一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件的制作方法
本发明涉及磁疗设备,具体涉及一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件。
背景技术:
1、随着现代社会工作方式的改变,长时间的伏案工作、使用电子设备等因素导致颈椎疾病的发病率逐年攀升,且呈现年轻化趋势;磁疗作为一种非侵入性的物理治疗方法,通过磁场作用于人体组织,能够改善局部血液循环、缓解肌肉痉挛、促进炎症消退,在颈椎疾病的辅助治疗及日常保健中具有重要应用价值。
2、现有的颈部磁疗产品主要包括固定式的磁疗枕或磁疗垫、带状的磁疗护颈带以及颈部固定磁疗仪,其中磁疗枕或磁疗垫这类产品仅能在卧姿状态下使用,无法在日常活动以及工作场景下使用,且磁石固定无法针对不同曲度进行调节;护颈带类型的产品通常采用极为柔软的束带材质,内部固定刚性磁石作为磁发生件,在佩戴过程中能够明显感觉到磁石的硬度,并且无法顺应颈部复杂的曲面形态,磁疗效果差且长时间佩戴舒适性不佳;颈部固定磁疗仪这类产品通常采用硬质框架结构,无法自适应颈部曲线,而且智能化程度一般较低,无法根据使用者的生理反馈自动优化磁疗参数;因此,亟需一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的,是为了解决背景技术中的问题,提供一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,以解决现有技术中组件无法贴合人体颈部曲线、磁疗位置固定不可调、缺乏动态适配以及智能反馈调节等问题。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,包括柔性穿戴本体、自适应支撑骨架、磁单元阵列、智能传感反馈系统以及微型控制模组;所述柔性穿戴本体包括由外至内依次层叠设置的透气外层、弹性缓冲层、中间功能层及亲肤内层,所述自适应支撑骨架嵌设于所述弹性缓冲层内,包括至少三根沿颈椎生理曲度排布的记忆合金丝;所述磁单元阵列设置于所述中间功能层内,包括排布于所述中间功能层表面的多个独立可控的磁疗节点,每个磁疗节点包括磁疗发生件、压力调节件及定位凸台;所述智能传感反馈系统集成于所述亲肤内层表面,包括薄膜压力传感器、温度传感器及肌电信号采集电极;所述微型控制模组设置于所述柔性穿戴本体侧部,用于接收所述智能传感反馈系统采集的信号,并控制磁疗穿戴组件的各输出部件。
4、作为优选,所述柔性穿戴本体的纵向截面呈c形环抱结构,两端设置有魔术贴搭扣,所述魔术贴搭扣的搭接长度可调,以适应不同颈围的使用者;所述记忆合金丝为三根,中间一根沿颈椎棘突连线设置,两侧两根对称分布于棘突连线两侧。
5、作为优选,所述记忆合金丝上设置有若干横向连接柔性节点以及纵向连接柔性节点形成柔性节点网络;所述横向连接柔性节点设置于所述记忆合金丝同一高度对应的横截面位置,所述纵向连接柔性节点沿所述记忆合金丝纵向设置,每根所述记忆合金丝独立串联有多个所述纵向连接柔性节点;所述记忆合金丝在体温激活下产生趋向于预设颈椎曲度的回复力,用于使所述柔性穿戴本体自适应贴合不同的颈部曲线。
6、作为优选,所述记忆合金丝为镍钛诺合金丝,其奥氏体相变温度低于人体正常体温,在佩戴者体温作用下由马氏体相转变为奥氏体相,产生趋向于预设颈椎前凸曲度的回复力矩。
7、作为优选,所述压力调节件采用微型气囊,设置于所述磁疗发生件远离人体一侧,通过充放气调节所述磁疗发生件相对于人体颈部的凸出高度及接触压力;所述定位凸台设置于所述磁疗发生件靠近人体一侧,用于对准颈部组织及穴位。
8、作为优选,所述磁疗发生件为永磁体或电磁线圈中的一种,所述微型控制模组通过电磁驱动电路向所述磁疗发生件施加脉冲调制电流以调节磁场强度;所述定位凸台为半球形或椭球形凸起,设置于所述磁疗发生件朝向人体一侧的中央位置,所述定位凸台内嵌设有远红外陶瓷粉,在所述温度传感器的反馈控制下,通过埋设于所述中间功能层内的柔性电加热膜加热。
9、作为优选,所述薄膜压力传感器为压阻式传感器,对应各磁疗节点的中心位置设置,用于实时监测各磁疗节点与颈部皮肤的接触压力分布。
10、作为优选,所述肌电信号采集电极为干式柔性电极,沿胸锁乳突肌及斜方肌上部的肌纤维走向布置,用于采集表面肌电信号以评估颈部肌肉疲劳程度,并通过所述微型控制模组反馈调节磁疗参数。
11、作为优选,所述微型控制模组包括微处理器、微型气泵、电磁驱动电路及无线通信模块;所述微处理器接收所述智能传感反馈系统采集的压力、温度及肌电信号,独立控制各磁疗节点的磁场强度、气囊压力及热疗温度。
12、作为优选,所述微型控制模组的微处理器内置自适应控制逻辑,所述自适应控制逻辑包括:
13、初始适配阶段:基于所述薄膜压力传感器的压力分布数据,通过微型气泵调节各磁疗节点中所述压力调节件的气囊压力,使各节点接触压力达到预设值;
14、动态维持阶段:在佩戴及颈部活动过程中,通过薄膜压力传感器实时监测压力变化并动态补偿,保持磁疗节点与组织及穴位的持续对准;
15、智能增强阶段:当所述肌电信号采集电极检测到肌肉疲劳特征时,自动增强对应区域磁疗节点的磁场强度并启动热疗功能。
16、作为优选,所述微型控制模组通过所述无线通信模块与移动终端app连接,通过移动终端app提供:三维可视化界面、实时显示各磁疗节点的压力、温度及磁场强度状态,个性化存储方案、允许用户保存多组适配参数,远程固件升级及使用数据云端同步。
17、综上所述,本发明的有益效果:
18、1、本发明所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,采用磁疗发生件与压力调节件结合的结构,每个磁疗节点均可以通过气囊充放气独立调节凸出高度和接触压力,使磁疗节点能够顺应颈部复杂的曲面形态,实现磁场均匀、深层作用;同时通过电磁驱动电路施加脉冲调制电流动态调节磁场强度,更能满足对深层磁疗的需求。
19、2、本发明所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,设置有自适应支撑骨架以贴合不同曲度的颈部,通过记忆合金丝,利用人体的体温激活产生趋向于颈椎生理曲度的回复力,使穿戴组件无需任何主动调节即可自适应不同使用者的颈椎曲度,实现了磁疗穿戴组件的自适应贴合,解决了传统颈部穿戴件无法个性化适配的问题。
20、3、本发明所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,集成多模态智能传感反馈系统,不仅监测压力、温度等物理参数,还还能够对颈部表面肌电信号进行采集,能够实时评估颈部肌肉疲劳状态,并据此自动调节磁疗参数,使得磁疗穿戴组件能够从被动治疗到主动智能干预,进一步提高了组件的磁疗效果。
1.一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,包括柔性穿戴本体(1)、自适应支撑骨架(2)、磁单元阵列(3)、智能传感反馈系统(4)以及微型控制模组(5);所述柔性穿戴本体(1)包括由外至内依次层叠设置的透气外层(11)、弹性缓冲层(12)、中间功能层(13)及亲肤内层(14),所述自适应支撑骨架(2)嵌设于所述弹性缓冲层(12)内,包括至少三根沿颈椎生理曲度排布的记忆合金丝(21);所述磁单元阵列(3)设置于所述中间功能层(13)内,包括排布于所述中间功能层(13)表面的多个独立可控的磁疗节点,每个磁疗节点包括磁疗发生件(31)、压力调节件(32)及定位凸台(33);所述智能传感反馈系统(4)集成于所述亲肤内层(14)表面,包括薄膜压力传感器(41)、温度传感器(42)及肌电信号采集电极(43);所述微型控制模组(5)设置于所述柔性穿戴本体(1)侧部,用于接收所述智能传感反馈系统(4)采集的信号,并控制磁疗穿戴组件的各输出部件。
2.根据权利要求1所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述柔性穿戴本体(1)的纵向截面呈c形环抱结构,两端设置有魔术贴搭扣(15),所述魔术贴搭扣(15)的搭接长度可调,以适应不同颈围的使用者;所述记忆合金丝(21)为三根,中间一根沿颈椎棘突连线设置,两侧两根对称分布于棘突连线两侧。
3.根据权利要求2所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述记忆合金丝(21)上设置有若干横向连接柔性节点(22)以及纵向连接柔性节点(23)形成柔性节点网络;所述横向连接柔性节点(22)设置于所述记忆合金丝(21)同一高度对应的横截面位置,所述纵向连接柔性节点(23)沿所述记忆合金丝(21)纵向设置,每根所述记忆合金丝(21)独立串联有多个所述纵向连接柔性节点(23);所述记忆合金丝(21)在体温激活下产生趋向于预设颈椎曲度的回复力,用于使所述柔性穿戴本体(1)自适应贴合不同的颈部曲线。
4.根据权利要求1所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述压力调节件(32)采用微型气囊,设置于所述磁疗发生件(31)远离人体一侧,通过充放气调节所述磁疗发生件(31)相对于人体颈部的凸出高度及接触压力;所述定位凸台(33)设置于所述磁疗发生件(31)靠近人体一侧,用于对准颈部组织及穴位。
5.根据权利要求4所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述磁疗发生件(31)为永磁体或电磁线圈中的一种,所述微型控制模组(5)通过电磁驱动电路向所述磁疗发生件(31)施加脉冲调制电流以调节磁场强度;所述定位凸台(33)为半球形或椭球形凸起,设置于所述磁疗发生件(31)朝向人体一侧的中央位置,所述定位凸台(33)内嵌设有远红外陶瓷粉,在所述温度传感器(42)的反馈控制下,通过埋设于所述中间功能层(13)内的柔性电加热膜(44)加热。
6.根据权利要求1所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述薄膜压力传感器(41)为压阻式传感器,对应各磁疗节点的中心位置设置,用于实时监测各磁疗节点与颈部皮肤的接触压力分布。
7.根据权利要求1所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述肌电信号采集电极(43)为干式柔性电极,沿胸锁乳突肌及斜方肌上部的肌纤维走向布置,用于采集表面肌电信号以评估颈部肌肉疲劳程度,并通过所述微型控制模组(5)反馈调节磁疗参数。
8.根据权利要求1所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述微型控制模组(5)包括微处理器、微型气泵、电磁驱动电路及无线通信模块;所述微处理器接收所述智能传感反馈系统(4)采集的压力、温度及肌电信号,独立控制各磁疗节点的磁场强度、气囊压力及热疗温度。
9.根据权利要求8所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述微型控制模组(5)的微处理器内置自适应控制逻辑,所述自适应控制逻辑包括:
10.根据权利要求8所述的一种适配人体的柔性磁疗穿戴组件,其特征在于,所述微型控制模组(5)通过所述无线通信模块与移动终端app连接,通过移动终端app提供:三维可视化界面、实时显示各磁疗节点的压力、温度及磁场强度状态,个性化存储方案、允许用户保存多组适配参数,远程固件升级及使用数据云端同步。
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