一种智能调节记录坐姿记忆的交互式升降办公椅的制作方法

本发明属于办公椅技术领域，具体涉及一种智能调节记录坐姿记忆的交互式升降办公椅。

背景技术：

现在的工作过人员长时间处于坐姿状态，不能进行活动，使得工作者的身体健康方面存在有大量的问题。坐姿如果不正确，除了看起来没精神外，也容易腰酸背痛，甚至影响脊椎、压迫神经，最终影响身体健康，大量研究数据表明，久坐的生活方式已经成为一个全球性的公共卫生问题，对人类的生活产生了严重的负面影响，引发很多疾病，例如痔疮或一些腰椎疾病等。

现有的办公椅也着重注意强调人体的舒适性和人体工学设计，试图缓解这方面的问题，但是不管办公椅如何舒适，如何贴合人体的生理曲线，也无法保证人们在使用时始终保持正确的坐姿状态，更无法促使人们主动纠正坐姿，或者在久坐办公的情况下通过合适的姿势变换或健康运动来舒缓疲劳，放松身心，现有的办公椅包括学习椅或类似装备均无法很好地解决这些问题。

以及现有的座椅无法记录使用者的坐姿舒适度，这样就使得使用者在每次进行坐下工作的时候都需要对座椅进行调节，十分的耽误时间，以及降低工作效率，而且现有的座椅无法实现远程控制，使得使用者不能提前调节好座椅符合自己的舒适度。

为此，我们提出一种智能调节记录坐姿记忆的交互式升降办公椅来解决现有技术中存在的问题，使其能够对使用者的坐姿参数进行记录，并且下次进行身份识别的时候可以直接自动控制调节座椅，以及座椅能够远程控制，提前设定好座椅的角度等。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能调节记录坐姿记忆的交互式升降办公椅，以解决上述背景技术中提出现有技术中桌椅无法记录使用者的坐姿参数，每次坐下都需要对座椅进行调节，耽误时间，降低工作效率，座椅无法自控调节角度，并且无法实现远程控制的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能调节记录坐姿记忆的交互式升降办公椅，包括控制模块，所述控制模块电性连接有存储模块、座椅调节录入模块、座椅动力模块、信息录入模块、交互模块、按摩模块、电源模块和通讯模块，所述座椅调节录入模块与座椅动力模块电性连接，所述座椅动力模块与电源模块电性连接，所述信息录入模块与交互模块电性连接，所述按摩模块与电源模块电性连接；

所述座椅调节录入模块内包括有用于测量座椅高度调节的红外激光高度检测传感器和用于测量桌椅背和头枕角度调节的电机转动圈数检测模块；

所述座椅动力模块内包括有用于对座椅高度调节的高度调节电缸、用于椅背弧度调节的椅背调节步进电机、用于头枕弧度调节的头枕调节步进电机和用于按摩的按摩震荡电机；

所述交互模块内包括有用于显示数据的显示屏、用于输入信息的按键和用于录入指纹信息的指纹采集模块；

所述电源模块内包括有用于调节电压的调压电路、用于转变电流的整流电路、用于过滤杂波干扰的滤波电路和用于稳定电压的稳压电路；

所述指纹采集模块包括算法处理模块、指纹采集区、控制驱动模块和指纹存储器，所述指纹采集区包括指纹传感器和采集控制电路，所述指纹传感器实时采集指纹图像，并通过采集控制电路相应的接口将图像数据传输至算法处理模块，所述算法处理模块将处理过后的指纹发送给控制模块，所述控制模块将指纹图像与按键输入信息进行匹配存储在存储模块内；

优选的，所述电源模块连接市电网，所述电源模块将市电网电压通调压模块降压后分别输送给控制模块3-5v电压和输送给高度调节电缸、椅背调节步进电机、头枕调节步进电机和按摩震荡电机的12-24v电压。

优选的，所述存储模块至少设有两组，其中一组用于存储系统运行的编程体，另一组用于存储座椅调节录入模块录入的参数信息、信息录入模块录入的使用者信息。

优选的，所述通讯模块采用nrf24l01无线模块实现遥控器的远程控制，且内置有晶体振荡器用来获得低功耗和快速的启动时间，以及antl输出引脚给天线提供平衡的射频输出。

优选的，所述交互模块内的显示屏用于显示使用者的坐姿参数，并且将坐姿参数与人体学最适坐姿参数进行对比，并且设有蜂鸣器对使用者进行提醒。

优选的，所述控制模块采用at89c51单片机，所述at89c51单片机内置有片内振荡器和时钟电路。

优选的，所述指纹采集模块为光学传感器，所述光学传感器使得手指在内置光源照射下，用棱镜将其投射在电荷耦合器件上，进而形成脊线呈黑色、谷线呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图象。

优选的，所述红外激光高度检测传感器包括有激光发射端、激光接收端和数据计算模块，所述数据计算模块用于计算红外激光高度检测传感器检测到的高度。

优选的，所述调压电路至少设有两组，所述调压电路电性连接控制模块需要进行整流输入直流电压，另一组调压电路电性连接高度调节的高度调节电缸、椅背调节步进电机、头枕调节步进电机和按摩震荡电机无需进行整流，直接输入交流电压。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种智能调节记录坐姿记忆的交互式升降办公椅，与现有技术相比，具有以下有点：

本发明通过控制模块实现对座椅的高度调节电缸、椅背和头枕调节步进电机和按摩震荡电机进行控制，实现对座椅的调节，并且通过红外激光高度检测传感器和电机转动圈数检测模块实现对调节的数据进行检测存储，便于下次使用直接调出数据调节；本发明通过指纹录入实现对使用者的数据进行录入，再次使用的时候可以直接进行身份的识别，使用方便快速，无需每次使用都进行调节；本发明采用无线通讯模块实现对座椅实现远程遥控操作，使得作用能够在使用前进行调节好参数。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的座椅调节录入模块框图；

图3为本发明的交互模块框图；

图4为本发明的座椅动力模块框图；

图5为本发明的电源模块框图；

图6为本发明的通讯模块电路图；

图7为本发明的控制模块电路图；

图8为本发明的电源模块电路图；

图9为本发明的步进电机驱动电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-所示的一种智能调节记录坐姿记忆的交互式升降办公椅，包括控制模块；

根据图1和图7，为了实现对系统的控制，控制模块采用at89c51单片机，且at89c51单片机内置有片内振荡器和时钟电路，为了实现系统的整体性，且运行的稳定，在控制模块电性连接有存储模块、座椅调节录入模块、座椅动力模块、信息录入模块、交互模块、按摩模块、电源模块和通讯模块，为了实现对座椅的调节，在座椅调节录入模块与座椅动力模块电性连接，座椅动力模块与电源模块电性连接，为了实现信息的录入，设有信息录入模块与交互模块电性连接，为了实现按摩功能，使得按摩模块与电源模块电性连接；

根据图1和图2，为了实现对座椅调节参数的检测，使得座椅调节录入模块内包括有用于测量座椅高度调节的红外激光高度检测传感器和用于测量桌椅背和头枕角度调节的电机转动圈数检测模块；红外激光高度检测传感器包括有激光发射端、激光接收端和数据计算模块，数据计算模块用于计算红外激光高度检测传感器检测到的高度；

根据图1、图4和图9，为了实现对座椅的调节动力输出，使得座椅动力模块内包括有用于对座椅高度调节的高度调节电缸、用于椅背弧度调节的椅背调节步进电机、用于头枕弧度调节的头枕调节步进电机和用于按摩的按摩震荡电机；

根据图1和图3，为了实现人机的交互，使得交互模块内包括有用于显示数据的显示屏、用于输入信息的按键和用于录入指纹信息的指纹采集模块，为了实现对使用者的信息指纹的录入，设有的指纹采集模块包括算法处理模块、指纹采集区、控制驱动模块和指纹存储器，指纹采集区包括指纹传感器和采集控制电路，指纹传感器实时采集指纹图像，并通过采集控制电路相应的接口将图像数据传输至算法处理模块，算法处理模块将处理过后的指纹发送给控制模块，控制模块将指纹图像与按键输入信息进行匹配存储在存储模块内，且指纹采集模块为光学传感器，光学传感器使得手指在内置光源照射下，用棱镜将其投射在电荷耦合器件上，进而形成脊线呈黑色、谷线呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图象；为了使得使用者知晓自己的坐姿是否正确，在交互模块内的显示屏用于显示使用者的坐姿参数，并且将坐姿参数与人体学最适坐姿参数进行对比，并且设有蜂鸣器对使用者进行提醒；

根据图1、图5和图8，为了使得系统能够提供稳定的电压输出，使得电源模块内包括有用于调节电压的调压电路、用于转变电流的整流电路、用于过滤杂波干扰的滤波电路和用于稳定电压的稳压电路，电源模块连接市电网，因为控制模块的适用电压在3-5v之间以及电机等适用的电压在12-24v之间，使得电源模块将市电网电压通调压模块降压后分别输送给控制模块3-5v电压和输送给高度调节电缸、椅背调节步进电机、头枕调节步进电机和按摩震荡电机的12-24v电压，因为控制模块使用的是直流电压，电机等动力设备使用的是交流电压，这样调压电路至少设有两组，调压电路电性连接控制模块需要进行整流输入直流电压，另一组调压电路电性连接高度调节的高度调节电缸、椅背调节步进电机、头枕调节步进电机和按摩震荡电机无需进行整流，直接输入交流电压。

根据图1，为了使得存储信息分别存储，使得存储模块至少设有两组，其中一组用于存储系统运行的编程体，另一组用于存储座椅调节录入模块录入的参数信息、信息录入模块录入的使用者信息。

根据图1和图6，为了实现对座椅的远程控制，使得通讯模块采用nrf24l01无线模块实现遥控器的远程控制，且内置有晶体振荡器用来获得低功耗和快速的启动时间，以及antl输出引脚给天线提供平衡的射频输出，nrf24lel是一款适合超低功耗无线应用的soc，nash存储器、低功耗振荡器、实时计数器、aes硬件加密器、随机数据发生器、节能控制等部件，并提供了一个理想的无线协议平台，以保证协议的无缝连接、安全性、低功耗以及抗干扰性能。对于应用层，nrf24lel提供主从spi接口，uart，6～12位a/d转换器，pwm，模拟比较器，定时器以及外部中断等外设功能，以满足测量与控制需要。

红外激光高度检测传感器采用的是tfminiplus小型化激光雷达模组短距离传感器，tfminiplus继承了tfmini低成本、小体积和低功耗的三大优势，进一步提升了产品整体性能，提高输出帧率，缩小测距盲区，提高数据稳定性及准度。与此同时，增加ip65级防护，优化各类补偿算法，极大的拓宽了其应用领域和场景，测量范围在0.1-10m之间。

结构原理：先通过交互界面内的指纹采集模块录入指纹，然后通过按键输入指纹信息(即使用者信息)进行匹配，然后控制遥控器和通讯模块实现对控制模块发生指令，使得座椅动力模块可以调整座椅的角度和高度，在调整好使用者的坐姿后，座椅调节录入模块可是检测座椅的高度和椅背头枕的角度，然后将数据通过控制模块输入到存储模块内进行存储，当使用者的坐姿不符合人体学的时候，交互模块会对数据进行对比，使得使用者可以选择是否进行更换，并且在使用的时候可以通过按摩模块进行按摩。缓解使用者久坐的疲劳，以及当使用者在远处的时候，可以通过遥控器对座椅进行调节，然后回去的时候可以直接进行坐下休息。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。