弹性的方式来保证其与伸缩齿条2135之间的啮合程度。

综上所述,本实施例的坐姿矫正系统通过云服务器1和椅子终端2的设置,便可有效的实现通过矫正方案来对于学生坐姿进行矫正的效果,有效的实现了逐渐式矫正,增加了矫正效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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