一种用于矫正坐姿的智能限位装置

技术领域：

本发明涉及一种用于矫正坐姿的智能限位装置，属于护腰靠垫技术领域。

背景技术：

经济社会的发展，人们生活节奏的加快，这些客观因素使现代社会的人们处于繁忙而紧张的工作中。研究表明，身为上班一族的并且处于办公室里工作的人们在办公椅上伏案工作的时间越来越长。根据调查，90％以上的人们连续1小时以上不离开办公座椅，60％左右的工作人员连续2小时不离开办公座椅。对办公人员来说，长期处于坐姿，并且缺乏体育锻炼，使得很多办公人员遭受腰痛的困扰。为缓解腰痛，很多人选择使用各式护腰靠垫缓解腰痛。

然而现有的坐垫式、靠垫式护腰产品中，无法保证使用者处于正确的坐姿，也无法保证靠垫的实际利用率，即大多数时间，使用者的腰部并没有靠在靠垫上，也无法保证使用者的腰椎处于自然的生理曲线。使用者腰部的应力处于一个大的范围内，坐姿下腰部长期受力过度。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于矫正坐姿的智能限位装置，本发明可以使使用者保持正确坐姿，维持腰部生理曲线，提高靠背实际利用率，对腰部进行长时间支撑，降低腰部应力，改善使用者腰部受力情况，从而达到护腰的作用。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种用于矫正坐姿的智能限位装置，其包括：

约束装置、用于驱动所述约束装置的驱动系统，以及

用于控制所述驱动系统的控制系统。

作为优选，进一步地，所述约束装置包括限位带和活动插扣；

所述限位带包括通过所述活动插扣连接的上部限位带以及下部限位带，所述上部限位带一端固定在活动插扣上，另一端与使用者连接；

所述下部限位带一端连接在活动插扣上，另一端连接在驱动系统上。

作为优选，进一步地，所述驱动系统包括传动系统和动力系统，所述动力系统为可控制的电机；所述传动系统为减速装置，包括减速器支架、减速齿轮、齿轮轴以及输出转轴；

所述齿轮轴设置于所述减速器支架上，所述减速齿轮固连于所述齿轮轴上；所述电机固连于所述减速器支架上，所述电机输出轴与齿轮输入轴连接，所述输出转轴上可固设有滚筒也可不设滚筒，所述下部限位带的起始端固联在输出转轴上或滚筒上。

作为优选，进一步地，所述驱动系统设置在一固定板上，所述固定板设于座椅上。

作为优选，进一步地，所述驱动系统或为设置在座椅上的电动推杆，所述下部限位带的起始端固联在推杆上。

作为优选，进一步地，所述控制系统为电机或电动推杆的控制器，所述控制器设于固定板上。

作为优选，进一步地，所述智能限位装置还包括感知力的传感器，通过传感器测量限位带受力的大小，判断人体坐姿，由控制系统通过驱动系统控制限位带的执行动作。

作为优选，进一步地，所述传感器设于活动插扣或滚筒上，用于检测限位带所受拉力。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明通过在座椅上设置驱动系统，并通过限位带对使用者进行约束限位及提醒，使人体坐姿处于正确坐姿状态下，维持腰部生理曲线，减小腰椎受力。本发明具有使用灵活性高，适用性广等特点。

当人体处于正确坐姿时，限位带处于松弛状态，对人体没有束缚感；当坐姿下腰背部前倾时，限位带被触发，延迟一定时间后，此限位带开始收缩，强制提醒使用者保持正确坐姿。正确坐姿下，限位带不会对使用者带来不适感，舒适性具有一定保证。

当人体躯干前倾，且限位带处于拉伸状态时，因限位带的牵引作用，腰椎的受力会减轻。这对减轻疲劳，缓解腰痛也会产生积极的效果。

现有的护腰靠垫相比，本发明可以使使用者保持正确坐姿，维持腰部生理曲线，提高靠背实际利用率，对腰部进行长时间支撑，降低腰部应力，改善使用者腰部受力情况，从而达到护腰的作用。

附图说明：

图1为本发明的使用状态图；图2为驱动系统置于椅子后背的示意图；图3为驱动系统置于椅子底面的示意图；图4为驱动系统的示意图；图5为图3的侧视图；图6为一种限位带的局部示意图；图7至图8为另一种实施例的示意图，图7为另一种实施例的使用状态图，图8为该实施例的正面视图，图9为图8的侧视图；图10至图12为一种实施例，图10为该实施例的正面视图，图11为图10的侧面视图，图12为图10的背面视图；图13为使用电动推杆作为驱动的示意图；图14为控制原理图。

图中标号：1活动插扣，21上部限位带，211上部限位带约束插扣母扣，212上部限位带约束插扣子扣，22下部限位带，3电机，4减速齿轮，5输出转轴，6固定板，7减磨垫片，8座椅，81座椅扶手，9控制器。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例一

实施例，参见图1至图6及图13，本实施例的智能限位装置，用于矫正坐姿，其包括：

约束装置、用于驱动约束装置的驱动系统，以及用于控制驱动系统的控制系统。其中，约束装置包括限位带和活动插扣1。

具体设置中，限位带包括通过活动插扣1连接的上部限位带21以及下部限位带22，上部限位带21一端固定在活动插扣上，另一端与使用者连接。如图6所示，限位带正面设置有上部限位带约束插扣母扣211，上部限位带约束插扣子扣212，使用者使用时，活动插扣扣在胸前，起约束作用。

下部限位带22一端连接在活动插扣1上，另一端连接在驱动系统上，作为本领域的技术人员应当知晓，限位带也可以是一个整体的，本实施例将限位带分为上部和下部，两者之间通过活动插扣连接或者通过魔术贴连接，只不过是为了使用方便，例如在不用时可以将上部取下收纳。

驱动系统包括传动系统和动力系统，动力系统为可进行控制的电机3，例如步进电机、伺服电机等等；传动系统包括减速器支架、减速齿轮4以及齿轮轴；

图4所示，传动方式及结构现有成熟技术，此处只是举例说明，例如将齿轮轴设置于减速器支架上，减速齿轮固连于齿轮轴上；电机3固连于减速器支架上，电机输出轴与齿轮输入轴连接，并在输出转轴上固设有滚筒5，下部限位带的起始端固联在滚筒上，滚筒正传收紧限位带，反转放出限位带，或者反过来都可以实现。其中输出转轴上可以固设有滚筒，也可不固设滚筒，即下部限位带的起始端也可直接固联在输出转轴上。

上述驱动系统整体设置在一固定板6上，固定板设于座椅上，可以设置于座椅靠背或座椅8的底面。

诚然，上述驱动系统也可以采用电动推杆，设置在座椅后背上或座椅底面，将下部限位带的起始端固联在推杆上，通过推杆伸缩拉紧或松弛限位带。

控制系统为电机或电动推杆的控制器，控制器也可以设于固定板上，或者设于使用者易于触摸的地方，也可以采用遥控控制。

智能限位装置还包括感知力的传感器，通过传感器测量限位带受力的大小，判断人体坐姿，由控制系统通过驱动系统控制限位带的执行动作。其中，传感器可以设于活动插扣或滚筒上或限位带上，或者其他可以实现测力的地方，用于检测限位带所受拉力。当然，也可以通过步进电机自身测出力矩，计算得出限位带上的拉力，从而不需要额外的感知力的传感器。

具体设置中，可以在座椅的靠背顶部粘贴减磨垫片7，减小两者之间的摩擦，对座椅和限位带起到保护作用。

实施例二

传动、控制部分与实施例一相同。与实施例一相比，区别在于，如图7至图9所示，上部限位带(21)一端固联于椅背下端，斜跨过使用者躯干，另一端固联于输出转轴(5)上。

实施例三

传动、控制部分与前一实施例相同。与实施例一相比，区别在于，如图10至图12所示，上部限位带(21)一端环绕过使用者躯干，穿过座椅扶手(81)，固联于固定板(6)上；上部限位带(21)另一端固联于输出转轴(5)上。上部限位带(21)位于椅背正面中间位置，设置有上部限位带约束插扣母扣211，上部限位带约束插扣子扣212，使用时，在胸前将活动插扣扣上，起约束作用。

需要说明的是，本发明中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。