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保健按摩椅研發公司


隨著社會經濟的發展、生活節奏的加快以及工作壓力的增大,人們對健康越來越關注,由于家庭和辦公室里個人電腦的普遍使用,導致肩部僵硬成為常見病。按摩椅作為一種可以消除人體疲勞的保健中国彩票网3d预测,得到廣大消費者的喜愛,而且越來越普遍地進入尋常百姓家中。目前,在電動按摩椅市場上,進口、合資以及國產產品并存。相對而言,進口產品功能強大、按摩方式豐富、外觀優美,但同時其價格也非常昂貴。而國內產品功能較簡單,產品價格也相對低廉,但也需至少3000元以上。通過對國內外按摩椅的市場調研可知,現有產品結構復雜,成本較高,搬運裝拆不方便,大多不具備腰部兩側按摩等。基于此創新設計并制造了一款功能多樣的保健按摩椅,為按摩椅市場提供一款結構簡單、功能多樣、經濟實惠的按摩椅,滿足廣大群眾的保健按摩需求。

一、保健按摩椅性能分析

目前國外內市場上多功能按摩椅的主要產品及其性能分析如下。(1)圖1為國內按摩椅產品,其性能分析為:兩個產品為國內某制造商生產的某兩款多功能按摩椅,具有背部和腿部按摩功能,背部按摩均是通過固定在按摩椅上的按摩頭旋轉運動實現的,一個電機驅動一個按摩頭,按摩頭只能自轉不能移動,按摩范圍小。總體可見兩款產品功能單一,結構復雜,成本較高。(2)圖2為國外按摩椅產品,其性能分析為:兩個產品為國外某制造商生產的多功能按摩椅,不僅具有背部和腿部按摩功能,而且還設置了自動按摩程序,使用者可根據自己的需求選擇相應的按摩程序。總體可見兩款產品功能較齊全,結構復雜,保養維護較難,操作復雜,一般使用者無法很快熟練使用。

圖 1 國內按摩椅產品

通過以上分析可知,現有產品特點如下:

(1)按摩頭不能移動,一個電機驅動一個按摩頭,按摩范圍小、使用電機多;(2)捶擊式或轉動式按摩方法可能會給使用者帶來物理損傷;(3)多數不具有對腰部的按摩,其他健身器材如跑步機依靠腰部震動帶的顫動來實現腰部按摩;(4)結構復雜,成本較高,搬運裝拆不方便。

二、多功能按摩椅的設計理念

基于以上對市場的按摩椅調查研究,采用創新與優化設計完成了按摩椅的多個功能的實現,如主傳動軸的創新設計,實現了一個電機控制背部和腰部的運動;使用動滑輪、定滑輪、鋼纜繩以及限位開關實現背部滾動按摩;使用傾斜按摩盤實現腰部按摩。其創新設計思路如圖1所示。

三、多功能按摩椅總體方案設計

3.1功能實現

該按摩椅具有背部、腰部和腳底按摩功能。本按摩椅通過控制直流電機驅動齒輪減速機,帶動主動軸轉動,主傳動軸為兩端方形結構,分兩路控制工作部分。一路為鏈輪機構通過夾持裝置可實現在主傳動軸上的軸向移動,從而實現了腰部按摩盤的位置可調;通過形位配合,主傳動軸轉動,帶動鏈輪機構的周向轉動,以驅動按摩盤轉動實現腰部按摩。另一路通過定滑輪、動滑輪、鋼纜繩及限位開關帶動背部按摩輪上下往復滾動,實現對背部的滾動按摩。本按摩椅還增加了可伸縮拖動的腳底滾子按摩,使用者可根據自己的需求選用。其傳動原理如圖2所示。

3.2傳動系統控制原理的分析

控制電路主要由控制板和驅動板兩部分來組成,通過兩者的共同作用來實現傳動系統的控制。控制板部分主要采用8501MCU控制電機正反轉狀態變換及速度調節等,通過其控制不同管導通而實現電機轉向的變換,電機轉速的調節則采用PWM脈沖方式,設計了三級變速。控制板的電路圖如圖3所示。驅動板部分采用H橋經典電機驅動電路,電機運動時驅動管會對角線導通。

圖 3 多功能按摩椅設計流程圖

3.3計算分析過程

根據背部按摩和腰部按摩的輸出功率與傳動機構的效率,計算電機最小輸出功率,由輸出功率選擇合適電機由電機的功率和速度和輸出端要求,計算實現背部按摩和腰部按摩分別所需傳動比,然后設計傳動機構。結合輸出端的輸出扭矩,校核按摩椅各部分強度。估取人體重量為150 kg,對背靠的壓力取大值100 kg,查閱皮革的摩擦系數計算背部摩擦力,結合所設計得按摩滾輪直徑,計算力矩和背部按摩輸出功率。估取腰部按摩傾斜圓盤與腰部擠壓產生的壓力,然后根據塑料摩擦系數計算力矩和腰部按摩輸出功率。查閱滑輪組、軸承、齒輪系、減速機構等的傳動效率,分別計算出主軸提供給腰部按摩和背部按摩的功率,由此功率通過傳動效率計算出電機的最小輸出效率,查閱有關電機資料選擇合適電機。根據電機的功率和速度和輸出端要求,設計變速箱和齒輪系傳動。結合輸出端的輸出扭矩,計算校核所選鋼纜繩的應力、主傳動軸、各級傳動齒輪和鏈條等。根據該設計思路完成的產品三維效果圖如圖4所示。

圖 4 按摩椅傳動原理圖

小結

本按摩椅創新之處有以下幾點:(1)產品按摩部分采用定滑輪、動滑輪、鋼纜繩及限位開關組合實現按摩輪上下滾動按摩,避免對人體物理損傷。(2)對主傳動軸進行了創新設計,在兩端采用形位配合與夾持裝置(實現傳動鏈輪同步移動),可分別實現軸向滑動(調節兩腰部按摩盤距離)與周向轉動(將運動通過鏈輪機構傳遞到按摩盤),通過主傳動軸的運動分流實現背部和腰部的運動協調控制。拓展軟件模塊開發,增加學習功能以實現和保存用戶個性化自動按摩模式是本項目今后要深入研究的內容。

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方案用到的產品

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