一种便携多功能颈椎及腰椎锻炼保护头环的制作方法

1.本发明属于智能穿戴领域，涉及颈椎及腰椎保护装置，具体涉及一种便携多功能颈椎及腰椎锻炼保护头环。


背景技术：

2.随着电脑和手机的普及，人们经常处于低头看电脑显示器或手机的状态，长时间的不良坐姿会给颈椎和腰椎造成很大的压力，肩颈和腰部时常酸痛是身体在发出信号，提醒人们需要休息或锻炼、及时改正动作姿势，若仅依靠按摩虽可以短暂改善疼痛现象，动作姿势却得不到及时纠正，颈椎也就得不到锻炼，长期下去颈椎的变形也会进一步加剧，随之而来的颈椎病、腰间盘突出、肩周炎等疾病会一直困扰着人们。
3.目前对于颈椎和腰椎的医治保护，主要采用大型牵引仪器治疗为主，以按摩缓解酸痛为辅，但从预防、防治及阻止病症由轻到重的阶段没有特别有效的解决方法，市面上的颈椎和腰椎保护装置大多很厚重的捆绑在颈部和腰部，装置比较笨重不方便携带，也会影响人们的正常工作和学习。公开号为cn208756277u，名称为“一种便携穿戴式颈椎及腰椎保护装置”的实用新型专利公开了一种便携穿戴式颈椎及腰椎保护装置，其主要包括穿戴于人体腰部的腰椎保护部件、可穿戴于人体头部的颈椎保护部件及承接部件，装置可拆卸式设计，可助于保护颈椎、腰椎和肩部，改善长期不良坐姿，但并不能使得颈椎和腰椎得到有效锻炼，缺乏按摩舒缓功能，所以需要一种便携的、结构简单的、多功能的颈椎及腰椎保护装置。


技术实现要素：

4.为了克服上述现状中人们长期低头看手机或电脑屏幕所引起的颈椎和腰椎问题，及对其进行动作纠正和保护，本发明申请提供了一种便携的、集颈椎及腰椎锻炼、头部按摩和身体健康监测功能为一体的保护头环装置，体积小，成本低，操作简单，利于普及使用。
5.本发明采用的技术方案具体如下。
6.一种便携多功能颈椎及腰椎锻炼保护头环，主要包括轨道环、重力球、内环、控制盒组件及磁套，其中所述轨道环为环形的中空薄壁结构，截面是圆形，具有一定弹性并可适应头部形状；所述重力球位于轨道环内并可以绕轨道环滚动；所述内环内部填充有记忆棉，外部包裹亲肤面料，内环外侧与轨道环内侧固定为一体，所述内环内侧与太阳穴对应位置分别设置有按摩凸起；所述控制盒组件位于内环前部的缺口处，其外部设置有开关按键、喇叭口、麦克风孔、充电口及各种传感器口，用于对装置进行智能控制；所述磁套位于轨道环后部外表面的凹环槽内，对所述重力球实现磁吸附或解除。
7.进一步的，所述重力球至少为一个金属球体，其外部覆盖一层弹性胶膜，可在轨道环内自由滚动，当设置多个重力球时，其直径大小相等。
8.进一步的，所述控制盒组件内部设有主控板及与主控板相连接的陀螺仪、加速度传感器、蓝牙功能模块、语音处理模块、喇叭、麦克风及电源模块，其中，所述陀螺仪和加速
度传感器用来检测头环的摆动速度与次数，同时还能检测头环的位置状态；所述蓝牙功能模块用于与外界智能终端建立蓝牙连接并通信；所述语音处理模块用于语音控制；所述电源模块采用可充电电池。
9.进一步的，所述磁套可直接套在所述轨道环后部外表面的凹环槽内并可绕轨道环上下垂直转动，所述磁套底部设置有磁铁，当磁套底部磁铁部分位于轨道环下方时，重力球滚动到磁铁组上方位置时能被磁铁吸附住，可防止重力球的左右滚动；垂直转动磁套使底部磁铁部分位于轨道环上方时，由于重力球失去了磁铁的吸引，可恢复重力球在轨道环内的左右滚动。
10.进一步的，所述磁套还可固定在所述轨道环后部外表面的凹环槽内，所述磁套底部设置有微型电磁铁，所述微型电磁铁磁性的通断由所述控制盒组件直接进行控制。
11.进一步的，所述按摩凸起位置可设置微型偏心电机，利用产生的可控节奏的振动为太阳穴提供按摩或佩戴者锻炼提醒；或设置电极片，利用电极片的ems电脉冲为太阳穴提供按摩或佩戴者锻炼提醒。
12.进一步的，所述内环内侧还可以均匀设置多个按摩凸起。
13.进一步的，所述头环还可以采用骨传导式耳机的发生装置来替换喇叭，并将其设置于所述内环内侧靠近耳朵的位置，防止头环播报的声音或音乐干扰其他人。
14.进一步的，所述头环还包括有多轴传感器，可通过检测头部的动作来控制相应功能的开启。
15.进一步的，所述头环还可以包括血氧传感器、心率传感器及体温红外探头，用以进行佩戴者血氧、心率和体温的生理数据监测。
16.有益效果：本发明提供的便携多功能颈椎及腰椎锻炼保护头环，既可以有效的对颈椎进行牵引、纠正身体姿势，又可以锻炼颈椎和腰椎使其放松并缓解压力，预防相关疾病的产生，同时还可以实现头部按摩和身体生理参数监测；该装置可通过头部动作识别自动控制相关功能的开启，也可以通过语音对其进行语音控制，还可以通过蓝牙与外部智能终端通信连接，并通过终端app对装置进行功能控制和数据分析。与外挂球体运动方式相比，重力球位于轨道环内，运动时不易碰到周围物品，也不会影响别人；与大型诊疗牵引设备相比，该装置结构简单、占用空间小、操作便捷，更利于大范围的应用普及。
附图说明
17.图1为本发明提供的头环整体结构示意图。
18.图2为图1所示头环的分解结构示意图。
19.图3为头环的正截面示意图。
20.图4为主控盒部件的结构示意图。
21.图5为主控盒内部主控板功能示意图。
22.图6为头环的另一种结构示意图。
23.图7为头环的具体应用示意图。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案和优势更加清楚，以下结合附图和实施例对本发
明进一步详细说明。应当理解，此处描述的最优的实施例仅用于解释本发明，并不用来限定本发明申请。
25.本发明的设计目的在于提供一种便携的、集颈椎及腰椎锻炼、头部按摩和身体健康监测功能为一体的保护头环装置，可以有效帮助人们保护锻炼颈椎及腰椎，改变长期低头看手机或电脑屏幕的不良习惯，从而有效防止颈椎及腰椎相关疾病的发生，实现人体的日常保健功能。
26.分别如图1、图2和图3所示，本发明提供的头环装置，主要包括轨道环1、重力球2、内环3、控制盒组件4及磁套5，其中所述轨道环1为环形的中空薄壁结构，截面是圆形，具有一定弹性并可适应头部形状；所述重力球2位于轨道环1内并可以绕轨道环1滚动；所述内环3内部填充有记忆棉，外部包裹亲肤面料，内环3外侧与轨道环1内侧固定为一体，所述内环3内侧与太阳穴对应位置分别设置两个按摩凸起31；所述控制盒组件4位于内环3前部的缺口32处，其外部设置有开关按键41、喇叭口42、麦克风孔43、充电口44及各种传感器口（位于充电口44旁边，图中未具体标识出），详见图4所示，内部设置有主控板45及与主控板相连接的陀螺仪46、加速度传感器47、蓝牙功能模块48、语音处理模块49、喇叭410、麦克风411及电源模块412，详见图5所示，其中所述陀螺仪46和加速度传感器47用来检测头环的摆动速度与次数，同时还能检测头环的位置状态，并可通过检测头部的动作来控制相应功能的开启；所述蓝牙功能模块48用于与外界智能终端建立蓝牙连接并通信；所述语音处理模块49用于语音控制；所述电源模块412采用可充电电池；所述磁套5位于轨道环1后部外表面的凹环槽11内，对所述重力球2实现磁吸附或解除。
27.进一步的，所述重力球2至少为一个金属球体，其外部覆盖一层弹性胶膜，可在轨道环1内自由滚动，当设置多个重力球时，其直径大小相等。
28.进一步的，所述磁套5可直接套在所述轨道环1后部外表面的凹环槽11内并可绕轨道环1上下垂直转动，所述磁套5底部设置有磁铁51，当磁套5底部磁铁51位于轨道环1下方时，重力球2滚动到磁铁组51上方位置时能被磁铁吸附住，可防止重力球2左右滚动，垂直转动磁套5使底部磁铁51位于轨道环1上方时，由于重力球2失去了磁铁的吸引，可恢复重力球2在轨道环1内的左右滚动；另一种实现方式为：所述磁套5固定在所述轨道环1后部外表面的凹环槽11内，所述磁套5底部设置有微型电磁铁，所述微型电磁铁磁性的通断由所述控制盒组件4内部的主控板45进行控制，从而实现对重力球的磁吸附或解除。
29.进一步的，所述按摩凸起31位置可设置微型偏心电机，利用产生的可控节奏的振动为太阳穴提供按摩或佩戴者锻炼提醒；或设置电极片，利用电极片的ems电脉冲为太阳穴提供按摩或佩戴者锻炼提醒。
30.进一步的，所述内环3内侧还可以均匀设置多个按摩凸起33，具体如图6所示。
31.进一步的，所述头环还可以采用骨传导式耳机6的发生装置来替换喇叭410，并将其设置于所述内环3内侧靠近耳朵的位置，防止头环播报的声音或音乐干扰其他人，具体如图7所示。
32.进一步的，所述头环还包括有多轴传感器，可通过检测头部的动作来控制相应功能的开启。
33.进一步的，所述头环还可以包括血氧传感器、心率传感器及体温红外探头，用以进行佩戴者血氧、心率和体温的生理数据监测。
34.实施例1。
35.作为具体的实施方式，本实例以实现头环的颈椎及腰椎锻炼功能为例对本发明方案做进一步的解释说明。
36.具体如图7所示，使用者将头环戴在头上并转动头部，头环内的重力球由于离心力而绕轨道环滚动，当重力球滚动起来以后，其惯性可促使使用者头部持续转动，即可以令使用者的颈椎及其周围神经和肌肉随着头部转动得到放松和锻炼，有效防止颈椎病的产生或加重。重力球转动时可对重力球另一侧的头环产生拉力，使头环产生头部按摩的效果；另一方面，太阳穴位置处的按摩凸起功能可以自动启动，从而提高锻炼的舒适性，使得每次锻炼都能同时带来双重按摩头部的良好感受，利于使用者培养积极锻炼颈椎的良好习惯。
37.使用者利用本发明头环进行锻炼时，头环控制盒组件内的陀螺仪和加速度传感器可检测头环的运动，通过运动状态分析头部转动的速度和次数，并自动控制太阳穴按摩功能的启停；同时血氧传感器、心率传感器及红外体温探头通过额头实时监测人体生理参数的数据状态及其变化，并通过喇叭给出运动建议，当各项数据变化较大或超过设定范围时，能够通过喇叭及时提醒使用者调整运动节奏或停止锻炼。
38.当使用者坐在椅子上，挺直腰椎，上身以腚部为支点左右转动时，头环内的重力球也能来回转动，此时，人体的腰椎特别是尾椎部分也会得到放松和锻炼，可防止出现腰椎变弯的问题。
39.实施例2。
40.作为具体的实施方式，本实施例以实现头环的颈椎牵引及姿势纠正功能为例对本发明技术方案做进一步的解释说明。
41.本实施例中，头环后部的磁套，套在轨道环后部外表面的凹环槽内并可绕轨道环上下垂直转动，磁套底部设置有磁铁，通过转动磁套可以实现磁铁对重力球的磁吸附或解除（也可以采用另一种方案，将磁套固定在轨道环后部外表面的凹环槽内，磁套底部设置有微型电磁铁，通过主控盒组件内部的主控板控制微型电磁铁磁性的通断，从而实现对重力球的磁吸附或解除）。佩戴头环时，头部处于正常位置，头环后部的磁套磁铁位置处于轨道环下方，主控盒组件位置偏上，重力球由于重力作用处于头环后部，具体如图7所示。此时，磁套的磁铁组为重力球提供磁吸引力，可有效防止重力球随身体的动作而滚动，同时由于重力球的重力可对头环后部产生拉力，促使使用者头部抬起并且保持抬头姿势，达到颈椎牵引的效果，防止由于经常低头引起的颈椎变直或神经压迫等。当需要从牵引状态转为锻炼状态时，只需把磁套的磁铁组沿轨道环垂直向上旋转180度，即可解除磁铁的吸引，恢复重力球的转动。
42.使用者佩戴头环时，可通过头环的角度来显示低头、平视或抬头的不同状态，利用陀螺仪检测头环的角度即可准确获知使用者的头部状态数据，从而能够准确的提醒使用者不要长时间低头，有效的及时纠正姿势、防止颈椎问题。
43.实施例3。
44.作为具体的实施方式，本实施例以实现头环的头部按摩及身体健康监测功能为例对本发明方案做进一步的解释和说明。本技术中可以采用喇叭播放音乐，也可以采用骨传导式耳机播放音乐，为了播放音乐同时不干扰旁人，故本实施例以骨传导式为较佳实施例。
45.使用者需要放松或休息时，可把头环佩戴在头上，通过内环的按摩凸起实现头部
按摩，同时还可以通过骨传导式耳机播放轻音乐，从而舒缓神经、提高学习效率。使用者需要进行健康监测时，可以通过两种不同方式实现头环对心率、血氧或体温数据的检测。用户可以直接把头环与外部智能终端（手机、平板等）进行蓝牙连接，通过外部智能终端控制头环对人体生理数据的检测，并对数据进行分析提出建议；也可以通过语音直接向头环发出语音指令，接到指令后头环回复检测注意事项，并在健康检测完成后语音报告检测数据结果，从而也避免了用户检测过程中低头看终端设备的频率。
46.综上，通过本发明提供的头环装置，既可以有效的对颈椎进行牵引、纠正身体姿势，又可以锻炼颈椎和腰椎使其放松并缓解压力，预防相关疾病的产生，同时还可以实现头部按摩和身体生理参数监测；该装置可通过头部动作识别自动控制相关功能的开启，也可以通过语音对其进行语音控制，还可以通过蓝牙与外部智能终端通信连接，并通过终端app对装置进行功能控制和数据分析。与外挂球体运动方式相比，重力球位于轨道环内，运动时不易碰到周围物品，也不会影响别人；与大型诊疗牵引设备相比，该装置结构简单、占用空间小、操作便捷，更利于大范围的应用普及。
47.以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。