CN111345987A - 一种全自动智能按摩设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动智能按摩设备，设备底座及床体构成设备的框架，X轴平动电机、Y轴平动电机、Z轴平动电机分别将动力传输至对应X轴丝杠、Y轴丝杠、Z轴丝杠，在各传动方向上，配置X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨，实现按摩设备沿X、Y、Z三轴各自方向移动。将视觉设备和按摩头组件固定在同一支架同时运动。按摩头和设备本体共用一套坐标系，3D系统输出的人体轮廓坐标，按摩头可实现绕X轴Y轴的自由转动，人体上下左右的曲线变化按摩头均能实现精准吻合，确保最优的按摩效果，精确控制按摩头。

Description

一种全自动智能按摩设备

技术领域

本发明涉及按摩设备，尤其涉及能实现对人体从肩部至小腿全方位无死角的智能全自动按摩体验的设备。

背景技术

按摩是一种缓解身体疲劳比较有效的方式，伴随着人们物质水平的提高，需求越来越旺盛。机器的发明和使用，逐渐代替人工，使得以往人工往复的运动被一特定的传动机构取代。如何更有效，更省人工，更贴合按摩体验者的需要，是按摩设备发明者们研究的方向，一款全自动智能按摩设备，能根据不同体质、不同年龄的人以定制化的按摩服务，具有广阔的应用前景。

现有的按摩器械种类繁多且功能各异，小型便携式按摩仪是通过电机带动偏心装置转动，从而产生具有一定规律的冲击运动，冲击运动带动涂抹器振动达到按摩的目的，也有部分便携按摩器是通过平面往复机构进行动力传输，使得多个按摩头以一定规律平动而实现对人体的按摩，这类便携式按摩器材大多需要自主使用或在他人帮助才能正常使用；披戴型按摩器械是通过电机带动按摩捶进行直线往复运动，进而实现拍打的效果；按摩座垫和按摩椅原理相近，主要按摩的实现方式是电机带动按摩头在人体背部作用，而按摩头安装在移动支架上，支架在按摩仪内部的导轨上可以进行移动，从而实现按摩头在人体背部的位移；医用大功率按摩仪是电机通过传动软轴将动力输送给按摩头部件，按摩头的工作原理大多也是通过偏心轮的振动实现按摩功效。

市面上的按摩器械种类繁多，各有其优点和缺陷。小型便携式按摩器材体积小、携带方便，但是其产品整体功率偏低，不能达到活血化瘀、缓解疲劳的效果；披戴型按摩器械主要缺点是按摩部位相对固定，主要针对的特定部位；按摩座垫和按摩椅是当下最受欢迎的按摩器械，车站、机场和商场等公共场所随处可见，由于人体结构复杂，不同部位对按摩力度的需求都不相同，安全起见，按摩椅会设计一种相对安全的力度及比较不容易受伤的部位按摩，因此在实际使用中，按摩头运行轨迹均是提前设计好，并不能最大程度考虑到使用者的实际按摩需求，使用效果会大打折扣，并没有真正解决问题；还有一种自动按摩设备，仿照CNC设计，实现自动按摩功能，在机器的上方安装有视觉设备，但忽略了人好动的特性，尤其是在受外界刺激时，本能的会移动身体，此时，预先设定的按摩头运动路径会达不到目的甚至对人体造成伤害，另一方面，视觉成像系统的成像精度随着空间体积的增加而降低，此外，现有设备并无力学反馈装置，很容易因按摩力度过大而伤害人体。

发明内容

为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种全自动智能按摩设备, 包括设备底座、床体、X轴平动电机、X轴导轨、Y轴平动电机、Y轴导轨架、Y轴丝杠、Z轴丝杠、Z轴平动电机、Z轴导轨、Y轴转动电机、Y 轴导轨、X轴丝杠、X轴转动电机、D视觉识别系统、按摩头直驱电机、 Y轴转动架及按摩头电机夹具；

设备底座及床体构成设备的框架，X轴平动电机、Y轴平动电机、Z 轴平动电机分别将动力传输至对应X轴丝杠、Y轴丝杠、Z轴丝杠，在各传动方向上，配置X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨，实现按摩设备沿X、Y、Z三轴各自方向移动；

D视觉识别系统与按摩头固定在一个支架上，按摩头组件包括按摩头和按摩头直驱电机，通过电机夹具将按摩头组件固定在电机夹具上，X轴转动电机控制支杆，使得按摩头组件绕X轴自由转动，Y轴转动架通过轴承固定在Y轴导轨架上，通过Y轴转动电机控制Y轴导轨架绕Y轴转动的自由度。

作为本发明的进一步改进，所述按摩头直驱电机被按摩头电机夹具通过螺钉夹持。

作为本发明的进一步改进，按摩头和按摩头直驱电机通过螺纹连接。

作为本发明的进一步改进，按摩头上贴有应变片。

作为本发明的进一步改进，包括Z轴导轨架、Z轴导轨滑块及Z轴导轨支架；Z轴导轨支架垂直于Z轴丝杠，Z轴导轨滑块固定在Z轴导轨支架端部，Z轴导轨滑块滑动设置在Z轴导轨上，Z轴导轨固定在Z轴导轨架上，Z轴导轨架垂直于床体直立设置。

作为本发明的进一步改进，包括X轴导轨架；X轴丝杠连接X轴导轨架，X轴导轨架滑动设置在X轴导轨上，X轴导轨垂直固定在Z轴导轨架上。

作为本发明的进一步改进，包括X轴导轨滑块，X轴导轨滑块设置在 X轴导轨上。

作为本发明的进一步改进，包括X轴丝杠滑块，X轴丝杠滑块设置在 X轴丝杠上。

本发明的有益效果是：

将视觉设备和按摩头组件固定在同一支架同时运动，按摩头和设备本体共用一套坐标系，通过3D系统输出的人体轮廓坐标，按摩头可实现绕 X轴Y轴的自由转动，人体上下左右的曲线变化按摩头均能实现精准吻合，确保最优的按摩效果，精确控制按摩头。

通过将3D视觉识别系统与按摩头固定在一个支架上，可以防止按摩头在运动过程中，遮挡视觉系统的视线。人在按摩过程中扭动身体，通过视觉提供近距离成像，可确定人体扭动之后的状态，实现随动控制。此外， 3D系统能判别按摩头距离人体的位置，在按摩过程中，更能精准的控制按摩头的运动速度，提高按摩效率。

在按摩头上，贴有应变片，可与直驱电机形成闭环电路，实现力度的精确控制，防止因按摩力度过大而误伤人体。

实际使用中，直驱电机配置大功率，大扭矩，按摩力度有足够的穿透力，而且可以避免因使用软轴传动系统造成的功率损耗、使用寿命过短的问题。

改善现有按摩器械功率低、按摩力度小的问题；实现按摩头无盲区按摩，改变现有按摩椅等按摩设备存在机构运行盲区的问题；自主可选择按摩轨迹和重点按摩部位，改善现有半自动设备运行轨迹固定且无重点的机械化运行模式；两个轴向转动自由度实现对人体曲线的完美贴合，可根据人体外形调整按摩角度，实现全自动智能化按摩；通过智能3D视觉识别系统，判断人体关键器官位置，避免按摩头对内脏器官的高频冲击，提升按摩安全性；按摩头力反馈循环，可精确控制按摩力度，防止力度过大损坏人体组织。

附图说明

图1：本发明全自动智能按摩设备使用状态立体图；

图2：图1的部分放大图；

图3：本发明使用状态图；

图4：图3的部分部件放大图；

图5：本发明使用状态侧视图；

图6：本发明使用状态主视图；

图7：本发明使用状态俯视图。

图中各部件名称如下：

设备底座1、床体2、X轴平动电机3、Z轴导轨架4、X轴导轨5、Y 轴平动电机6、Y轴导轨架7、Y轴丝杠8、人体模型9、Z轴丝杠10、Z 轴平动电机11、Z轴导轨12、Z轴导轨滑块13、Z轴导轨支架14、X轴导轨滑块15、Y轴转动电机16、Y轴导轨17、X轴丝杠滑块18、X轴丝杠19、X轴转动电机20、3D视觉识别系统21、按摩头直驱电机22、X轴导轨架23、Y轴转动架24、按摩头电机夹具25。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

一种全自动智能按摩设备，包括设备底座1、床体2、X轴平动电机3、Z轴导轨架4、X轴导轨5、Y轴平动电机6、Y轴导轨架7、Y轴丝杠8、人体模型9、Z轴丝杠10、Z轴平动电机11、Z轴导轨12、Z轴导轨滑块 13、Z轴导轨支架14、X轴导轨滑块15、Y轴转动电机16、Y轴导轨17、X轴丝杠滑块18、X轴丝杠19、X轴转动电机20、3D视觉识别系统21、按摩头直驱电机22、X轴导轨架23、Y轴转动架24、按摩头电机夹具25。

X轴是指水平面内，X轴丝杠19的方向，Y轴是竖直面内，Y轴丝杠 8的方向，Z轴是指水平面内，Z轴丝杠10的方向。

设备底座1、床体2构成设备的框架，支撑整个设备，人体模型9俯卧在床体上，X轴平动电机3、Y轴平动电机6、Z轴平动电机11分别将动力传输至对应X轴丝杠19、Y轴丝杠8、Z轴丝杠10，在各传动方向上，配置有导轨及滑块，分别是X轴导轨架23、X轴导轨5、X轴导轨滑块15 及X轴丝杠滑块18；Y轴导轨17及Y轴导轨架7；Z轴导轨12、Z轴导轨架4、Z轴导轨支架14及Z轴导轨滑块13，实现X、Y、Z三轴沿各自方向移动。

Z轴导轨支架14垂直于Z轴丝杠10，Z轴导轨滑块13固定在Z轴导轨支架14端部，Z轴导轨滑块13滑动设置在Z轴导轨12上，Z轴导轨 12固定在Z轴导轨架4上，Z轴导轨架4垂直于床体直立设置。X轴丝杠 19连接X轴导轨架23，X轴导轨架23滑动设置在X轴导轨5上，X轴导轨5垂直固定在Z轴导轨架4上。X轴导轨滑块15设置在X轴导轨5上。 X轴丝杠滑块18设置在X轴丝杠19上。

按摩头组件包括按摩头和按摩头直驱电机22，二者通过螺纹连接，通过电机夹具将按摩头组件固定在电机夹具25上，X轴转动电机20控制支杆25，使得按摩头组件绕X轴自由转动，Y轴转动架24通过轴承固定在 Y轴导轨架7上，通过Y轴转动电机16控制Y轴导轨架7绕Y轴转动的自由度。按摩头和设备本体共用一套坐标系，3D系统输出的人体轮廓信息，按摩头可实现绕X轴Y轴的自由转动，人体上下左右的曲线变化按摩头均能实现精准吻合，确保最优的按摩效果，

通过将3D视觉识别系统21与按摩头固定在一个支架上，可以防止按摩头在运动过程中，遮挡视觉系统的视线。人在按摩过程中扭动身体，通过视觉提供近距离成像，可确定人体扭动之后的状态，实现随动控制。此外，3D系统能判别按摩头距离人体的位置，在按摩过程中，更能精准的控制按摩头的运动速度，提高按摩效率。

在按摩头上，贴有应变片，可与直驱电机形成闭环电路，实现力度的精确控制，防止因按摩力度过大而误伤人体。

实际使用中，直驱电机配置大功率，大扭矩，按摩力度有足够的穿透力，而且可以避免因使用软轴传动系统造成的功率损耗、使用寿命过短的问题。

此外，通过3D视觉识别系统将人体外形转化为数字信息交由计算机处理，首先解决由于使用者性别体型等产生的自主需求，完成一对一的私人智能定制；电机直驱偏心轮按摩头，功率大功效好，由于设备整体采用高强度钢材制作，自身不存在因振动过大而产生的噪音问题；此外自主智能按摩系统允许使用者在使用前或使用中通过APP来自主选择按摩路径及主要按摩区域，避免了形式化的按摩头运行轨迹，真正意义实现智能化全自动按摩体验。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种全自动智能按摩设备，其特征在于：包括设备底座(1)、床体(2)、X轴平动电机(3)、X轴导轨(5)、Y轴平动电机(6)、Y轴导轨架(7)、Y轴丝杠(8)、Z轴丝杠(10)、Z轴平动电机(11)、Z轴导轨(12)、Y轴转动电机(16)、Y轴导轨(17)、X轴丝杠(19)、X轴转动电机(20)、3D视觉识别系统(21)、按摩头直驱电机(22)、Y轴转动架(24)及按摩头电机夹具(25)；

设备底座(1)及床体(2)构成设备的框架，X轴平动电机(3)、Y轴平动电机(6)、Z轴平动电机(11)分别将动力传输至对应X轴丝杠(19)、Y轴丝杠(8)、Z轴丝杠(10)，在各传动方向上，配置X轴导轨(5)、Y轴导轨(17)、Z轴导轨(12)，实现按摩设备沿X、Y、Z三轴各自方向移动；

3D视觉识别系统(21)与按摩头固定在一个支架上，按摩头组件包括按摩头和按摩头直驱电机(22)，通过电机夹具将按摩头组件固定在电机夹具(25)上，X轴转动电机(20)控制支杆(25)，使得按摩头组件绕X轴自由转动，Y轴转动架(24)通过轴承固定在Y轴导轨架(7)上，通过Y轴转动电机(16)控制Y轴导轨架(7)绕Y轴转动的自由度。

2.根据权利要求1所述的一种全自动智能按摩设备，其特征在于：所述按摩头直驱电机(22)被按摩头电机夹具(25)通过螺钉夹持。

3.根据权利要求1所述的一种全自动智能按摩设备，其特征在于：按摩头和按摩头直驱电机(22)通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种全自动智能按摩设备，其特征在于：按摩头上贴有应变片。

5.根据权利要求1所述的一种全自动智能按摩设备，其特征在于：包括Z轴导轨架(4)、Z轴导轨滑块(13)及Z轴导轨支架(14)；Z轴导轨支架(14)垂直于Z轴丝杠(10)，Z轴导轨滑块(13)固定在Z轴导轨支架(14)端部，Z轴导轨滑块(13)滑动设置在Z轴导轨(12)上，Z轴导轨(12)固定在Z轴导轨架(4)上，Z轴导轨架(4)垂直于床体直立设置。

6.根据权利要求5所述的一种全自动智能按摩设备，其特征在于：包括X轴导轨架(23)；X轴丝杠(19)连接X轴导轨架(23)，X轴导轨架(23)滑动设置在X轴导轨(5)上，X轴导轨(5)垂直固定在Z轴导轨架(4)上。

7.根据权利要求6所述的一种全自动智能按摩设备，其特征在于：包括X轴导轨滑块(15)，X轴导轨滑块(15)设置在X轴导轨(5)上。

8.根据权利要求6所述的一种全自动智能按摩设备，其特征在于：包括X轴丝杠滑块(18)，X轴丝杠滑块(18)设置在X轴丝杠(19)上。

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