一种防摔的椅子制造技术

本发明专利技术涉及一种防摔的椅子，包括：椅子本体(1)、压力传感器(2)、倾斜状态监测器(3)、红外传感器、中央控制器、辅助支撑机构(4)和脚垫(10)；本椅子在原有结构的基础上增设压力传感器、倾斜状态监测器和红外传感器，分别用于检测椅子腿的承压数据、椅子本体的倾斜状态数据以及椅子上的热像图，并以此为依据能够实时监测椅子的状态，中央控制器根据椅子的热像图判断椅子是否处于载人状态，通过对压力数据和倾斜数据进行数据分析后生成止动策略，并以止动策略调整各辅助支撑机构的伸长量及指向角度，提高了椅子使用的稳定性及安全性，同时能够感应椅子是否有人乘坐；并通过在椅子腿底部设置脚垫，能够进一步提高椅子使用的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种防摔的椅子
本专利技术涉及座椅安全
，具体涉及一种防摔的椅子。
技术介绍
椅子是日常生活中常见的家具，椅子作为休息的辅助部件，其结构的扎实、稳定性尤为重要，其安全性更是用户的首要要求。对于好动的儿童来说，经常会爬到椅子上玩耍，倚着靠背摇来摇去，而靠背在超过一定范围的承受力时会前后受力不稳定，甚至发生后翻或侧翻，对孩子会存在安全方面的危险。为了解决上述问题，一些厂家在椅子上专门设计了辅助支撑部件，通过弹簧与椅腿连接，使得辅助支撑部件因重力作用向外撑开一定角度。但是，这种结构的辅助支撑部件导致椅子因重心偏移而前后摆动，稳定性较差，对于久坐的文职人员极易养成不良的坐姿习惯，不适合于日常办公使用。另外，还有一些厂家在椅子底部加装了具有电动感应功能的支撑机构，当椅子发生倾斜时，控制支撑机构自动撑起一定长度，避免椅子侧翻；而在搬动椅子时，也会导致椅子呈倾斜状态，此时椅子在无人乘坐的状态下也会启动支撑机构运行，给移动带来不便。综上所述，如何提供一种保证椅子使用安全的控制设备，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为解决现有结构的椅子存在着上述完全性及稳定性低的技术问题，提供一种防摔的椅子，本专利技术的椅子能够在感应有人承载的情况下，通过数控原理自动为椅腿提供辅助支撑力，保证椅腿不发生侧翻或后翻，提高了椅子使用的稳定性及安全性。为实现上述目的，本专利技术提供的一种防摔的椅子，包括：椅子本体、压力传感器、倾斜状态监测器、红外传感器、中央控制器、辅助支撑机构和脚垫；在椅子本体下部各椅子腿的底面均设置有压力传感器，用于感应椅子腿的受力程度并生成压力数据，所述的倾斜状态监测器设置于椅子本体上，用于感应椅子本体的倾斜状态并生成倾斜数据，在任意两个相邻的椅子腿之间均设置有辅助支撑机构，用于为倾斜状态的椅子提供辅助支撑力，所述的红外传感器设置于椅子靠背上，通过红外线感应获得椅子上的热像图，所述中央控制器的信号输入端连接各压力传感器、倾斜状态监测器和红外传感器，其信号输出端与辅助支撑机构连接，该中央控制器根据接收到的热像图判断椅子是否处于载人状态，在判定为载人状态下，对压力数据和倾斜数据进行数据分析后生成止动策略，并以止动策略调整各辅助支撑机构的伸长量及指向角度；所述的脚垫套设于各椅子腿上，其底面与压力传感器的底面共面，该脚垫的边缘呈弧形，并采用橡胶材料制成。作为上述技术方案的进一步改进，所述的倾斜角度监测器采用倾角传感器，所述的倾角传感器设置于座椅的底面中心部位，该倾角传感器在设定的平面坐标系内感应椅子本体的角位移。作为上述技术方案的进一步改进，所述的中央控制器包括：信号采集模块、信号预处理模块、数据分析模块和驱动模块；所述的信号采集模块用于采集压力传感器及倾角传感器输出的感应信号；所述的信号预处理模块用于将感应信号进行预处理，生成供数据分析模块识别的信号；所述的数据分析模块用于从热像图中辨识人的特征数据，在获得该特征数据后将椅子本体的角位移测量值与设定的角位移阈值进行比较，在超出角位移阈值时，通过驱动模块驱动椅子本体倾斜方向上的辅助支撑机构向外旋转并伸长至地面，辅助支撑机构的旋转角度与角位移测量值相同；该数据分析模块还将支撑于地面的各椅子腿压力数据与设定的压力阈值进行比较，在部分椅子腿的压力数据超出压力阈值时，通过驱动模块驱动已落地的辅助支撑机构进一步伸长，并在椅子本体被推送至水平状态后驱动辅助支撑机构复位。作为上述技术方案的进一步改进，所述的倾斜角度监测器采用位移传感器，在椅子本体各边的角部均设置有位移传感器，所述的位移传感器在设定的空间三轴坐标系内感应其所在位置的线位移。作为上述技术方案的进一步改进，所述的中央控制器包括：信号采集模块、信号预处理模块、数据分析模块和驱动模块；所述的信号采集模块用于采集压力传感器及位移传感器输出的感应信号；所述的信号预处理模块用于将感应信号进行预处理，生成供数据分析模块识别的信号；所述的数据分析模块用于从热像图中辨识人的特征数据，在获得该特征数据后将各位移传感器的线位移构建椅子本体的倾斜状态图像，并将该倾斜状态图像与记录的水平状态图像进行比较以获得椅子本体的转动角度及转动方向，椅子本体的转动角度与设定的角度阈值进行比较，在超出角度阈值时，通过驱动模块驱动椅子本体倾斜方向上的辅助支撑机构向外旋转并伸长至地面，辅助支撑机构的旋转角度与本体的转动角度相同；该数据分析模块还将支撑于地面的各椅子腿压力数据与设定的压力阈值进行比较，在部分椅子腿的压力数据超出压力阈值时，通过驱动模块驱动已落地的辅助支撑机构进一步伸长，并在椅子本体被推送至水平状态后驱动辅助支撑机构复位。作为上述技术方案的进一步改进，所述的信号预处理模块包括：A/D转换器、信号放大器和滤波器，用于将信号采集模块输出的信号依次进行模数转换、放大和滤波处理。作为上述技术方案的进一步改进，所述的辅助支撑机构包括：气缸、气动推杆、发动机、传动轴和两个旋转伺服电机；所述的传动轴的两端各连接一旋转伺服电机，两个旋转伺服电机固定于相邻的两个椅子腿的侧壁上，所述的气缸套设于传动轴的中心部位，该气缸的动力输入端与发动机连接，其动力输出端与气动推杆连接，所述气动推杆的末端设有用于支撑地面的底座，所述的旋转伺服电机与发动机的信号输入端均连接驱动模块，并受驱动模块的驱动控制。本专利技术的一种防摔的椅子优点在于：本专利技术的椅子在原有结构的基础上增设压力传感器、倾斜状态监测器和红外传感器，分别用于检测椅子腿的承压数据、椅子本体的倾斜状态数据以及椅子上的热像图，并以此为依据能够实时监测椅子的状态，中央控制器根据椅子的热像图判断椅子是否处于载人状态，在判定为载人状态下，通过对压力数据和倾斜数据进行数据分析后生成止动策略，并以止动策略调整各辅助支撑机构的伸长量及指向角度，以便驱动辅助支撑机构向椅子外侧推开至合适的角度，从椅子倾倒的方向给椅子支撑力，防止椅子倾倒，提高了椅子使用的稳定性及安全性，同时能够感应椅子是否有人乘坐，避免因搬动椅子而触发设备运行所带来的不便，实现了智能化的控制功能；通过在椅子腿底部设置脚垫，能够增大椅子的受力面积，增大其与底面之间的摩擦力；另外，因脚垫采用弹性橡胶制成，故在椅子发生倾斜时能预先提供缓冲力，避免椅子偏斜到一定角度时发生瞬时滑动的情况，为中央控制器的感应及辅助支撑机构的驱动预留反应时间。附图说明图1为本专利技术实施例中提供的一种防摔的椅子结构示意图；图2a为图1中示出的椅子套设脚垫后的状态示意图；图2b为套设脚垫后的椅子腿底部示意图；图3为本专利技术实施例一中的倾角传感器安装位置示意图；图4为本专利技术实施例一中的中央控制器结构示意图；图5为本专利技术实施例一中的信号预处理模块结构示意图；图6为本专利技术实施例一中的辅助支撑机构结构示意图；图7为本专利技术实施例二中的位移传感器安装位置示意图；图8为本专利技术实施例二中的中央控制器结构示意图。附图标记1、椅子本体2、压力传感器3、倾斜状态监测器4、辅助支撑机构5、气缸6、气动推杆7、传动轴8、旋转伺服电机9、底座10、脚垫具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术所述的一种防摔的椅子进行详细说明。如图1所示，本专利技术提供的一种防摔的椅子，该椅子具体包括：椅子本体1、压力传感器2、倾斜状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防摔的椅子，其特征在于，包括：椅子本体(1)、压力传感器(2)、倾斜状态监测器(3)、红外传感器、中央控制器、辅助支撑机构(4)和脚垫(10)；在椅子本体(1)下部各椅子腿的底面均设置有压力传感器(2)，用于感应椅子腿的受力程度并生成压力数据，所述的倾斜状态监测器(3)设置于椅子本体(1)上，用于感应椅子本体(1)的倾斜状态并生成倾斜数据，在任意两个相邻的椅子腿之间均设置有辅助支撑机构(4)，用于为倾斜状态的椅子提供辅助支撑力，所述的红外传感器设置于椅子靠背上，通过红外线感应获得椅子上的热像图，所述中央控制器的信号输入端连接各压力传感器(2)、倾斜状态监测器(3)和红外传感器，其信号输出端与辅助支撑机构(4)连接，该中央控制器根据接收到的热像图判断椅子是否处于载人状态，在判定为载人状态下，对压力数据和倾斜数据进行数据分析后生成止动策略，并以止动策略调整各辅助支撑机构(4)的伸长量及指向角度；所述的脚垫(10)套设于各椅子腿上，其底面与压力传感器(2)的底面共面，该脚垫(10)的边缘呈弧形，并采用橡胶材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种防摔的椅子，其特征在于，包括：椅子本体(1)、压力传感器(2)、倾斜状态监测器(3)、红外传感器、中央控制器、辅助支撑机构(4)和脚垫(10)；在椅子本体(1)下部各椅子腿的底面均设置有压力传感器(2)，用于感应椅子腿的受力程度并生成压力数据，所述的倾斜状态监测器(3)设置于椅子本体(1)上，用于感应椅子本体(1)的倾斜状态并生成倾斜数据，在任意两个相邻的椅子腿之间均设置有辅助支撑机构(4)，用于为倾斜状态的椅子提供辅助支撑力，所述的红外传感器设置于椅子靠背上，通过红外线感应获得椅子上的热像图，所述中央控制器的信号输入端连接各压力传感器(2)、倾斜状态监测器(3)和红外传感器，其信号输出端与辅助支撑机构(4)连接，该中央控制器根据接收到的热像图判断椅子是否处于载人状态，在判定为载人状态下，对压力数据和倾斜数据进行数据分析后生成止动策略，并以止动策略调整各辅助支撑机构(4)的伸长量及指向角度；所述的脚垫(10)套设于各椅子腿上，其底面与压力传感器(2)的底面共面，该脚垫(10)的边缘呈弧形，并采用橡胶材料制成。2.根据权利要求1所述的防摔的椅子，其特征在于，所述的倾斜角度监测器(3)采用倾角传感器，所述的倾角传感器设置于座椅的底面中心部位，该倾角传感器在设定的平面坐标系内感应椅子本体(1)的角位移。3.根据权利要求2所述的防摔的椅子，其特征在于，所述的中央控制器包括：信号采集模块、信号预处理模块、数据分析模块和驱动模块；所述的信号采集模块用于采集压力传感器(2)及倾角传感器输出的感应信号；所述的信号预处理模块用于将感应信号进行预处理，生成供数据分析模块识别的信号；所述的数据分析模块用于从热像图中辨识人的特征数据，在获得该特征数据后将椅子本体(1)的角位移测量值与设定的角位移阈值进行比较，在超出角位移阈值时，通过驱动模块驱动椅子本体(1)倾斜方向上的辅助支撑机构(4)向外旋转并伸长至地面，辅助支撑机构(4)的旋转角度与角位移测量值相同；该数据分析模块还将支撑于地面的各椅子腿压力数据与设定的压力阈值进行比较，在部分椅子腿的压力数据超出压力阈值时，通过驱动模块驱动已落地的辅助支撑机构(4)进一步伸长，并在椅子本体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建伟，史金枝，王培培，
申请(专利权)人：张建伟，史金枝，王培培，
类型：发明
国别省市：山东,37