一种浮动式动态调节表面形态的支撑装置，支撑体(4)按照随第一配合端(3a)的移动而移动和/或基于所述支撑体(4)的工作面(4a)受到的外力而在垂直于包覆层表面的平面内绕所述第一配合端(3a)摆动的方式改变其工作面(4a)的工作形态，其中，所述工作面(4a)的工作形态是所述工作面(4a)距离地面的高度能够变化而形成的各异的位置形态和/或所述工作面(4a)与地面之间的夹角能够变化而形成的各异的倾斜形态。态。态。
【技术实现步骤摘要】
一种浮动式动态调节表面形态的支撑装置
[0001]本专利技术是申请号为201810216231.4，申请日为2018年03月15日，申请类型为专利技术，申请名称为一种动态调节表面形态的底垫和配备该底垫的学生座椅。
[0002]本专利技术属于生活用品器械领域，尤其涉及一种浮动式动态调节表面形态的支撑装置。
技术介绍
[0003]目前，市场上的学生的调节主要集中于坐高、坐深、腰靠高度等大范围尺寸，或者是坐垫和靠垫的表面接触温度的调节，而坐垫和靠垫的形态是固定不变的。坐垫和靠垫可变换形态的功能主要出现在汽车座椅上，旨在适应不同的行车环境。
[0004]公开号为CN104055344A的中国专利公开了一种智能学习座椅。该专利技术用坐姿检测装置采集学习者坐在桌椅前的数据，并将采集到的数据传送至数据处理单元，数据处理单元在对采集到的数据进行处理后，将处理结果传送至智能控制装置，智能控制装置根据数据的处理结果相应控制桌椅自动调节装置，实现座椅移动、桌面自动升降或桌面自动倾斜或椅面自动升降或椅背自动倾斜。这种的学习座椅的局限在于，其只提供了座椅坐深、坐高等整体结构尺寸，而无法对坐面和靠垫的形态做出调整。而这些尺寸的调整在一般的学生中都有具备，这些调整针对的是适应人的不同体型，而无法适应不同的坐姿生理形态。
[0005]公开号为CN102050038A的中国专利公开了一种基于当前的车速和关于当前道路走向的存储数据的一种用于动态调节车辆座椅乘员身体支撑的方法。通过在行驶过程中预先计算出一条车辆最可能沿其行驶的道路，这时各个预先计算出最可能会行驶的道路比即将出现的弯道末端更长，并且在通过这段弯道时可调节适应于整个预先计算出的最有可能行驶的道路的身体支撑。该专利技术旨在解决车辆行驶过程中的座椅支撑和包裹性。其通过动态调节座椅的形态来适应不同行驶状态下的驾驶员受力情况。其解决的问题是驾驶者再行车过程中的乘坐稳定性，而并不是为了减轻长时间就坐产生的疲劳。
[0006]随着年龄的增长，青少年身体在不断地发育，身体形态不断变化，尤其是身高和骨骼形态的变化。在就坐时，座椅支撑部位的形态如果不能良好地拟合不同年龄阶段的青少年的身体形态，则容易导致疲劳，甚至可能导致骨骼发育畸形的情况。
[0007]可见，市面上缺乏一种可以动态调节坐垫和/或靠垫形态座椅，以适应青少年快速成长导致的不同身体形态或者匹配不同人的身体形态，以减轻疲劳度。
技术实现思路
[0008]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种动态调节表面形态的底垫和配备该底垫的学生座椅。其中，本专利技术的底垫能够改变表面支撑形态以匹配与之接触的身体部位的形态，提供更好的支撑效果。本专利技术的学生座椅能够主动调整坐垫和靠垫的表面形态，达到动态调整坐姿和缓解疲劳的效果。
[0009]一种动态调节表面形态的底垫，包括经包覆层包覆的若干个连接体和若干个支撑杆。连接体的远离所述包覆层的第一固定端与支撑杆的靠近所述包覆层的第一配合端按照共同组成球面副的方式连接。其中，支撑体的工作面与所述包覆层贴合且所述支撑体固定连接至连接体的第二固定端。所述支撑体按照随所述第一配合端的移动而移动和/或基于所述工作面受到的外力而在垂直于包覆层表面的平面内绕所述第一配合端摆动的方式改变其工作面的位置形态。本专利技术的球面副能够在基于支撑杆的带动而实现移动，同时，将球面副固定的条件下，支撑体能够绕所述球面副摆动，实现了支撑体位置形态的浮动式动态调节，基于支撑杆的主动调节和支撑体受外力作用下的浮动式动态调节能够更好的匹配身体部位的形态。
[0010]根据一种优选的实施方式，支撑杆的远离所述包覆层的第二配合端按照与凸轮的工作面产生相对滑动的方式形成线接触和/或面接触。其中，所述第一配合端基于凸轮绕其旋转中心的旋转而产生位置变化。与传统的凸轮机构中支撑杆只能做直线运动，将支撑杆的位置形态限定为始终垂直于凸轮表面的形态，而本专利技术的连接体与支撑杆之间采用球面副的方式进行连接，使得支撑杆在做直线运动的同时能够绕球面副进行摆动或旋转，支撑杆能够具有与凸轮表面呈任意倾斜角度的工作形态，配合支撑体绕所述球面副的旋转或摆动可以形成更多的位置组合形态。
[0011]根据一种优选的实施方式，若干个所述凸轮按照其各自的旋转中心均位于同一传动轴上的方式进行设置。其中，位于同一传动轴上的凸轮以传动轴轴向延伸方向上的中点为对称中心呈镜像对称分布。相邻的两个凸轮由各自的距离其旋转中心最远的第一端点和距离其旋转中心最近的第二端点所限定的直线彼此之间呈一定夹角。本专利技术通过将多个凸轮设置在同一传动轴上，同一传动轴上的凸轮由一个驱动电机驱动而旋转，降低了本专利技术底垫的重量和制造成本，同时，配合设置在同一传动轴上的位置形态彼此不同的凸轮，得到了沿传动轴轴向方向上延伸而起伏变化的位置形态。
[0012]根据一种优选的实施方式，若干个长度不同的所述传动轴彼此分别连接至驱动电机并由所述驱动电机驱动而旋转。其中，若干个长度不同的传动轴按照彼此平行的排状形态分布并由此限定出不同形状的支撑区域。不同形状的支撑区域所包含的传动轴的轴向延伸方向彼此垂直。通过多个传动轴按照彼此平行的排状分布方式限定出具有不同形状的支撑区域，底垫的分区域设置支撑体的方式避免了底垫中因全区域覆盖支撑体造成的重量增加，同时不同支撑区域中支撑体的设置数量和彼此间的排布间隙也可以不同，通过受力集中区域密排设置支撑体的方式能够有效提高底垫的结构稳定性，使其具有更持久的使用寿命。
[0013]根据一种优选的实施方式，所述驱动电机均电连接至控制模块。每一个所述驱动电机基于控制模块的独立控制信号形成适合其当前状态的持续工作时间。传动轴的单独驱动控制方式使得底垫的表面形态的调整更加多元化，基于传动轴的不同旋转角度，能够更好的匹配身体部位的形态。
[0014]根据一种优选的实施方式，所述底垫还包括设置在所述工作面上的电连接至所述控制模块的压力传感器。
[0015]根据一种优选的实施方式，所述底垫还包括与电连接至所述控制模块的通信模块进行实时通信的能够采集就坐人员体重、心率和体温中的至少一种的智能穿戴配件。其中，
所述控制模块基于所述压力传感器和所述智能穿戴配件采集的数据信息生成所述驱动电机的开启时间点和持续工作时间的控制信号。通过控制驱动电机的开启时间点，能够形成例如是驱动电机循环开启的状态，从而达到主动变换坐姿或按摩降低疲劳度的效果，配合压力传感器采集的压力数据和智能穿戴设备采集的就坐人员的各项生理数据信息，能够更大程度上的实现对使用人员疲劳状态的监测，使得坐垫形态的调整更具及时性。
[0016]根据一种优选的实施方式，所述学生座椅包括座椅骨架和底座且采用上述动态调节表面形态的底垫分别作为其坐垫和靠垫。
[0017]根据一种优选的实施方式，所述靠垫按照其距离地面的高度能够调整的方式设置在所述座椅骨架上。所述坐垫按照与所述靠垫的相对距离能够调整的方式设置在所述座椅骨架上。所述座椅骨架按照其距离地面的高度能够调整的方式与所述底座连接。
[0018]根据一种优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浮动式动态调节表面形态的支撑装置，其特征在于，支撑体(4)按照随第一配合端(3a)的移动而移动和/或基于所述支撑体(4)的工作面(4a)受到的外力而在垂直于包覆层表面的平面内绕所述第一配合端(3a)摆动的方式改变其工作面(4a)的工作形态，其中，所述工作面(4a)的工作形态是所述工作面(4a)距离地面的高度能够变化而形成的各异的位置形态和/或所述工作面(4a)与地面之间的夹角能够变化而形成的各异的倾斜形态。2.如权利要求1所述的浮动式动态调节表面形态的支撑装置，其特征在于，所述支撑体(4)的工作面(4a)与所述包覆层(1)贴合且所述支撑体(4)固定连接至连接体(2)的第二固定端(2b)；所述连接体(2)的远离包覆层(1)的第一固定端(2a)与支撑杆(3)的靠近所述包覆层(1)的第一配合端(3a)按照共同组成球面副的方式连接，球面副能够在基于支撑杆(3)的带动而实现其自身的移动。3.如权利要求1所述的浮动式动态调节表面形态的支撑装置，其特征在于，在球面副位置固定的条件下，所述支撑体(4)能够绕球面副摆动的方式对支撑体(3)位置形态进行浮动式动态调节，从而使得基于支撑杆(3)的主动调节和支撑体受外力作用下的浮动式动态调节能够匹配身体部位的形态。4.如前述权利要求之一所述的浮动式动态调节表面形态的支撑装置，其特征在于，若干个所述凸轮(5)按照其各自的旋转中心(6)均位于同一传动轴(7)上的方式进行设置，位于同一传动轴上的凸轮以传动轴轴向延伸方向上的中点为对称中心呈镜像对称分布。5.如前述权利要求之一所述的浮动式动态调节表面形态的支撑装置，其特征在于，相邻两个凸轮(5)的由其各自的距离其旋转中心(6)最远的第一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：田杰，张萍，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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