一种AI人体姿态自适应调节支架制造技术

技术编号:44143356 阅读:0 留言:0更新日期:2025-01-29 10:19
本技术公开了一种AI人体姿态自适应调节支架,包括支撑面板,固定在支撑面板底面的固定夹持座,设置于支撑面板后侧边的摄像装置,与固定夹持座相连的位移调整装置,与位移调整装置下端相连的安装座,设置于安装座上的控制装置,位移调整装置包括驱动结构、与驱动装置通过连接件相连的连接臂、旋转座,摄像装置包括摄像头、与摄像头相连的摄像头图像传输模块,控制装置包括控制器、单片机及数据通信模块。本技术的结构采用多关节的形态,通过各旋转座及其所连接的驱动机构,控制支架进行高自由度的移动,调节范围覆盖x,y,z三轴以及支架与用户的相对倾角,能够适应复杂多样的工作环境,更高效帮助用户改善姿势,减少对身体的不良影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种支架,尤其是涉及一种ai人体姿态自适应调节支架。


技术介绍

1、人体姿态纠正系统在康复医疗行业中有着广泛的应用。本系统不仅可以更加智能地识别与纠正人体在学习工作时的不合理姿态,未来更可以由此引申到包括医疗、体育等领域。目前已有的有关人体姿态调节的系统和相关支架的研究有以下几个方案:

2、1)“基于压力传感器的坐姿识别系统的设计与实现”项目方案

3、该项目设计的坐姿识别方法是软硬件结合的方式,由座椅上的若干个压力传感器采集人体坐姿压力信号,通过单片机进行数据分析,由pc显示人体坐姿的分析结果。可方便随时对座椅上的人体坐姿给出实时分析结果,对于不良坐姿所产生的上达疾病具有针对性的指导意义。该项目有以下缺陷:1.该系统的基于压力传感器的坐姿识别系统并不能准确定位用户位置。2.上半身例如脖子,颈椎等的错误姿势并不能被该系统所提醒和纠正。

4、2)“一种可调高的显示器支架研究”项目方案

5、如图一所示,该研究通过支撑杆与连接件的组装实现了稳定夹持显示屏的功能。并且,该项目通过气缸实现稳定的上下平动,成功解决了显示器的高度调节问题。该项目有以下缺陷:1.该研究只是解决了高度调节问题,并没有涉及电子控制,无法实现根据实际情况自动调节的功能。2.该项目使用的气缸组件对于桌面空间的占用较大,并且需要配置许多辅助配件,实用性较差,后期维修成本较大。

6、3)“基于人体坐姿判别的智能显示器支架设计”项目方案

7、此项目讨论的是一种能够根据用户的坐姿和头部位置自动调整液晶显示器屏幕角度和距离的智能支架系统。该项目通过以超声波模块为基础的人头追踪装置来得到人头空间位置,并控制屏幕支架调整其空间位置,以此达成检测与改变人体坐姿的目的。该项目有以下缺陷:1.项目中所使用的收发一体化超声波测距模块sr04t相较于摄像头识别精度较低,误差较大,无法实现支架的精确控制。2.该项目中超声波传感器仅能追踪人体头部,难以满足更加复杂和多元的使用场景。3.该项目的人机交互功能基于安装于支架上的触摸彩屏和语音播放识别模块,增加了用户的交互负担。

8、4)“基于红外技术的智能防近视坐姿矫正仪开发”项目方案

9、此项目旨在对人体的不合理坐姿提出警告。通过红外线测距系统对相关距离进行测算,当小于阈值时发出警告以提醒坐姿问题。该项目有以下缺陷:1.此项目只能对用户提出警告,无法通过人机关系实现来实现人体姿态调节。2.此项目通过红外测距,主要测量相关距离,无法实现对人体姿态的整体识别,对于人体姿态的识别存在局限性。

10、5)“基于mtcnn的自动调节显示器支架系统设计”项目方案

11、如图二所示,主要研究内容是基于mtcnn(本项目名为“基于mtcnn的自动调节显示器支架系统设计”,主要研究内容是基于mtcnn(多任务级联卷积神经网络)人脸识别算法对摄像头图像中的人脸进行识别和定位。具体而言,通过mtcnn算法,可以在摄像头捕获的图像中检测出人脸,并用矩形框将其选出,从而实现对人脸的准确定位。该项目有以下缺陷:1.项目文档中对于mtcnn算法的原理和实现细节描述较少,缺乏对算法本身的深入剖析。这可能导致读者在阅读项目文档时难以理解mtcnn算法的具体运作方式,从而影响项目的推广和应用。2.其次,项目并未提供具体的实现思路和方法,使得读者难以将理论知识应用于实际项目中。3.该项目的检测范围相对有限,仅针对人脸进行识别和定位,相较于本项目所采用的上半身骨架识别技术,其应用范围较为局限。

12、6)“防颈椎病的移动显示器支架的设计和研究”项目方案

13、该项目通过它利用步进电机控制电脑显示器的缓慢移动,巧妙地引导用户在不自觉的情况下进行头部和颈部的运动。它采用51单片机控制步进电机,成本低、体积小,易于实现。显示器支架运动轨迹可变,能够实现360°活动颈椎的良好效果。而且它参考医学原理结合智能技术,提高颈椎病康复训练的效果。该项目有以下缺陷:1.该支架仅适用于电脑显示器,对于其他类型的显示器可能不适用。2.对于一些特殊人群,如颈椎病症状较重的患者,可能需要配合其他治疗方法进行综合治疗,该显示器支架功能有限。


技术实现思路

1、本技术为改善日益增长的高低肩、驼背、头前伸甚至脊柱侧弯患病率以及解决现有的人体姿态纠正系统与设备算力要求过高,摄像头识别精度较低,不能准确定位用户位置,应用范围狭窄的问题,对现有技术做出改进,提供了一种ai人体姿态自适应调节支架。用户可通过手机app即可获得当前坐姿数据以及对支架模式的切换。

2、本技术是通过以下技术方案实现的:

3、技术公开了一种ai人体姿态自适应调节支架,支架包括用于置物的支撑面板,固定在支撑面板底面的固定夹持座,设置于支撑面板后侧边的摄像装置,与固定夹持座相连的位移调整装置,与位移调整装置下端相连的安装座,设置于安装座上的控制装置,位移调整装置包括驱动结构、与驱动装置通过连接件相连的连接臂、旋转座,摄像装置包括摄像头、与摄像头相连的摄像头图像传输模块,控制装置包括控制器、单片机及数据通信模块,摄像头图像传输模块与控制器相连,控制器与数据通信模块相连,数据通信模块与单片机相连,单片机与驱动结构相连。

4、作为进一步地改进,本技术所述的位移调整装置包括至上而下的第一旋转座、第二旋转座、与第二旋转座相连的第二驱动结构、与第二驱动结构通过第一连接件相连的第一臂、与第一臂另一端相连的第三旋转座、与第三旋转座相连的第三驱动结构、与第二驱动结构通过第二连接件相连的第二臂、与第二臂另一端相连的第四驱动结构,第四驱动结构与安装座相连。

5、作为进一步地改进,本技术所述的摄像装置通过第一驱动结构连接于支撑面板后侧边,第一驱动结构用于摄像头旋转。

6、作为进一步地改进,本技术所述的第二旋转座、第三旋转座均包括含有内腔且侧壁开孔的旋转座连接部、一端穿过旋转座连接部侧壁开孔延伸至内腔、另一端为齿轮孔的受力杆、设置于旋转座连接部一端且包括延伸至旋转座连接部内腔至受力杆表面开设的通孔内的定位杆的定位件,第一旋转座的一端与固定夹持座相连,另一端第二旋转座上的定位件固定连接。

7、作为进一步地改进,本技术所述的第一驱动结构、第二驱动结构、第三驱动结构、第四驱动结构均包括从一端至另一端的连接杆、与连接杆相连的步进电机、步进电机上的输出轴、固定在输出轴上的齿轮,第二驱动结构、第三驱动结构的齿轮与受力杆上的齿轮孔相配接,第一驱动结构中的齿轮与摄像装置上设置的齿轮孔配接,第四驱动装置中的齿轮与连接固定第二臂的第三连接件上的齿轮孔配接。

8、作为进一步地改进,本技术所述的第一连接件为圆柱状结构,其一端面设有开孔中插有第一臂,另一端附近的圆周外表面设有开孔插有第二驱动结构的连接杆。

9、作为进一步地改进,本技术所述的第二连接件为圆柱状结构,其靠近一端的圆周外表面设有开孔插入第三驱动结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的支架包括用于置物的支撑面板,固定在支撑面板底面的固定夹持座,设置于支撑面板后侧边的摄像装置,与固定夹持座相连的位移调整装置,与位移调整装置下端相连的安装座,设置于安装座上的控制装置,所述的位移调整装置包括驱动结构、与驱动装置通过连接件相连的连接臂、旋转座,所述的摄像装置包括摄像头、与摄像头相连的摄像头图像传输模块,所述的控制装置包括控制器、单片机及数据通信模块,所述的摄像头图像传输模块与控制器相连,控制器与数据通信模块相连,所述的数据通信模块与单片机相连,所述的单片机与驱动结构相连。

2.根据权利要求1所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的位移调整装置包括至上而下的第一旋转座、第二旋转座、与第二旋转座相连的第二驱动结构、与第二驱动结构通过第一连接件相连的第一臂、与第一臂另一端相连的第三旋转座、与第三旋转座相连的第三驱动结构、与第二驱动结构通过第二连接件相连的第二臂、与第二臂另一端相连的第四驱动结构,所述的第四驱动结构与安装座相连。

3.根据权利要求2所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的摄像装置通过第一驱动结构连接于支撑面板后侧边,所述的第一驱动结构用于摄像头旋转。

4.根据权利要求3所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的第二旋转座、第三旋转座均包括含有内腔且侧壁开孔的旋转座连接部、一端穿过旋转座连接部侧壁开孔延伸至内腔、另一端为齿轮孔的受力杆、设置于旋转座连接部一端且包括延伸至旋转座连接部内腔至受力杆表面开设的通孔内的定位杆的定位件,所述的第一旋转座的一端与固定夹持座相连,另一端第二旋转座上的定位件固定连接。

5.根据权利要求4所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的第一驱动结构、第二驱动结构、第三驱动结构、第四驱动结构均包括从一端至另一端的连接杆、与连接杆相连的步进电机、步进电机上的输出轴、固定在输出轴上的齿轮,所述的第二驱动结构、第三驱动结构的齿轮与受力杆上的齿轮孔相配接,所述的第一驱动结构中的齿轮与摄像装置上设置的齿轮孔配接,所述的第四驱动结构中的齿轮与连接固定第二臂的第三连接件上的齿轮孔配接。

6.根据权利要求3或4或5所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的第一连接件为圆柱状结构,其一端面设有开孔中插有第一臂,另一端附近的圆周外表面设有开孔插有第二驱动结构的连接杆。

7.根据权利要求6所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的第二连接件为圆柱状结构,其靠近一端的圆周外表面设有开孔插入第三驱动结构的连接杆,另一端的圆周外表面设有开孔插入第二臂,所述的第二臂的另一端与第三连接件外表面开设的开孔插接。

8.根据权利要求3或4或5或7所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的第二臂与第三连接件的夹角为90°-135°,所述的第二臂与第二连接件的夹角为90°-135°。

9.根据权利要求8所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的第二驱动结构与第一连接件的夹角为90度。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的AI人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的安装座为两个夹板和固定在一个夹板上的限位螺钉的结构,用于固定连接。

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【技术特征摘要】

1.一种ai人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的支架包括用于置物的支撑面板,固定在支撑面板底面的固定夹持座,设置于支撑面板后侧边的摄像装置,与固定夹持座相连的位移调整装置,与位移调整装置下端相连的安装座,设置于安装座上的控制装置,所述的位移调整装置包括驱动结构、与驱动装置通过连接件相连的连接臂、旋转座,所述的摄像装置包括摄像头、与摄像头相连的摄像头图像传输模块,所述的控制装置包括控制器、单片机及数据通信模块,所述的摄像头图像传输模块与控制器相连,控制器与数据通信模块相连,所述的数据通信模块与单片机相连,所述的单片机与驱动结构相连。

2.根据权利要求1所述的ai人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的位移调整装置包括至上而下的第一旋转座、第二旋转座、与第二旋转座相连的第二驱动结构、与第二驱动结构通过第一连接件相连的第一臂、与第一臂另一端相连的第三旋转座、与第三旋转座相连的第三驱动结构、与第二驱动结构通过第二连接件相连的第二臂、与第二臂另一端相连的第四驱动结构,所述的第四驱动结构与安装座相连。

3.根据权利要求2所述的ai人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的摄像装置通过第一驱动结构连接于支撑面板后侧边,所述的第一驱动结构用于摄像头旋转。

4.根据权利要求3所述的ai人体姿态自适应调节支架,其特征在于,所述的第二旋转座、第三旋转座均包括含有内腔且侧壁开孔的旋转座连接部、一端穿过旋转座连接部侧壁开孔延伸至内腔、另一端为齿轮孔的受力杆、设置于旋转座连接部一端且包括延伸至旋转座连接部内腔至受力杆表面开设的通孔内的定位杆的定位件,所述的第一旋转座的一端与固定...

【专利技术属性】
技术研发人员:周嘉伟项一明施涵程黄子霑黄昱凡陈子言孙涵烁王秀萍
申请(专利权)人:浙江工商大学
类型:新型
国别省市:

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