嬰兒安撫/睡眠輔助裝置及其使用方法相關(guān)申請(qǐng)本發(fā)明要求2011年10月20日在美國提出的臨時(shí)申請(qǐng)61/549,627的優(yōu)先權(quán)。以上申請(qǐng)的全部教導(dǎo)通過參考方式全文引入本文。

背景技術(shù)：
持續(xù)的哭泣以及較差的嬰兒睡眠是反復(fù)出現(xiàn)且非常常見的，這引起了照顧的挫敗感。在小生命的第一個(gè)月中，嬰兒慌亂/哭泣平均來說約為每天2小時(shí)，并且一晚上要醒約2到3次。六分之一的嬰兒被帶到醫(yī)學(xué)專業(yè)人士處評(píng)估睡眠/哭泣問題。嬰兒哭泣和照顧疲憊經(jīng)常使人意志消沉并引起婚姻矛盾、對(duì)嬰兒生氣以及有損工作表現(xiàn)。此外，這些都是一連串連續(xù)/致命健康后遺癥的主要觸發(fā)原因，這些健康問題包括產(chǎn)后抑郁癥(影響了全部母親中的約15%和他們的伴侶中的約25到約50%)，母乳喂養(yǎng)失敗、兒童虐待以及忽視、自殺、SIDS/窒息、體形肥胖、抽煙、過多拜訪醫(yī)生、因而過度照料，并伴隨有藥品、車禍、功能失調(diào)，也可能有嬰兒肥胖。傳統(tǒng)的照顧練習(xí)已經(jīng)利用了襁褓法，節(jié)律動(dòng)作以及某些聲音來安撫焦躁的嬰兒并促進(jìn)睡眠(通過縮短入睡潛伏期以及增加睡眠效率)?！叭胨瘽摲凇北幌薅樘缮洗埠腿朊咧g的時(shí)間長度?！八咝省北幌薅槿胨瘯r(shí)間(總睡眠時(shí)間)與在床上所花時(shí)間的比值。襁褓法、節(jié)律動(dòng)作以及某些聲音模仿子宮感官環(huán)境中小孩的某些元素，并激發(fā)成套的腦干反射，安撫反射。襁褓法是將手臂限制在小孩的兩側(cè)貼身裹住的方法。這模仿了約束狀態(tài)下嬰兒在子宮中的經(jīng)歷。襁褓法也抑制了受驚和甩動(dòng)，這些情況經(jīng)常打斷睡眠并且引起/加劇哭泣。節(jié)律運(yùn)動(dòng)復(fù)制了胎兒在母親步行的時(shí)候所經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)刺激了內(nèi)耳的半規(guī)管中的前庭器官。特定、低沉低頻的噪音，模仿了流經(jīng)子宮和臍動(dòng)脈的血液的紊流所生成的聲音。在子宮中，嬰兒聽到的聲音水平已被測得在72和92dB之間。每一嬰兒具有特定和天生獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)及聲音混合，這些最為有效地激發(fā)了他或她的安撫反射。這一優(yōu)選的混合在小生命(即嬰兒們，對(duì)襁褓法反應(yīng)最好以及隨著時(shí)間發(fā)展持續(xù)對(duì)那些感覺模式有反應(yīng)的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)最好，并且對(duì)于襁褓法以及聲音不會(huì)急劇改變他們的偏好)的第一個(gè)月保持一貫性。安撫反射具有若干常態(tài)特征。其由常規(guī)感官輸入激發(fā)；產(chǎn)生常規(guī)行為輸出；表露閾值現(xiàn)象(即太溫和不足以激發(fā)反應(yīng)的刺激因素)；具有在個(gè)體之間變化的閾值(即，對(duì)于任意特定嬰兒來說更高或者更低)；該閾值隨著狀態(tài)而變化(如，激動(dòng)和哭泣，提高了所需刺激水平以超出臨界值并帶來反射激發(fā))。由于需要達(dá)到安撫反射觸發(fā)閾值的刺激因素其標(biāo)稱水平隨著嬰兒的不同而不同，不能超出特殊兒童閾值水平通常導(dǎo)致安撫反應(yīng)全部缺失。比如，緩慢的安撫運(yùn)動(dòng)可以安撫一個(gè)煩亂的嬰兒，但對(duì)另一個(gè)嬰兒來說又太柔和以致不能安撫。相同地，中等聲量的聲音可達(dá)到一個(gè)兒童的安撫閾值，但達(dá)不到另一兒童的閾值。一旦激發(fā)，安撫反射的常規(guī)輸出是電機(jī)輸出和狀態(tài)的降低。觸發(fā)任意特殊小孩的安撫反射所需的聲音和動(dòng)作其強(qiáng)度比保持安撫反射受激發(fā)所需的水平要大得多?！盃顟B(tài)”描述的是嬰兒的關(guān)注水平以及與環(huán)境的互動(dòng)。嬰兒經(jīng)歷六個(gè)階段：靜態(tài)睡眠、主動(dòng)睡眠、困倦、安靜醒覺、焦躁和哭泣。然而，盡管襁褓法、節(jié)律動(dòng)作和聲音便利且可達(dá)到，這些方法都不能安撫大部分嬰兒群體并促進(jìn)睡眠，因?yàn)檫@些方法都沒有得到正確執(zhí)行。為了減少嬰兒哭泣和促進(jìn)睡眠，父母經(jīng)常把因而放在家長自己的床上。然而，這是有問題的，因?yàn)榕c父母共用床鋪已經(jīng)被證實(shí)為提高嬰兒猝死綜合癥(SIDS)以及突然窒息(近二十年已經(jīng)每年增加14%)的危險(xiǎn)。如果父母極其疲憊，共用床鋪的危險(xiǎn)會(huì)進(jìn)一步提高。像醉酒、筋疲力盡減少了成人的判斷力和反應(yīng)程度。新任父母中的超過50%說睡眠少于6小時(shí)每晚，在成人中，與酒醉相比這一水平被證實(shí)為引起注意力損害的水平。為此目的，與疲憊父母入睡進(jìn)一步增加了與共用床鋪相關(guān)的SIDS危險(xiǎn)，并且進(jìn)一步增加了窒息危險(xiǎn)(如，父母身體突然壓在嬰兒頭部上導(dǎo)致)。由疲憊的父母進(jìn)行的安撫哭泣以及促進(jìn)睡眠的其他行為也直接提高了SIDS以及窒息(如，與嬰兒在長沙發(fā)上入睡、將嬰兒放在肚子上睡覺)的危險(xiǎn)。醫(yī)學(xué)專家建議父母避免共用床鋪，并將睡覺的小孩放在嬰兒床上。然而，嬰兒床也有問題。小孩在嬰兒床上平躺睡眠，形成斜頭癥(頭蓋骨扁平)的危險(xiǎn)更高，這需要昂貴又不方便的醫(yī)學(xué)治療，且會(huì)引起永久的變形。此外，嬰兒床平整、安靜、非移動(dòng)表面缺乏了減少哭泣、縮減睡眠潛伏期并增加睡眠效率的裹緊、節(jié)律動(dòng)作以及聲音。在嘗試提高嬰兒在嬰兒床中的睡眠，父母已經(jīng)采取了多種方法(趴睡、裹緊、搖擺動(dòng)作、聲音)，然而每一方法都有問題。比如，趴睡姿勢與SIDS危險(xiǎn)3-4番的增加有關(guān)。緊裹的小孩可以滾動(dòng)到胃的位置(趴著)，這與SIDS危險(xiǎn)8-19番的增加有關(guān)。搖擺動(dòng)作傳遞系統(tǒng)(如，秋千、搖籃和吊床)都存在問題。當(dāng)坐在秋千中之時(shí)，小孩的頭部可以向前滾動(dòng)且造成氣道堵塞。搖籃和吊床要求父母成為動(dòng)作動(dòng)力源，并由此只能在睡眠階段的有限部分中完成。聲音傳遞裝置(如風(fēng)扇、空氣過濾器、吹風(fēng)機(jī)、音響和白噪音CD)笨重又昂貴，且這些裝置生成的聲音其音量、質(zhì)量或者頻率分布圈過多，或者與子宮中有效的聲音大不相同。在過去的二十年中，已對(duì)工程技術(shù)方法做出嘗試，以形成嬰兒安撫/睡眠裝置，更為便利地傳遞聲音和動(dòng)作。一種這樣的裝置，電動(dòng)搖籃，被設(shè)計(jì)為沿著頭足軸線的圓弧搖動(dòng)睡覺的嬰兒。這個(gè)產(chǎn)品使得搖籃以某個(gè)角度倚靠在局部搖擺位置上，導(dǎo)致更多的嬰兒死亡。另一種裝置，被設(shè)計(jì)為模仿以每小時(shí)約55英里行走的車輛，包括2個(gè)部分：固在嬰兒床下側(cè)的震動(dòng)馬達(dá)以及固定在側(cè)壁上的揚(yáng)聲器。還有另一種裝置，具有來回移動(dòng)(在沿著頭足軸線的每一方向上幅度約為10cm；每一搖擺持續(xù)約1.8秒)的電動(dòng)?jì)雰捍病．?dāng)傳感器檢測到嬰兒哭泣的時(shí)候，觸發(fā)馬達(dá)在有限時(shí)間階段內(nèi)動(dòng)作。還有其他的裝置已經(jīng)引入了音響，或者將較短時(shí)間階段內(nèi)震動(dòng)的墊子放置在小孩身下促進(jìn)睡眠。這些和其他的當(dāng)前嬰兒安撫/睡眠裝置傳遞了固定和不可改變的運(yùn)動(dòng)及聲音。這是個(gè)問題，因?yàn)槊恳恍『⒕哂胁煌穆曇艉蛣?dòng)作混合，其能最為有效的安撫小孩并促進(jìn)睡眠。比如，一些小孩對(duì)裹緊加上動(dòng)作反應(yīng)最佳，其他對(duì)裹緊加上聲音反應(yīng)最佳。嬰兒安撫/睡眠裝置的固定動(dòng)作和聲音的另一問題是，每一小孩具有會(huì)引發(fā)最為有效的平靜及睡眠的獨(dú)特運(yùn)動(dòng)和聲音水平。比如，緩慢的搖擺可減少一個(gè)嬰兒的睡眠潛伏期，但對(duì)于另一個(gè)嬰兒來說又太柔和以致不能實(shí)現(xiàn)該效果。以及，安靜的聲音足以增加一個(gè)小孩的睡眠效率，但對(duì)另一個(gè)無效。同樣，激發(fā)嬰兒安撫反射所需的聲音和動(dòng)作的強(qiáng)度比保持安撫反射被激發(fā)的水平要大得多。嬰兒安撫/睡眠裝置所具有的固定動(dòng)作和聲音還存在的另一個(gè)問題是激發(fā)安撫反射所需的刺激因素其強(qiáng)度和引起的安撫和睡眠大體上隨著小孩狀態(tài)變化而改變。比如，大部分不安的小孩需要更為充滿活力的聲音輸入(像吸塵器那樣大的聲音-75到80dB)。在另一方面，平靜、困倦的小孩需要不那么具有活力的輸入。另外，當(dāng)前的嬰兒安撫/睡眠裝置不會(huì)持續(xù)整晚；不會(huì)傳遞優(yōu)化的聲音和動(dòng)作從而觸發(fā)安撫反射；不會(huì)以逐步的方式增加和減少它們的感官輸入以改變感官輸入強(qiáng)度從而給小孩最有效的刺激水平；缺乏隨著時(shí)間減少感官輸入的能力，從而隨著他或她的長大戒斷該刺激因素。因此，存在對(duì)嬰兒安撫/睡眠系統(tǒng)的需要，其克服了上述問題或使其最小化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明大體上涉及輔助安撫和嬰兒睡眠的方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明為嬰兒安撫/睡眠輔助裝置，其包括以往復(fù)方式移動(dòng)的主移動(dòng)平臺(tái)。致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)主移動(dòng)平臺(tái)的往復(fù)移動(dòng)，且聯(lián)接到主移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)頭部平臺(tái)響應(yīng)主移動(dòng)平臺(tái)的往復(fù)移動(dòng)而往復(fù)移動(dòng)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置和聲音感應(yīng)裝置中的至少一個(gè)分別位于或者靠近移動(dòng)頭部平臺(tái)。邏輯電路將運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置和聲音感應(yīng)裝置中的至少一個(gè)聯(lián)接到主移動(dòng)平臺(tái)，藉此，運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置和聲音感應(yīng)裝置中的至少一個(gè)檢測到的信號(hào)致使邏輯電路調(diào)節(jié)主移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，嬰兒安撫/睡眠輔助裝置包括剛性基座和從基座延伸的主移動(dòng)聯(lián)接件或者軸承。主移動(dòng)平臺(tái)安裝到主移動(dòng)聯(lián)接件或軸承上，藉此主移動(dòng)平臺(tái)能夠在主移動(dòng)聯(lián)接件或軸承上相對(duì)于基座移動(dòng)。控制主移動(dòng)平臺(tái)繞著主移動(dòng)聯(lián)接件或軸承相對(duì)于剛性基座的移動(dòng)的致動(dòng)組件包括安裝到基座的致動(dòng)器。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明為輔助安撫躁動(dòng)?jì)雰夯蛘邒雰核叩姆椒?，包括以下步驟：以往復(fù)方式繞著與相對(duì)于支撐嬰兒的表面的主要平面成90°角度與嬰兒相交的軸線移動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明為自適應(yīng)安撫和睡眠輔助方法，包括以下步驟：以往復(fù)方式繞著與嬰兒相交且相對(duì)于支撐嬰兒的表面的主要平面正交的軸線移動(dòng)。聲音生成裝置產(chǎn)生的聲音和往復(fù)移動(dòng)中的至少一者通過邏輯電路控制的致動(dòng)響應(yīng)于嬰兒聲音和平臺(tái)運(yùn)動(dòng)中的至少一者以更新和自適應(yīng)方式來調(diào)節(jié)。本發(fā)明具有很多優(yōu)點(diǎn)。比如，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法提供為以更新和自適應(yīng)方式調(diào)節(jié)嬰兒的往復(fù)移動(dòng)。促使嬰兒頭部在較短間距上以安全和特定控制方式加速和減速的裝置的快速加速和減速的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引發(fā)了嬰兒的天然安撫反射。裝置特定設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)和聲音，加上其自適應(yīng)控制系統(tǒng)，降低了直到12個(gè)月大的嬰兒醒著時(shí)間內(nèi)的敏感性并改善嬰兒的睡眠(特別地降低了睡眠階段內(nèi)的敏感性、縮短了睡眠潛伏期并增加睡眠效率)。附圖說明圖1是本發(fā)明嬰兒安撫/睡眠輔助裝置的一個(gè)實(shí)施方式其透視圖，畫有睡在該裝置之內(nèi)的嬰兒。圖2為圖1中嬰兒安撫/睡眠輔助裝置的透視圖，具有襁褓緊固帶，但不具有外殼。圖3為圖2中嬰兒安撫/睡眠輔助裝置的透視圖，顯示了虛線表示的主移動(dòng)平臺(tái)其下方的設(shè)備。圖4為支撐圖3中嬰兒安撫/睡眠輔助裝置的設(shè)備其俯視圖，示出了剛性基座和主移動(dòng)平臺(tái)的輪廓。圖5為圖4中所示嬰兒安撫/睡眠輔助裝置沿著線5-5剖開的側(cè)視圖。圖6為圖4所示嬰兒安撫/睡眠輔助裝置的側(cè)視圖。圖7為本發(fā)明嬰兒安撫/睡眠輔助裝置另一實(shí)施方式的透視圖，顯示了虛線表示的主移動(dòng)平臺(tái)其下方的部件。圖8為支撐圖7中嬰兒安撫/睡眠輔助裝置主移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)備其俯視圖，示出了剛性基座和主移動(dòng)平臺(tái)的輪廓。圖9為圖7所示裝置實(shí)施方式的側(cè)視圖。圖10為本發(fā)明軟件控制系統(tǒng)一實(shí)施方式的示意性展示，還示出了軟件控制系統(tǒng)的輸入和輸出。圖11為本發(fā)明哭泣檢測模塊一實(shí)施方式的示意性展示。圖12為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)分析模塊一實(shí)施方式的示意性展示。圖13為本發(fā)明行為狀態(tài)機(jī)器模塊一實(shí)施方式的示意性展示。圖14為本發(fā)明聲音生成模塊一實(shí)施方式的示意性展示。圖15為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)生成模塊的示意性展示。圖16為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)生成模塊的示意性展示。具體實(shí)施方式在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，如圖1到6所示，嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10包括圍著嬰兒14的外殼12。外殼12繞著主移動(dòng)平臺(tái)16。如圖2可見，主移動(dòng)平臺(tái)16包括基座18、移動(dòng)頭部平臺(tái)19、襯墊20和遮布22。襁褓緊固帶24從主移動(dòng)平臺(tái)16延伸，以用于將嬰兒14固定在適宜的襁褓布26中。頭部襯墊插件28支撐嬰兒14的頭部。優(yōu)選地，頭部襯墊插件28包括凝膠，從而降低斜頭癥的危險(xiǎn)。把手30從主移動(dòng)平臺(tái)16側(cè)向延伸。主移動(dòng)平臺(tái)16得到支撐，并能夠繞著固定到剛性基座32的主支撐軸(未示出)旋轉(zhuǎn)?？刂瓢?4，包括速度控制旋鈕35、狀態(tài)燈37和傳聲器38的控制件39。剛性基座控制電子器件36，包括嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10的驅(qū)動(dòng)電子器件。在圖2中嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10的另一視圖中，如圖3所示，主移動(dòng)平臺(tái)16被主支撐軸40支撐在主旋轉(zhuǎn)軸承42處。移動(dòng)頭部平臺(tái)19支撐頭部襯墊插件28，并能夠借助在頭部旋轉(zhuǎn)軸承46和移動(dòng)頭部平臺(tái)19之間延伸的臂48繞著頭部旋轉(zhuǎn)軸承46旋轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置50，比如加速計(jì)，在移動(dòng)頭部平臺(tái)44處檢測移動(dòng)頭部平臺(tái)19的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)嬰兒被嬰兒輔助睡眠裝置10支撐的時(shí)候，移動(dòng)頭部平臺(tái)19處的傳聲器38檢測到嬰兒(未示出)發(fā)出的聲音。擴(kuò)音器52，由安裝在剛性基座18上的支架54支撐，直接位于移動(dòng)頭部平臺(tái)19下方。將移動(dòng)頭部平臺(tái)19的任一側(cè)聯(lián)接到主移動(dòng)平臺(tái)16的彈簧56，在由主移動(dòng)平臺(tái)16往復(fù)移動(dòng)引發(fā)的移動(dòng)頭部平臺(tái)19的往復(fù)移動(dòng)期間，抑制移動(dòng)頭部平臺(tái)19相對(duì)于主移動(dòng)平臺(tái)16的運(yùn)動(dòng)。繞著主支撐軸40發(fā)生主移動(dòng)平臺(tái)16的往復(fù)移動(dòng)繞著與主移動(dòng)平臺(tái)16主要平面正交的軸線。主移動(dòng)平臺(tái)16的往復(fù)移動(dòng)由致動(dòng)器組件58驅(qū)動(dòng)。在一些實(shí)施方式中，嬰兒身體和頭部可以不協(xié)調(diào)。比如，在相對(duì)較低速度下，嬰兒頭部的運(yùn)動(dòng)可以與嬰兒上身的運(yùn)動(dòng)位于相同方向。在相對(duì)較高的速度下，嬰兒頭部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以與嬰兒上身的往復(fù)運(yùn)動(dòng)處于相反方向。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中(未示出)，嬰兒頭部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以為一些其他方向，比如相對(duì)于主支撐平臺(tái)的平面正交。致動(dòng)器組件58包括安裝到剛性基座32的驅(qū)動(dòng)電機(jī)60，以及聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)60并安裝到剛性基座32的齒輪組件62。驅(qū)動(dòng)電機(jī)60的致動(dòng)引起齒輪組件62的旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)偏心驅(qū)動(dòng)板64繞著與剛性基座32的主要平面正交的軸線。偏心驅(qū)動(dòng)板64被聯(lián)接到從偏心驅(qū)動(dòng)板64延伸到絲杠70的螺紋端68的致動(dòng)器組件58的擺動(dòng)臂板66，并可樞轉(zhuǎn)地安裝到絲杠70的桿端68。絲杠70安裝到幅度調(diào)制組件72。幅度調(diào)制組件72包括幅度調(diào)制電機(jī)74，螺母76，安裝到螺母框架78，其在安裝到剛性基座32的旋轉(zhuǎn)軸承80上旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸承80上的螺母框架78其旋轉(zhuǎn)軸線為，與偏心驅(qū)動(dòng)板64相同，與剛性基座32的主要平面正交。幅度調(diào)制組件72的致動(dòng)使得絲杠70沿著其主要縱軸線移動(dòng)，因而使得桿端68更為靠近或者更為遠(yuǎn)離幅度調(diào)制組件72。臂82從相反于桿端68的絲杠70的端部延伸到彈性致動(dòng)器托架84，該支架安裝到主移動(dòng)平臺(tái)16的基座18上。臂82延伸穿過彈性致動(dòng)器托架84限定的開口，并由分別通過螺母90,92保持在彈性致動(dòng)器托架84任一側(cè)上的彈簧86,88聯(lián)接到主移動(dòng)平臺(tái)16。致動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)電機(jī)60的致動(dòng)促使偏心驅(qū)動(dòng)板64繞著與剛性基座32的主要平面正交的軸線旋轉(zhuǎn)，這又，引起了擺動(dòng)臂板66大致上沿著擺動(dòng)臂板66主要縱軸線的往復(fù)移動(dòng)。擺動(dòng)臂板66的這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)使得桿端68，從絲杠70的主要縱向軸線的一側(cè)到另一側(cè)往復(fù)移動(dòng)，從而使得螺母框架80繞著與剛性基座18主要平面正交的軸線往復(fù)旋轉(zhuǎn)，以及與絲杠70的桿端68相反的絲杠70相反端發(fā)生一側(cè)到一側(cè)的運(yùn)動(dòng)。這種絲杠70相反端的一側(cè)到一側(cè)移動(dòng)使得延伸穿過彈性致動(dòng)器托架84所限定開孔的臂82發(fā)生往復(fù)的縱向移動(dòng)。對(duì)臂82的這一往復(fù)運(yùn)動(dòng)的抵抗，使得彈簧86,88輪流反復(fù)壓縮和松開，這因此引起了主移動(dòng)平臺(tái)16繞著將主移動(dòng)平臺(tái)16聯(lián)接到剛性基座32的主支撐軸40而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。主移動(dòng)平臺(tái)16繞著主支撐軸40的往復(fù)運(yùn)動(dòng)幅度受絲杠70相對(duì)于幅度調(diào)制組件72的位置控制。比如，如果幅度調(diào)制組件70的致動(dòng)使得桿端68更為靠近幅度調(diào)制組件70，絲杠70的相反端的一側(cè)到一側(cè)運(yùn)動(dòng)將變得更大，因而使得主移動(dòng)平臺(tái)16繞著主支撐軸40往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度增加。相反地，幅度調(diào)制組件72的致動(dòng)導(dǎo)致絲杠70桿端68離幅度調(diào)制組件72更遠(yuǎn)，這將縮小絲杠70相反端的一側(cè)到一側(cè)運(yùn)動(dòng)，因而減小了主移動(dòng)平臺(tái)16繞著主支撐軸40往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度。主移動(dòng)平臺(tái)16的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起移動(dòng)頭部平臺(tái)44繞著頭部旋轉(zhuǎn)軸承46的遲滯往復(fù)運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)頭部平臺(tái)44的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，盡管延遲了，但因?yàn)橐苿?dòng)頭部平臺(tái)44繞著頭部旋轉(zhuǎn)軸承46的旋轉(zhuǎn)，其繞著主支撐軸40具有更大幅度。然而，移動(dòng)頭部平臺(tái)44繞著頭部旋轉(zhuǎn)軸承46往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度被彈簧56抑制住。盡管如此，主移動(dòng)平臺(tái)16和移動(dòng)頭部平臺(tái)44繞著主支撐軸40的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過移動(dòng)頭部平臺(tái)44處的運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置50測量。運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置50執(zhí)行的測量傳回到控制板34和剛性基座控制電子器件36，該電子器件單獨(dú)，或者可選擇地結(jié)合外部計(jì)算機(jī)軟件編程，調(diào)節(jié)致動(dòng)器組件驅(qū)動(dòng)電機(jī)60和幅度調(diào)制電機(jī)74。運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置50進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)檢測也可以選擇性地，調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)編程，以影響選擇和擴(kuò)音器52發(fā)出的音量。傳聲器38額外或者可選擇性地接收音頻信號(hào)，這些信號(hào)可以通過剛性基座控制電子器件36和/或控制板34反饋到安裝在嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10上或者遠(yuǎn)程安裝的軟件，其進(jìn)一步調(diào)節(jié)致動(dòng)器組件驅(qū)動(dòng)電機(jī)60、幅度調(diào)制電機(jī)74和/或擴(kuò)音器52發(fā)出的聲音。與致動(dòng)器組件驅(qū)動(dòng)電機(jī)60的調(diào)制相關(guān)的算法、幅度調(diào)制電機(jī)74和擴(kuò)音器52將在下方更為詳細(xì)地說明。在一個(gè)實(shí)施方式中，該裝置允許0.5-1.5cps下～2''的偏移，但是如果小孩焦躁，該裝置通過在較高速度(～2-4.5cps)下傳遞較小的偏移(如＜1'')而回應(yīng)。這一快速和小量的運(yùn)動(dòng)將特定程度的加速-減速阻力傳遞到需要激起安撫反射的內(nèi)耳其前庭機(jī)構(gòu)中的半規(guī)管。同樣地，往復(fù)運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)的快速階段(～2-4.5cps)期間具有小于一英寸的最大幅度，進(jìn)一步保證了嬰兒的安全性。在另一個(gè)實(shí)施方式中，如圖7到9所示，安撫/睡眠輔助裝置100包括致動(dòng)器組件102，其替換了圖2到6中所示實(shí)施方式里面的致動(dòng)器組件58。特別地，如圖7到9所示，安撫/睡眠輔助裝置100的驅(qū)動(dòng)電機(jī)104聯(lián)接到軸承106，其通往偏心驅(qū)動(dòng)板108。偏心驅(qū)動(dòng)板108被連接到延伸穿過由彈性致動(dòng)器托架112所限定開口的推/拉桿110。繞著推/拉桿110的彈簧114通過彈性致動(dòng)器支架112將推/拉桿110聯(lián)接到主移動(dòng)平臺(tái)16。彈簧114為系列彈性致動(dòng)器推針彈簧；它們將阻力從致動(dòng)器組件102傳遞到托架112。平衡阻尼115位于推/拉桿110下方，抑制移動(dòng)平臺(tái)16的運(yùn)動(dòng)。彈簧117為拉-平衡彈簧；它們套在與平衡阻尼115平行的托架112上，以生成移動(dòng)平臺(tái)所需的平緩低頻正弦運(yùn)動(dòng)，以及高頻快速加速運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)104的致動(dòng)引起穿過由彈性致動(dòng)器托架112所限定開口的推/拉桿110其往復(fù)縱向移動(dòng)，并將往復(fù)移動(dòng)轉(zhuǎn)化為主移動(dòng)平臺(tái)16繞著主旋轉(zhuǎn)軸承42的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如圖2到6所示實(shí)施方式中穿過彈性致動(dòng)器托架84的往復(fù)運(yùn)動(dòng)一樣。圖7到9所示實(shí)施方式的其他部件與圖2到6中所示嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10中那些部件的操作方式一樣。如圖10所示，軟件控制系統(tǒng)120，處理來自傳聲器的輸入并生成向擴(kuò)音器提供的輸出，如圖2到9所示，還處理來自速度控制旋鈕121的輸入，也如圖2到9所示，以及處理來自三軸USB加速計(jì)123的輸入，在圖2到9中示為運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置。此外，軟件控制系統(tǒng)120生成向多頻道通用串行總線電機(jī)控制器122輸出的信號(hào)，這控制致動(dòng)器組件驅(qū)動(dòng)電機(jī)60(未示出)以及幅度調(diào)制電機(jī)74(未示出)或者可替換為圖7到9中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(104(未示出)。狀態(tài)燈，如三色通用串行總線判定元件121，在圖2到9中被視為燈37。軟件控制系統(tǒng)120的模塊可以位于圖2到9所示嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10,100上或者遠(yuǎn)程安裝。這些模塊包括哭泣檢測模塊124，接收來自傳聲器125，在圖2到9中表示為傳聲器38，的數(shù)據(jù)，且無論在嬰兒安撫/睡眠輔助裝置上的嬰兒釋放哭泣，都將數(shù)據(jù)返回到行為狀態(tài)機(jī)器模塊126?；谛袨闋顟B(tài)機(jī)器模塊126接收到的輸入，輸出信號(hào)會(huì)控制運(yùn)動(dòng)生成模塊128或者音頻生成模塊130。運(yùn)動(dòng)生成模塊128的致動(dòng)將調(diào)解圖2到9所示實(shí)施方式中的致動(dòng)器組件?？商鎿Q地，或者另外，來自行為狀態(tài)機(jī)器模塊126的輸出信號(hào)將調(diào)節(jié)從音頻生成模塊130輸出到擴(kuò)音器131的音頻數(shù)據(jù)其生成，在圖2到9中該擴(kuò)音器為擴(kuò)音器52。接收自加速計(jì)123的數(shù)據(jù)由運(yùn)動(dòng)分析模塊132處理，從而分別通過運(yùn)動(dòng)生成模塊128調(diào)節(jié)致動(dòng)器組件和/或通過音頻生成模塊130控制致動(dòng)器組件或者擴(kuò)音器。此外，運(yùn)動(dòng)分析模塊132控制狀態(tài)燈模塊134，通過狀態(tài)燈，警示主移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)和頭部平臺(tái)是標(biāo)稱或者非標(biāo)稱的，或者可替換地，通過反饋，警示安撫或者未安撫嬰兒。“標(biāo)稱”，作為本文中限定的術(shù)語，指任意和全部的運(yùn)動(dòng)，過濾后的加速信號(hào)不超過特定時(shí)間長度內(nèi)特定或者預(yù)定的最大運(yùn)動(dòng)閾值。運(yùn)動(dòng)分析模塊執(zhí)行的處理，將運(yùn)動(dòng)分類為標(biāo)稱或者非標(biāo)稱，如圖12及下文中詳細(xì)說明。在一實(shí)施方式中，往復(fù)旋轉(zhuǎn)的速度在每秒大約二和大約四又二分之一個(gè)循環(huán)之間的范圍內(nèi)，且嬰兒頭部中心處的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度在大約0.2英寸和大約1.0英寸之間的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度在每秒大約0.5和大約1.5個(gè)循環(huán)之間的范圍內(nèi)，且嬰兒頭部中心處的往復(fù)旋轉(zhuǎn)的幅度在大約0.5英寸和大約2.0英寸之間的范圍內(nèi)。通過結(jié)合嬰兒年齡以作為行為狀態(tài)模塊控制系統(tǒng)所使用的變量，軟件戒斷嬰兒對(duì)該裝置的依賴，其中調(diào)節(jié)進(jìn)一步受控于嬰兒的重量、嬰兒年齡、檢測到的由嬰兒所造成聲音的持續(xù)時(shí)間中的至少一個(gè)。參考圖11，哭泣檢測模塊124接收來自嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10,100的傳聲器的音頻數(shù)據(jù)，這通過數(shù)字帶通濾波器136處理而生成過濾音頻數(shù)據(jù)。能量閾值138接收過濾后音頻數(shù)據(jù)來確定音頻能量是超出還是低于閾值。時(shí)基濾波器140接收來自能量閾值138的數(shù)據(jù)，以提供嬰兒是哭泣還是非哭泣的指示。信息，如上相對(duì)于軟件控制系統(tǒng)120(圖10)所討論，通過行為狀態(tài)機(jī)器模塊126從哭泣檢測模塊124接收，該行為狀態(tài)機(jī)器模塊126將繼而調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)生成模塊128或者音頻生成模塊130。運(yùn)動(dòng)分析模塊132，如圖12所示并更為詳細(xì)地展示，接收數(shù)字濾波器組處、來自嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10,100的運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置的信號(hào)。數(shù)字濾波器組142過濾信號(hào)，以生成過濾后的運(yùn)動(dòng)幅度評(píng)估，其被用做運(yùn)動(dòng)生成模塊128(圖10)的輸入。此外，過濾后的運(yùn)動(dòng)幅度評(píng)估經(jīng)歷合理值范圍檢查144，以確定運(yùn)動(dòng)是否在平緩或者已知平緩的范圍內(nèi)。時(shí)基濾波器146接收來自合理值范圍檢查144的數(shù)據(jù)，以提供運(yùn)動(dòng)是平緩還是非平緩的指示。過濾后的運(yùn)動(dòng)傳感器，或者加速計(jì)、來自數(shù)字濾波器組142的數(shù)據(jù)也經(jīng)過基于閾值交叉的(thresholdcrossing-based)運(yùn)動(dòng)頻率評(píng)估器148。從基于閾值交叉的運(yùn)動(dòng)頻率評(píng)估器148所輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過合理值范圍檢查144，指示運(yùn)動(dòng)是平緩還是非平緩的，并提供向運(yùn)動(dòng)生成模塊128(圖10)的輸入。來自數(shù)字濾波器組142的過濾后的加速計(jì)數(shù)據(jù)也進(jìn)行處理，以決定加速釋放超出了特定最大運(yùn)動(dòng)閾值150，且，基于該結(jié)果，通過時(shí)基濾波器152處理數(shù)據(jù)，以提供關(guān)于該運(yùn)動(dòng)是標(biāo)稱還是非標(biāo)稱的指示。關(guān)于運(yùn)動(dòng)是標(biāo)稱還是非標(biāo)稱的該指示被用作運(yùn)動(dòng)生成模塊128(圖10)的輸入，并還被用于通過狀態(tài)燈模塊134(圖10)控制狀態(tài)燈37(圖2)。如圖13可見，行為狀態(tài)機(jī)器模塊126接收來自哭泣檢測模塊124(圖11)的信息，從而確定嬰兒是處在哭泣還是非哭泣狀態(tài)。這一信息被狀態(tài)機(jī)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)變規(guī)則用來從狀態(tài)庫154中選擇激活狀態(tài)，因而向音頻生成模塊130(圖10)輸出所需的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所需音軌和/或所需音量/均衡器設(shè)置。音頻生成模塊130，如圖14所示，接收來自行為狀態(tài)機(jī)器模塊126(圖10)的所需音軌和所需音量/平衡器設(shè)置的信號(hào)，以及運(yùn)動(dòng)分析的信號(hào)，特別地，來自運(yùn)動(dòng)分析模塊132(圖10)的運(yùn)動(dòng)是否為標(biāo)稱的信號(hào)。音頻生成模塊130包括“平緩”音軌160庫、數(shù)字均衡器/音量控制162和報(bào)警聲164?；趤碜赃\(yùn)動(dòng)分析模塊132(圖10)的新命令接收，音頻生成模塊130將勻滑轉(zhuǎn)換為所需音軌和音量，以及勻滑轉(zhuǎn)換為所需均衡器設(shè)置。如果運(yùn)動(dòng)是非標(biāo)稱的，那么警示信號(hào)將輸出以利用警示來覆蓋音頻信號(hào)。來自音頻生成模塊的音頻信號(hào)輸出到嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10,100的擴(kuò)音器。在基準(zhǔn)線上，音頻發(fā)生器將生成在約65dB到70dB的低頻、低沉聲音?；趤碜钥奁鼨z測模塊124(圖11)的新命令接收，音頻生成模塊130將勻滑轉(zhuǎn)換為更高頻的音軌和更大的音量，約75dB到約80dB。運(yùn)動(dòng)生成模塊的兩種變化在圖15和16中示出。在第一個(gè)實(shí)施方式中，如圖12所示，運(yùn)動(dòng)生成模塊128從行為狀態(tài)機(jī)器模塊126(圖10)接收所需的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸入，從運(yùn)動(dòng)分析模塊132(圖10)接收運(yùn)動(dòng)頻率/幅度信號(hào)，從速度控制旋鈕121(圖10)接收所需系統(tǒng)速度信號(hào)，以及運(yùn)動(dòng)是標(biāo)稱還是非標(biāo)稱的信號(hào)?！八柘到y(tǒng)速度”是速度控制旋鈕121的設(shè)定，藉此，操作者可以限制嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10,100所允許的運(yùn)動(dòng)。所需運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)在運(yùn)動(dòng)生成模塊128中查找，基于所需運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸出參考電機(jī)命令。如果當(dāng)前激活電機(jī)命令接近參考電機(jī)命令，那么電機(jī)命令通過基于所觀察運(yùn)動(dòng)其頻率和幅度的梯度法，來在允許包絡(luò)之中動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。如果當(dāng)前電機(jī)命令不接近參考電機(jī)命令，那么運(yùn)動(dòng)生成模塊將借助路徑設(shè)計(jì)來在電機(jī)命令空間中設(shè)定所需電機(jī)命令?！奥窂皆O(shè)計(jì)”將電機(jī)設(shè)置通過作為嵌套動(dòng)態(tài)所必須的插入中間電機(jī)設(shè)置來轉(zhuǎn)化為所需電機(jī)設(shè)置，從而保證運(yùn)動(dòng)在轉(zhuǎn)化中保持在所需范圍內(nèi)。如果所需系統(tǒng)速度小于“全速”，那么發(fā)送信號(hào)按照與所需系統(tǒng)速度的比例調(diào)節(jié)所需電機(jī)命令。“全速”是指旋鈕處于完全打開位置，并意味著嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10,100不受這一旋鈕的控制，且允許執(zhí)行其確定為相關(guān)的所有動(dòng)作。如果速度控制從“全速”轉(zhuǎn)開，嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10,100的運(yùn)動(dòng)開始受限，所以速度控制旋鈕121作為操作者撤銷嬰兒安撫/睡眠輔助裝置10,100的標(biāo)稱運(yùn)動(dòng)行為。如果不是，那么做出關(guān)于所觀察運(yùn)動(dòng)是否標(biāo)稱的比較。如果不是，那么電機(jī)輸出失效。如果是標(biāo)稱的，那么所需電機(jī)命令的輸出信號(hào)給予目標(biāo)電機(jī)位置以及多頻道USB電機(jī)控制器的致動(dòng)器的速度。在運(yùn)動(dòng)生成模塊128的備選實(shí)施方式中，如圖16所示，關(guān)于運(yùn)動(dòng)頻率和幅度的信號(hào)模塊沒有收獲。因此，只需要通過基于電機(jī)命令查詢表的當(dāng)前命令中內(nèi)插來設(shè)定所需電機(jī)命令，查詢表匯中的電機(jī)命令基于響應(yīng)于接收關(guān)于所需運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)的所需運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)生成的所有部件與圖15中所示的相同。實(shí)驗(yàn)部分材料圖2到9中所示本發(fā)明嬰兒安撫/睡眠輔助裝置的兩個(gè)版本得以形成，具有檢測嬰兒哭泣的傳聲器、運(yùn)動(dòng)和聲音致動(dòng)器、將嬰兒保持在優(yōu)化位置中的襁褓系統(tǒng)以及減少頭蓋骨后部上易于促成斜頭癥的壓力的凝膠墊。本發(fā)明還包括完成兩個(gè)工作的邏輯板；傳遞特定工程聲音的階段性干擾并傳遞附接到電機(jī)和桿致動(dòng)器(以及調(diào)節(jié)動(dòng)作的一系列彈簧和阻尼器)的兩個(gè)聯(lián)接的平臺(tái)生成的運(yùn)動(dòng)。這些平臺(tái)以往復(fù)方式繞著與嬰兒相交且與支撐嬰兒的表面的主要平面正交的軸線旋轉(zhuǎn)，以提供從較慢的平緩搖擺(0.5-1.5cps)改變?yōu)楸３謰雰浩届o-及促進(jìn)睡眠的運(yùn)動(dòng)…增加為更快、更小的、“搖擺”運(yùn)動(dòng)(2-4.5cps)，其具有更為“尖銳”的波浪，以傳遞足夠的急劇加速-減速動(dòng)作來刺激內(nèi)耳的前庭機(jī)構(gòu)，觸發(fā)安撫反射，且當(dāng)她哭泣(頭部在小于1”的沖程中來回?fù)u動(dòng))的時(shí)候撫慰嬰兒。裝置中的聲音也設(shè)計(jì)為響應(yīng)嬰兒的煩亂，通過開始特定的工程聲音，尖銳且高頻，繼而在幾分鐘之內(nèi)逐步下降為更安靜、低頻的白色噪音。該裝置特定地設(shè)計(jì)為隨著時(shí)間逐漸降低(“戒斷”)聲音和動(dòng)作的強(qiáng)度。該裝置按以下方式工作：小孩被放置在附接到裝置氣墊的襁褓袋中(手臂裹住或者放出)，且他/她安全地背躺著。該裝置生成的約65dB低頻、低沉聲音其基準(zhǔn)線水平和平緩、一側(cè)到一側(cè)搖擺(到任一側(cè)為2英寸沖程)的基準(zhǔn)線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)嬰兒哭泣長于~10秒，該裝置通過播放特定工程聲音而回應(yīng)，這些聲音更尖銳、高頻、更多頻(75-80dB)，以模仿嬰兒產(chǎn)前在母親子宮內(nèi)聽到的聲音強(qiáng)度。(在現(xiàn)場測量到的這種聲音可以直到92dB)如果哭泣持續(xù)到另一個(gè)~10秒(無視聲音)，運(yùn)動(dòng)加速為更快、更搖擺的頭部運(yùn)動(dòng)(2-4.5cps，但到任一側(cè)的頭部偏移都小于1英寸)。足夠的精力傳遞快速運(yùn)動(dòng)、尖銳大聲以及安全的襁褓袋組合起來工作，在大部分不安的嬰兒中激發(fā)安撫反射，并使其平靜或者入睡。響應(yīng)嬰兒哭泣的裝置以逐步方式逐漸增加的聲音以及運(yùn)動(dòng)，增加到最大水平。一旦嬰兒平靜下來，裝置的動(dòng)作和聲音逐漸降低到特定、逐步方式，回到基準(zhǔn)線運(yùn)動(dòng)。主題裝置上放置超過二十個(gè)嬰兒(12個(gè)女孩，10個(gè)男孩)進(jìn)行測試。這些年齡從5周到6個(gè)月大。他們的體重從8磅到18磅。方法和程序被測試的主題記錄了它們在裝置中的休息和睡眠。這些測試通常當(dāng)嬰兒饑餓且困倦(就在他們常規(guī)的打盹之前)的時(shí)候開始。該裝置被介紹給家長，并給出了如何工作的簡短演示。我們記錄了何時(shí)嬰兒持續(xù)被喂和打盹，并繼而放在襁褓袋之中且將嬰兒放入該裝置。我們觀察并錄下了該環(huán)節(jié)。此外，我們收集了3個(gè)加速計(jì)和裝置上安裝的攝像機(jī)的數(shù)據(jù)，以檢測活動(dòng)的活力并測量嬰兒頭部的準(zhǔn)確沖程。我們將裝置設(shè)定在其聲音和動(dòng)作的最低水平在開始每一測試。我們觀察了裝置響應(yīng)嬰兒哭泣的情況。一旦嬰兒平靜下來，該裝置的運(yùn)動(dòng)會(huì)以逐步方式，降低，且聲音的聲量及頻率會(huì)以逐步方式，降低。在我們每一主題的環(huán)節(jié)中，我們重復(fù)這一形式2-4次。第一組研究使用具有雙運(yùn)動(dòng)致動(dòng)器的原型來完成，第二組研究使用具有單運(yùn)動(dòng)致動(dòng)器的原型來完成。結(jié)果如附表所示，在二十一個(gè)測試中，19個(gè)嬰兒通過我們的裝置(由于饑餓不存在安撫)顯著安靜下來或者入睡。大部分的安撫和入睡發(fā)生在將嬰兒放置在裝置中的兩分鐘之內(nèi)。我們假定裝置可以對(duì)應(yīng)于嬰兒的需求而建立，這樣，嬰兒的煩亂可以通過活力的刺激來安撫，從而激發(fā)安撫反射，接著是那些刺激因素的減少，以幫助保持安撫反射的啟動(dòng)，且將嬰兒保持在平靜狀態(tài)和/或促進(jìn)睡眠(即縮短睡眠潛伏期并增加睡眠效率。(“睡眠潛伏期”被限定為上床到入睡之間的時(shí)間長度?！八咝省北幌薅槿胨〞r(shí)間與-總睡眠時(shí)間-在床上所花時(shí)間，的比值。)結(jié)論可以通過裹緊加上特定聲音和動(dòng)作刺激因素的使用激發(fā)安撫反射從而促進(jìn)嬰兒的平靜和入睡。等同方式雖然本發(fā)明已經(jīng)特別地示出，并且參考其示例實(shí)施方式做出說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解形式上的各種改變和細(xì)節(jié)可以在不偏離附隨權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍中做出。本文中所引用的所有參考文獻(xiàn)其相關(guān)教導(dǎo)通過參考方式全文引入本文中。