一种能够感知激振强度的筋膜枪的制作方法

1.本发明涉及健身康复辅助器械技术领域，特别是涉及一种能够感知激振强度的筋膜枪。


背景技术：

2.筋膜枪是一种外用的运动按摩设备，它通过高频振动垂直于肌肉的作用力，将紧绷的肌 肉筋膜舒缓散开，从而达到减少局部组织张力、缓解疼痛、促进血液循环的作用。筋膜枪能 够辅助改善筋膜炎患者的疼痛症状，而且振动频率稳定，可以促进肌肉和软组织恢复。
3.针对不同使用需求，一般需要对筋膜枪的振动幅度进行调节，现有技术中的筋膜枪缺乏 一些使用信息的交互，使用者只能凭借自己的感觉来对筋膜枪的振动强度进行调整，因为使 用者无法获得筋膜枪在使用时的实时信息，从而不利于使用者对筋膜枪的激振强度进行有效 的控制，其工作中存在潜在损伤危险，特别是现有的技术中，筋膜枪无法识别工作过程中按 摩部位所承受的冲击力，其工作中存在潜在损伤危险，力度不可控，且筋膜枪所工作的合适 时间无法确定，无法确定是否肌肉是否出现疲劳现象。借助他人辅助运动康复时，持有筋膜 枪者无法定量的获得被按摩者所承受的冲击力，无法有效达到运动效果。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够感知激振强度的筋膜枪 能够通过浮动单元的位移来量化筋膜枪的按压深度，以便于使用者对筋膜枪的振幅、力度以 及振动时长进行控制。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种能够感知激振强度的筋膜枪，包括 机体；
6.激振头，安装于所述机体的一端，并沿预设方向与所述机体活动连接；
7.驱动单元，安装于所述机体内，并连接至所述激振头，所述驱动单元用于驱动所述激振 头沿预设方向往复振动；
8.浮动单元，沿所述预设方向与所述机体活动连接；
9.弹性单元，连接于所述浮动单元与所述机体之间，所述弹性单元被装配为其作用在所述 浮动单元上的弹力能够驱使所述浮动单元沿所述预设方向远离所述机体。
10.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供又一种能够感知激振强度的筋膜枪，包括：
11.机体；
12.激振头，安装于所述机体的一端，并沿预设方向与所述机体活动连接；
13.驱动单元，安装于所述机体内，并连接至所述激振头，所述驱动单元用于驱动所述激振 头沿预设方向往复振动；
14.浮动单元，沿所述预设方向与所述机体活动连接；
15.检测单元；
16.弹性单元，连接于所述浮动单元与所述机体之间，所述弹性单元被装配为其作用在所述 浮动单元上的弹力能够驱使所述浮动单元沿所述预设方向远离所述机体；
17.在本发明的一可选实施例中，所述检测单元为以下传感器中的一种：
18.气压传感器，用于检测所述弹性单元的内部气压；
19.距离传感器，用于检测所述浮动单元相对于所述机体之间的距离；
20.压力传感器，用于检测所述浮动单元受到的外部压力；
21.电极片，用于检测肢体组织局部振动的表面肌电信号；
22.或所述检测单元为：
23.力传感器，设置于所述激振头与所述驱动单元之间，用于检测所述激振头作用在肢体组 织上的作用力大小；
24.或所述检测单元为力传感器与气压传感器或距离传感器或压力传感器或电极片。
25.在本发明的一可选实施例中，所述筋膜枪设有数据处理单元，用于接收所述检测单元的 检测数据，并根据所述检测数据生成能够反映所述筋膜枪激振强度的信息。
26.在本发明的一可选实施例中，所述筋膜枪设有显示模块，用于显示筋膜枪的激振强度。
27.在本发明的一可选实施例中，所述浮动单元为圆环状，所述弹性单元包括两同轴设置的 波纹管，其中一波纹管套设在另一波纹管的外侧，且两者管壁相互间隔设置，两波纹管的一 端所述浮动单元密封连接，另一端与所述机体上设置的一法兰密封连接；所述法兰上设有充 气接口。
28.在本发明的一可选实施例中，所述浮动单元为环状，所述弹性单元包括沿浮动单元的周 向间隔设置的至少三个波纹管，所述波纹管的一端与浮动单元密封连接，另一端与机体上设 置的法兰密封连接。
29.在本发明的一可选实施例中，所述法兰的内环面上设有第一弹性圈，所述激振头周围的 机体上具有圆柱形的插接部，该插接部与所述法兰内环面构成可拆卸式连接。
30.所述显示模块以可拆卸的方式安装在所述筋膜枪的手柄上，所述手柄上设有卡箍，所述 卡箍与所述手柄可拆卸式连接，所述卡箍上设有安装槽，所述显示模块固定在所述安装槽内 所述卡箍的内环面上设有环槽，所述环槽内设有第二弹性圈。
31.在本发明的一可选实施例中，所述显示模块和筋膜枪的挡位调节面板结合在一起。
32.本发明的技术效果在于：
33.本发明优化了筋膜枪与使用者之间的信息交互，利用弹性单元的压缩来反映激振头作用 于人体的激振深度，同时弹性单元可以对筋膜枪起到预支撑的作用，可以人为调整弹性单元 的压缩量来调整激振深度。
34.本发明利用检测单元对筋膜枪的激振情况进行实时检测，本发明通过气压传感器或距离 传感器或压力传感器来检测弹性单元的压缩情况，从而检测到筋膜枪的激振深度；本发明通 过电极片检测到表面肌电信号，检测肢体组织振动区域的振动强度、肌肉疲劳情况以及振动 区域的肌肉组织变化情况；本发明通过力传感器获得筋膜枪高速振动中的冲
驱动单元、浮动单元31、弹性单元、检测单元、数据处理单元和显示模块40。
52.所述激振头20安装于所述机体10的一端，并沿预设方向与所述机体10活动连接；驱 动单元安装于所述机体10内，并连接至所述激振头20，所述驱动单元用于驱动所述激振头 20沿所述预设方向往复振动；浮动单元31沿所述预设方向与所述机体10活动连接；弹性单 元连接于所述浮动单元31与所述机体10之间，所述弹性单元被装配为其作用在所述浮动单 元31上的弹力能够驱使所述浮动单元31沿所述预设方向远离所述机体10；检测单元安装于 所述机体10、浮动单元31或弹性单元上，用于检测所述浮动单元31在所述预设方向上的位 移量或者能够换算成所述浮动单元31在所述预设方向上的位移量的一种变量；请参阅图8 所示，数据处理单元用于接收所述检测单元的检测数据，并根据所述检测数据生成能够反映 所述筋膜枪激振强度的信息；显示模块40用于显示筋膜枪的激振强度。
53.本发明优化了筋膜枪与使用者之间的信息交互，利用浮动单元31的位移来反映激振头 20作用于人体的激振深度，同时对激振深度进行实时检测，并将检测结果实时显示在使用 者面前，帮助使用者实时了解筋膜枪的振动强度，方便使用者对筋膜枪进行调节。
54.所述机体10主要由外壳以及设置在外壳内部的若干支撑结构组成，作为一种更易实施 的方式，外壳与内部支撑结构可以是一体式成型的注塑件；考虑到筋膜枪的功能性，机体 10上优选设置有手柄12，手柄12与激振头20之间的角度应满足便于使用者对机体10施加 平行于激振头20轴线方向的力，例如将手柄12设置为与激振头20垂直的结构，或者将手 柄12设置为与激振头20成一定夹角的结构；另外，考虑到筋膜枪的便携性，手柄12与机 体10之间可以设置为可拆装的分体式结构，或者折叠式结构，例如将手柄12与机体10枢 接，并在枢轴处设置阻尼或定位卡扣，使手柄12能够相对于机体10保持在展开状态或收纳 状态，又例如将手柄12设置为可拆装式结构，手柄12与机体10之间采用卡扣或螺纹连接， 例如采用卡扣时，卡扣可以是与机体10或手柄12一体式注塑成型的弹性塑料卡扣；又例如 采用螺纹时，螺纹可以是与机体10或手柄12一体式成型的螺纹部。
55.所述激振头20应当包含与驱动单元连接的刚性结构，以便将驱动单元制造的振动专递 至人体，而为了缓解激振头20直接锤击人体时产生的不适感，可以在激振头20上与人体接 触的部位设置弹性材料制成的缓冲垫，例如在激振头20上套设海绵套或硅胶套等，激振头 20一般包括球形的锤击部，以及与锤击部固接的柄部，柄部用于连接至驱动单元；除此之 外，激振头20还可以设置为其它有助于对人体进行按摩的异形结构，但应保证激振头20与 分体接触部位保持平滑，避免长时间锤击对人体局部造成损伤。
56.所述驱动单元一般采用电机，优选的，可以通过一系列传动结构将电机的回转运动转化 为激振头20的周期性往复运动，例如采用偏心轴连杆机构，具体是在电机主轴上设置偏心 轴，再将激振头20通过连杆连接至偏心轴，从而实现回转运动向直线往复运动的转换，又 例如，还可以采用凸轮机构，具体是在电机主轴上设置一凸轮，然后在激振头20上连接一 滑动副，并使滑动副与凸轮挡接，这样也能够实现回转运动向直线往复运动的转换。
57.所述浮动单元31相比于激振头20应当具有较大的表面积，浮动单元31在自然状态下 处在一预设位置，当使用者将筋膜枪按压在肢体上时，激振头20会使肌肉组织产生凹陷， 而浮动单元31则会在肌肉组织的挤压作用下产生位移，又由于激振头20的振动行程和浮动 单元31的预设位置都是确定的，因此浮动单元31产生的位移就能够反映出激振头20作用 于人体的距离。
58.检测单元可以是距离传感器、压力传感器、气压传感器或电极片34；采用距离传感器 时可以直接通过检测浮动单元不同时刻的距离差来判断浮动单元的位移量；采用压力传感器 时，可以结合弹性单元的弹性系数计算出弹性单元的形变量，该形变量也就是浮动单元的位 移量；采用气压传感器时，需要配合波纹管气囊来使用，波纹管气囊的气压变化能够反映受 力大小，再结合波纹管气囊的弹簧常数就能够计算出其形变量，该形变量也就是浮动单元的 位移量。采用气压计算浮动单元位移量的过程将在后续内容中进行详细说明，此处不再赘述 采用电极片34时，可以通过检测不同时刻的表面肌电信号来间接判断筋膜枪的激振深度、 激振的合适时长以及肌肉疲劳情况，在本发明的具体实施例中，所述电极片34贴附于所述 浮动单元上，并位于浮动单元与肢体组织贴合的一侧。
59.所述能够反映筋膜枪激振强度的信息不一定是精确的尺寸参数，也可以是图形化界面或 能够表示明显增减关系的变化的数值，例如可以是进度条形式的图形界面，进度条越接近满 格则说明筋膜枪对人体作用越强烈，反之则说明筋膜枪对人体作用越弱，又例如可以数字1 至10之间的整数，数字越大则说明筋膜枪对人体的作用越强烈，反之则说明筋膜枪对人体 作用越弱。
60.本发明优化了筋膜枪与使用者之间的信息交互，利用浮动单元31的位移将激振头20作 用于人体的距离以机械的方式反映出来，再对这一位移进行实时检测，并将检测结果实时显 示在使用者面前，帮助使用者实时了解筋膜枪的振动强度，方便使用者对筋膜枪进行调节。
61.作为一种更优的实施方式，浮动单元31围设在激振头20的四周，人体肌肉组织轮廓复 杂且多变，本发明将浮动单元31设置在激振头20四周能够更确切的反映激振头20的真实 按压深度。为了使弹性单元与人体皮肤的贴合性更好，提高弹性单元的按压精度，同时提高 人体舒适性，可以将浮动单元31选用弹性较好的软体材料制作。
62.优选的，所述弹性单元为气囊，所述气囊内充有一定压力的流体，流体可以是气体或液 体，作为一种较为优选的方案，本实施例所述流体为气体，所述检测单元为气压传感器 32，气压传感器32用于检测气囊内的气压。请参阅图3所示，所述浮动单元31为圆环状， 所述气囊包括两同轴设置的波纹管33，其中一波纹管33套设在另一波纹管33的外侧，且两 者管壁相互间隔设置，两波纹管33的一端所述浮动单元31密封连接，另一端与机体10上 设置的一法兰13密封连接。本实施例采用两根同轴的波纹管33形成一环形气囊，波纹管33 的褶皱有助于气囊均匀收缩，波纹管33的端部与浮动单元31和法兰13之间可采用胶粘、 热熔、铆接等方式进行固定，或直接将浮动单元31、波纹管33和法兰13制作成一体式结构， 例如在波纹管33的端部设置翻边，利用刚性压圈将两端的翻边分别压在浮动单元31和法兰 13上，再通过螺栓或铆钉将两端的刚性压圈分别固定在浮动单元31和法兰13上，又例如采 用强力胶将波纹管33两端直接粘接在浮动单元31和法兰13上。
63.本发明利用气囊压力p计算浮动单元位移量l的方法如下：
64.浮动单元的位移量l等于波纹管的伸缩量δ，波纹管的伸缩量δ与波纹管的弹簧常数 k，和作用在波纹管上的力w有关，即
65.δ＝w/9.8k；
66.而作用在波纹管上的力w又与波纹管的冲压张力和波纹管阻尼弹簧的作用力有关， 即
67.w＝f
q
‑
f
t
；
68.又有f
q
＝p*a，ft＝k
t
*x；
69.其中a为波纹管的有效横截面积，k
t
为波纹管内阻尼弹簧的弹簧常数，x为波纹管内阻 尼弹簧的形变量，x等于波纹管的伸缩量δ，所以
70.δ＝(p*a
‑
k
t
δ)/(9.8k)；
71.所以浮动单元的位移量可以表示为：
[0072][0073]
上述公式δ＝w/9.8k，以及波纹管的弹簧常数k、波纹管内阻尼弹簧的弹簧常数k
t
均记 载在气动工程手册中。
[0074]
进一步的，请参阅图3所示，所述法兰13的内环面上设有第一弹性圈131，所述激振头 20周围的机体10上具有圆柱形的插接部，该插接部与法兰13内环面构成可拆卸式连接。本 实施例将法兰13设置为可拆式结构，使用者可以将整个按压深度识别模块30从筋膜枪上拆 除，以便于筋膜枪的收纳，在使用者对自身使用时，皮肤能够直接感知到筋膜枪的振动强度 此时也可以将按压深度识别模块30从筋膜枪上拆除，以使筋膜枪使用起来更加灵活。相应 的，为了配合按压深度识别模块30的可拆卸式设计，应当将气压传感器32设置为无线气压 传感器32。
[0075]
请参阅图1、2所示，所述机体10包括机头11和手柄12，所述激振头20安装在机头11 的一端，本实施例中手柄12与机头11垂直布置，方便使用者施力。
[0076]
优选的，请参阅图1、2、6、7所示，所述手柄12上设有卡箍41，卡箍41与手柄12可 拆卸式连接，所述卡箍41上设有安装槽411，所述显示模块40固定在所述安装槽411内， 所述卡箍41的内环面上设有环槽，所述环槽内设有第二弹性圈412。本实施例中的显示模块 40与筋膜枪之间也是可拆卸式连接，当筋膜枪的按压角度不便于使用者进行观察时，可以 将显示模块40从手柄12上拆下，手持显示模块40进行观察，例如在按压小腿肌肉时，筋 膜枪放置角度较低，不便于观察，此时就可以将显示模块40从手柄12上拆下，并放置在便 于观察的位置，同样的，为了配合显示模块40的可拆卸式设计，气压传感器32需要设置为 无线气压传感器32。
[0077]
可以预见的是，本发明的显示模块也可以和筋膜枪的挡位调节模块整合到一起，在一个 屏幕上显示，既显示筋膜枪的挡位，又显示筋膜枪的激振强度。
[0078]
另外，本实施例中，由于按压深度检测模块和显示模块40均为可拆卸式结构，因此二 者能够单独进行生产和销售，并且可以适配市面上现有筋膜枪的结构，便于推广和使用。
[0079]
实施例2
[0080]
请参阅图4、5所示，本实施例具有与实施例1相同的机体10、激振头20、驱动单元、 浮动单元31、检测单元、数据处理单元和显示模块，本实施例与实施例1的区别仅在于弹性 单元的布置方式不同，具体为：
[0081]
所述浮动单元31为环状，所述气囊包括沿浮动单元31的周向间隔设置的至少三个波纹 管33，所述波纹管33的一端与浮动单元31密封连接，另一端与机体10上设置的法兰13密 封连接。作为一种更优的选择，可以沿浮动单元31的周向均匀间隔设置四个波纹管33，
保 证按压时受力均匀，平稳性好。
[0082]
本实施例采用四个周向布置的独立波纹管33形成四个独立的圆柱形气囊，波纹管33的 褶皱有助于气囊均匀收缩，波纹管33的端部与浮动单元31和法兰13之间可采用胶粘、热 熔、铆接等方式进行固定，或直接将浮动单元31、波纹管33和法兰13制作成一体式结构， 例如在波纹管33的端部设置翻边，利用刚性压圈将两端的翻边分别压在浮动单元31和法兰 13上，再通过螺栓或铆钉将两端的刚性压圈分别固定在浮动单元31和法兰13上，又例如采 用强力胶将波纹管33两端直接粘接在浮动单元31和法兰13上。
[0083]
在本发明的上述两个实施例中，可在气囊上设置充气接口，以便在使用筋膜枪之前，针 对不同人群的使用需求对气囊的气压进行调节。
[0084]
上述实施例1、2仅为本发明的较优选实施例，除上述实施例外，本发明还可以采用其 他形式的弹簧结构作为所述弹性单元，如压簧、簧片等，采用非气囊形式的弹性单元时，可 以配合距离传感器或压力传感器使用，以便检测弹性单元的形变量。
[0085]
实施例3
[0086]
如图9所示，本实施例在实施例1或实施例2的基础上增设了力传感器，在本发明的一 具体示例中，所述力传感器包括与所述激振头20连接的形变单元51，以及贴附于形变单元 51上的应变片52，所述应变片52为电阻应变片，形变单元51的另一端与所述驱动单元的 动力输出部件相连接，具体的，形变单元51上设有用于连接驱动单元的连接座53，当激振 头20按压肢体组织时能够使所述形变单元51产生形变，应变片52被拉伸，从而使电阻发 生变化，以此来检测激振头20压力的变化。
[0087]
本发明通过在激振头20和驱动单元之间安装检测单元，获得筋膜枪高速振动中的冲击 力，方便筋膜枪的激振头20与肢体组织之间的距离的定量调整，进而为冲击力的调整以及 力度定量冲击提供便利，有效提高运动恢复的效果、舒适性以及安全性。
[0088]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
[0089]
在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明 实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况 下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在 其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方 面变模糊。
[0090]
在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例 描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例 中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具 体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定 特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所 述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和 范围的一部分。
[0091]
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，
或者甚 至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
[0092]
另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制 此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离 或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
[0093]
如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该
”ꢀ
包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，
ꢀ“
在
…
中”的意思包括“在
…
中”和“在
…
上”。
[0094]
本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将 本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实 施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本 发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进 行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
[0095]
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各 种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发 明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、 配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知 结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
[0096]
因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替 换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前 提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修 改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利 要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但 是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的 范围将只由所附的权利要求书进行确定。