一种脊柱纠正器及其纠正方法技术

本发明专利技术公开了一种脊柱纠正器及其纠正方法，脊柱纠正器包括肩带、背带、腰带，所述肩带包括左肩带和右肩带，所述腰带内侧设有用于收紧腰带及对腰部施加推力的腰部气囊，所述背部束缚结构内侧设有用于收紧和对背部施加推力的背部气囊；所述背部束缚结构外侧设有用于检查穿戴角度的角度处理模块，所述腰带外侧设有用于接收角度处理模块信息、对腰部气囊和背部气囊检测气囊气压及进行充放气的核心控制盒；本发明专利技术的纠正器通过主动力提醒方式来纠正脊柱弯曲问题，更加智能和舒适。

【技术实现步骤摘要】
一种脊柱纠正器及其纠正方法
本专利技术具体涉及一种体形矫正工具
，具体是一种脊柱纠正器及其纠正方法。
技术介绍
近年来，我国中小学生脊柱弯曲的比例一直很高，中小学生的脊柱弯曲与孩子长期姿势不良和身体过度负重有关。目前中小学生功课繁重，书包越来越沉，加上系统性的体育活动越来越少，肌肉韧带力量锻炼不够，长期在某个肩膀上负重会直接影响脊柱的正常状态和功能。目前市场上的“背背佳”产品基本采用背部、腰部、肩部被动矫形的原理，推向市场20年来，仅在面料更薄、质量更轻、拉带弹性更强方面有了一定改进，中小学生使用时，由于被动受力使脊柱维持在理想姿态，但维持挺拔身姿的同时相关肌肉和韧带并没有主动发力，长期穿戴，依赖性强，一旦撤下，大多情况下很难达到依靠自身力量仍然维持挺拔身姿的长期效果。因此，研发一种可以改善现有技术缺陷的脊柱纠正器具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脊柱纠正器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种脊柱纠正器，包括肩带、背带、腰带，所述肩带包括左肩带和右肩带，左肩带的后方与右肩带的后方连接，形成X形结构，所述左肩带与所述右肩带的连接点位于背部束缚结构两侧，背部束缚结构底部位置与背带上端连接，背带的下端贴合人体的脊柱位置向下连接着腰带，所述腰带内侧设有用于收紧腰带及对腰部施加推力的腰部气囊，所述背部束缚结构内侧设有用于收紧和对背部施加推力的背部气囊；所述背部束缚结构外侧设有用于检查穿戴角度的角度处理模块，所述腰带外侧设有用于接收角度处理模块信息、对腰部气囊和背部气囊检测气囊气压及进行充放气的核心控制盒。进一步的方案：所述核心控制盒内部包括电池、腰部泄气阀、背部泄气阀、腰部电动气泵、背部电动气泵、腰部气压传感器、背部气压传感器、中央处理器，所述中央处理器的输入端分别与背部气压传感器、腰部气压传感器和角度处理模块的输出端电气相连，所述中央处理器输出端与背部电动气泵、背部泄气阀、腰部电动气泵、腰部泄气阀的控制端电气相连，核心控制盒通过气管与腰部气囊和背部气囊进行充放气，腰部电动气泵、腰部泄气阀、腰部气囊和腰部气压传感器通过气管相互连通，背部电动气泵、背部泄气阀、背部气囊和背部气压传感器通过气管相互连通。更进一步的方案：所述角度处理模块包括用于采集脊柱弯曲数据的角度传感器和用于对采集到的脊柱弯曲数据进行逻辑处理的角度处理器，角度传感器的数据输出端与角度处理器的输入端电气相连，角度处理器的输出端与中央处理器的输入端电气相连。更进一步的方案：所述角度处理模块采用九轴传感器模块，角度处理模块通过串口方式和中央处理器进行通讯。更进一步的方案：所述腰部气囊包括充气后会从平薄变成类似圆柱形的腰部气囊包裹袋，所述腰部气囊包裹袋缝合于腰带内侧并与腰部脊柱位置接触，所述背部气囊包括充气后会从平薄变成类似圆柱形的背部气囊包裹袋，所述背部气囊包裹袋设置在背部束缚结构内侧面。更进一步的方案：所述腰带的两端设置有可拆卸部件，所述腰带通过可拆卸部件固定于穿戴者的腰部。更进一步的方案：所述可拆卸部件包括魔术贴、卡扣、搭扣、细带、拉链中的任一种或多种组合。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的脊柱纠正器改善了现有技术的缺陷，本专利技术的纠正器通过主动力提醒方式来纠正脊柱弯曲问题，具体地，本专利技术通过角度传感器检测背部的前向和侧向的弯曲程度，在弯曲超过正常范围时，给出主动力提醒，让青少年主动改变身姿，挺胸发力，锻炼相关肌肉和韧带，维持正常挺拔身姿，加强相关肌肉的锻炼，形成肌肉记忆，最终可脱离纠正器；2.本专利技术的纠正器长期穿戴更为舒适，活动更为灵活，身体不会产生紧绷感；3.本专利技术的纠正器具备一定的智能化，对青少年具有更大的吸引力，降低了青少年对脊柱纠正器的抵抗心理。本专利技术的另一目的在于提供一种脊柱纠正器的脊柱纠正方法，包括以下步骤：(1)接通电源，对腰部气囊、背部气囊、角度处理模块、核心控制盒，及基本功能进行初始化操作；(2)打开角度处理器，采集脊柱弯曲数据；(3)角度传感器将采集到的脊柱弯曲数据发送给角度处理器；(4)角度处理器对采集到的脊柱弯曲数据进行逻辑处理，得到处理结果发送给中央处理器；(5)中央处理器根据处理结果，对腰部电动气泵、腰部泄气阀、背部电动气泵、背部泄气阀进行控制；(6)中央处理器读取腰部气压传感器和背部气压传感器的气压值，判断腰部气囊和背部气囊压力状态；(7)中央处理器读取脊柱姿态恢复数据，则将腰部气囊和背部气囊内气体释放，使其恢复自然状态；所述步骤(1)包括：对腰部电动气泵和背部电动气泵的IO接口初始化、对腰部气压传感器和背部气压传感器的IO接口初始化，对腰部泄气阀和背部气压阀的IO接口初始化，对按键及指示灯的IO接口初始化，对角度处理模块的通信串口初始化、启动角度传感器的数据自动上报功能；所述步骤(2)中，打开角度传感器后，开启中央处理器的串口接收功能，接收角度处理器数据。所述步骤(3)中，所述角度传感器以固定周期将采集到的脊柱弯曲数据发送给角度处理器。所述步骤(4)中，所述逻辑处理的方法为：中央处理器利用角度处理器周期性发送的脊柱弯曲数据，作为步骤(5)的控制依据。所述步骤(5)中，所述逻辑处理的方法为：中央处理器采集到的脊柱弯曲数据和腰部气囊和背部气囊气压状态的信息通过PID闭环控制算法计算出控制量，并将控制量解算成控制数据；所述控制数据包括腰部电动气泵和背部电动气泵的充气量或腰部泄气阀和背部泄气阀的泄气量。所述步骤(6)中，中央处理器通过取腰部气压传感器的气压值，判断腰部气囊的充气放气逻辑，通过取背部气压传感器的气压值，判断背部气囊的充气放气逻辑；所述步骤(7)中，经过提醒后佩戴者矫正身姿，角度处理模块如果返回脊柱姿态恢复数据，中央处理器则控制腰部泄气阀释放腰部气囊中气体，控制背部泄气阀释放背部气囊中气体，使气囊全部恢复正常大气压状态。其中脊柱弯曲设置有设定阈值，当采集到的腰部脊柱弯曲数据大于设定阈值时，所述解算结果为穿戴者脊柱弯曲，此时得到的控制数据中腰部电动气泵的状态为充气，带动腰部气囊充气，完成腰带收紧和推动腰部脊椎部位主动提醒穿戴者；当采集到的背部脊柱弯曲数据大于设定阈值时，所述解算结果为穿戴者脊柱弯曲，此时得到的控制数据中背部电动气泵的状态为充气，带动背部气囊充气，完成背部束缚布料收紧和推动背部脊椎部位主动提醒穿戴者；当采集到的脊柱弯曲数据小于设定阈值时，所述解算结果为穿戴者脊柱直立，此时得到的控制数据中腰部电动气泵或背部电动气泵的状态为泄气，放松对应位置束缚力和推力，完成松弛工作。进一步地，所述中央处理器接收到角度处理器所发送的完整数据后，中央处理器根据角度处理器通讯协议进行数据解析，若当前信息可用则更新当前脊柱弯曲信息，否则放弃等待下次数据。具体地，数据传输有固定格式或固定协议，按照协议进行解析，若解析异常(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脊柱纠正器，包括肩带、背带(4)、腰带(3)，其特征在于，所述肩带包括左肩带(1)和右肩带(2)，左肩带(1)的后方与右肩带(2)的后方连接，形成X形结构，所述左肩带(1)与所述右肩带(2)的连接点位于背部束缚结构(5)两侧，背部束缚结构(5)底部位置与背带(4)上端连接，背带(4)的下端贴合人体的脊柱位置向下连接着腰带(3)，所述腰带(3)内侧设有用于收紧腰带(3)及对腰部施加推力的腰部气囊(7)，所述背部束缚结构(5)内侧设有用于收紧和对背部施加推力的背部气囊(8)；所述背部束缚结构(5)外侧设有用于检查穿戴角度的角度处理模块(9)，所述腰带(3)外侧设有用于接收角度处理模块(9)信息、对腰部气囊(7)和背部气囊检测气囊气压及进行充放气的核心控制盒(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种脊柱纠正器，包括肩带、背带(4)、腰带(3)，其特征在于，所述肩带包括左肩带(1)和右肩带(2)，左肩带(1)的后方与右肩带(2)的后方连接，形成X形结构，所述左肩带(1)与所述右肩带(2)的连接点位于背部束缚结构(5)两侧，背部束缚结构(5)底部位置与背带(4)上端连接，背带(4)的下端贴合人体的脊柱位置向下连接着腰带(3)，所述腰带(3)内侧设有用于收紧腰带(3)及对腰部施加推力的腰部气囊(7)，所述背部束缚结构(5)内侧设有用于收紧和对背部施加推力的背部气囊(8)；所述背部束缚结构(5)外侧设有用于检查穿戴角度的角度处理模块(9)，所述腰带(3)外侧设有用于接收角度处理模块(9)信息、对腰部气囊(7)和背部气囊检测气囊气压及进行充放气的核心控制盒(6)。


2.根据权利要求1所述的脊柱纠正器，其特征在于，所述核心控制盒(6)内部包括电池、腰部泄气阀、背部泄气阀、腰部电动气泵、背部电动气泵、腰部气压传感器、背部气压传感器、中央处理器，所述中央处理器的输入端分别与背部气压传感器、腰部气压传感器和角度处理模块(9)的输出端电气相连，所述中央处理器输出端与背部电动气泵、背部泄气阀、腰部电动气泵、腰部泄气阀的控制端电气相连，核心控制盒(6)通过气管与腰部气囊(7)和背部气囊(8)进行充放气，腰部电动气泵、腰部泄气阀、腰部气囊(7)和腰部气压传感器通过气管相互连通，背部电动气泵、背部泄气阀、背部气囊(8)和背部气压传感器通过气管相互连通。


3.根据权利要求2所述的脊柱纠正器，其特征在于，所述角度处理模块(9)包括用于采集脊柱弯曲数据的角度传感器和用于对采集到的脊柱弯曲数据进行逻辑处理的角度处理器，角度传感器的数据输出端与角度处理器的输入端电气相连，角度处理器的输出端与中央处理器的输入端电气相连。


4.根据权利要求1所述的脊柱纠正器，其特征在于，所述腰部气囊(8)包括充气后会从平薄变成类似圆柱形的腰部气囊包裹袋，所述腰部气囊包裹袋缝合于腰带(3)内侧并与腰部脊柱位置接触，所述背部气囊(7)包括充气后会从平薄变成类似圆柱形的背部气囊包裹袋，所述背部气囊包裹袋设置在背部束缚结构(5)内侧面。


5.根据权利要求4所述的脊柱纠正器，其特征在于，所述可拆卸部件包括魔术贴、卡扣、搭扣、细带、拉链中的任一种或多种组合。


6.根据权利要求3所述的脊柱纠正器的脊柱纠正方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1).接通电源，对腰部气囊(7)、背部气囊(8)、角度处理模块(9)、核心控制盒(6)，及基本功能进行初始化操作；
(2).打开角度处理模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋吉满，
申请(专利权)人：深圳市越朗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44