本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)椅技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應轉(zhuǎn)椅及其工作方法。

背景技術(shù)：

目前，辦公家具內(nèi)很多用到轉(zhuǎn)椅，因為其移動靈活，坐感舒適受到辦公人員的親睞。大多數(shù)轉(zhuǎn)椅都是通過撥動把手進行調(diào)整高度，但這種調(diào)整方式，使用者必須離開坐墊才能完成，很不方便。且現(xiàn)有轉(zhuǎn)椅不能實現(xiàn)滾輪的鎖定，使用體驗不佳?，F(xiàn)有座椅的坐墊無法根據(jù)使用者的姿勢自適應的調(diào)整角度，影響使用者的使用體驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種自適應轉(zhuǎn)椅及其工作方法。

本發(fā)明一種自適應轉(zhuǎn)椅包括座椅組件、緩沖組件、升降組件、底座組件。

所述的座椅組件包括頭枕板、座板、靠背板、電動推桿、震動電機、偏心輪、第一光電傳感器、第二光電傳感器和扶手。所述靠背板的底部與座板固定?？勘嘲逋鈧?cè)面的頂部固定有電動推桿。電動推桿的推出桿并與頭枕板固定。頭枕板外側(cè)面的頂部固定有傳感器固定板。傳感器固定板上固定有第一光電傳感器。第二光電傳感器的探測頭朝內(nèi)設(shè)置?？勘嘲逋鈧?cè)面開設(shè)的通孔內(nèi)固定有第二光電傳感器。第二光電傳感器的探測頭朝內(nèi)設(shè)置?？勘嘲逋鈧?cè)面上固定有震動電機。震動電機的輸出軸與偏心輪偏心固定。兩個扶手的一端與座板的兩端分別固定，另一端與靠背板的兩端分別固定。

所述的緩沖組件包括緩沖頂板、緩沖底盤、彈簧、緩沖光軸和滑塊。所述的緩沖底盤上開設(shè)有三個滑槽。所述的三個滑槽沿緩沖底盤的周向均布。三個滑槽與三個滑塊分別構(gòu)成滑動副。三個滑塊的頂面上開設(shè)的軸承通孔與三根緩沖光軸分別構(gòu)成滑動副。三根緩沖光軸的頂端端面與三個限位塊分別固定。三根緩沖光軸上均套置有彈簧。三個彈簧的頂端與三個限位塊的底面分別固定，底端與三個滑塊的頂面分別固定。三個限位塊均與緩沖頂板的底面構(gòu)成球面副。緩沖頂板位于座椅組件中座板的正下方。緩沖頂板的頂面與座板的底面構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，且緩沖頂板與座板之間設(shè)置有平面軸承。緩沖頂板的底面固定有陀螺儀。

所述的升降組件包括升降板、升降支架、升降光軸、升降電機、絲杠、主動齒輪和升降齒輪。所述升降板的頂面與緩沖底盤的底面固定。升降板與升降光軸的頂端固定；升降光軸的另一端與升降支架構(gòu)成滑動副；升降板與絲桿的頂端固定；絲桿與升降齒輪中心開設(shè)的螺紋孔構(gòu)成螺旋副；升降齒輪與升降支架構(gòu)成轉(zhuǎn)動副；主動齒輪支承在升降支架的頂面。升降電機固定在升降支架上。升降電機的輸出軸與主動齒輪固定。主動齒輪與升降齒輪嚙合。

其中一個扶手上設(shè)置有座椅按鈕組和頭枕按鈕組。座椅按鈕組包括座椅上升按鈕和座椅下降按鈕。頭枕按鈕組包括頭枕上升按鈕和頭枕下降按鈕。

所述的底座組件包括中心盤和五個輪架。輪架包括支腿、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)塊、滾輪、擋軸、擋板、鎖止架、鎖止軸、凸輪、連桿、摩擦弧板、踩板和回板。所述的支腿主體呈弧形。支腿外端的底面與轉(zhuǎn)軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。轉(zhuǎn)軸的軸線豎直設(shè)置。轉(zhuǎn)軸的底端與轉(zhuǎn)塊固定。轉(zhuǎn)塊的兩側(cè)均固定有輪軸。兩根輪軸上均支承有滾輪。轉(zhuǎn)塊上與輪軸軸線平行的一個側(cè)面固定有擋軸；擋軸的外端與擋板的內(nèi)側(cè)面固定。擋板采用彈性材料。轉(zhuǎn)塊固定有擋軸的側(cè)面上固定有鎖止架。鎖止架位于擋軸的正上方。鎖止架上支承有鎖止軸。鎖止軸的兩端均伸出鎖止架外。鎖止軸的兩端與兩塊摩擦弧板分別固定。兩塊摩擦弧板的位置與兩個滾輪分別對應。摩擦弧板的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有摩擦墊。摩擦墊的材料采用橡膠。鎖止軸的軸線垂直于擋軸的軸線。鎖止軸上套置有凸輪。凸輪的突起部分與擋板頂部的圓弧面接觸。連桿的一端與凸輪固定，另一端與踩板底面的中部固定。踩板頂面靠近轉(zhuǎn)軸的一側(cè)與回板固定?；匕迮c踩板垂直設(shè)置。五個輪架內(nèi)支腿的內(nèi)端均與中心盤固定。五根支腿沿中心盤的周向均布。

本發(fā)明一種自適應轉(zhuǎn)椅還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)設(shè)置在緩沖頂板的底面上?？刂葡到y(tǒng)包括藍牙模塊和控制器?？刂破髋c藍牙模塊、電動推桿、震動電機、升降電機、第一光電傳感器和第二光電傳感器相連。

所述的靠背板呈弧形，且凸弧面朝向內(nèi)側(cè)。

所述電動推桿的推出桿豎直朝上設(shè)置。

所述第二光電傳感器的探測頭比頭枕板頂部端面高1-5mm。

所述震動電機的輸出軸軸線與偏心輪輸出軸軸線的距離等于固定偏心輪半徑的一半。

所述頭枕板的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有頭枕軟墊?？勘嘲宓膬?nèi)側(cè)面設(shè)置有靠背軟墊。座板的頂面設(shè)置有坐墊。靠背軟墊在與第二光電傳感器對應的位置開設(shè)有通孔。頭枕軟墊、靠背軟墊及坐墊均為包裹在紡織布內(nèi)的海綿。

所述的扶手呈l形。

所述的絲杠采用梯形絲杠。

該自適應轉(zhuǎn)椅的使用方法包括滾輪鎖解方法、頭枕定位方法、久坐提醒方法和座椅升降方法。

滾輪鎖解方法如下：

需要鎖止?jié)L輪時，用腳踩住并向外翻轉(zhuǎn)踩板，踩板帶動鎖止軸正轉(zhuǎn)。凸輪的突起部分擠壓擋板頂部的圓弧面，使得凸輪的突起部分從擋板的外側(cè)轉(zhuǎn)到內(nèi)側(cè)。凸輪轉(zhuǎn)動的同時，鎖止軸帶動摩擦弧板向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，使得摩擦弧板擠壓滾輪。

需要解鎖滾輪時，用腳后跟頂住并向內(nèi)翻轉(zhuǎn)回板，回板帶動鎖止軸反轉(zhuǎn)。凸輪的突起部分擠壓擋板頂部的圓弧面，使得凸輪的突起部分從擋板的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)到外側(cè)。凸輪轉(zhuǎn)動的同時，鎖止軸帶動摩擦弧板向外翻轉(zhuǎn)，使得摩擦弧板與滾輪與分離。

頭枕定位方法如下：

在第二光電傳感器未檢測到物體的情況下，座椅上沒有使用者，電動推桿收縮至最短狀態(tài)。

若第二光電傳感器檢測到物體的情況下，則使用者坐在座椅上。此時，第一光電傳感器檢測到使用者的頭部，電動推桿伸出。電動推桿伸出的過程中，第一光電傳感器升高，直到第一光電傳感器檢測不到使用者的頭部，電動推桿停止。

久坐提醒方法如下：

若第二光電傳感器檢測到物體，且陀螺儀檢測到緩沖頂板在一小時內(nèi)檢測到的緩沖頂板的角度變化小于或等于1°。震動電機轉(zhuǎn)動，帶動偏心輪轉(zhuǎn)動。偏心輪在轉(zhuǎn)動中會產(chǎn)生震動，提示使用者變換坐姿或起身運動。

座椅升降方法如下：

需要升高座椅組件時，按下座椅上升按鈕，升降電機正轉(zhuǎn)，驅(qū)動主動齒輪正轉(zhuǎn)。主動齒輪帶動升降齒輪正轉(zhuǎn)。升降齒輪轉(zhuǎn)動的過程中驅(qū)動絲杠向上滑動，從而撐高座椅組件。

需要降低座椅組件時，按下座椅下降按鈕，升降電機反轉(zhuǎn)，驅(qū)動主動齒輪反轉(zhuǎn)。主動齒輪帶動升降齒輪反轉(zhuǎn)。升降齒輪轉(zhuǎn)動的過程中驅(qū)動絲杠向下滑動，從而降低座椅組件。

本發(fā)明具有的有益效果是：

1、本發(fā)明中的緩沖組件通過球面軸承、彈簧及滑塊的組成，能夠?qū)崿F(xiàn)座椅與水平面的角度變化。使得轉(zhuǎn)椅能夠根據(jù)使用者的姿勢微調(diào)坐墊的空間位姿，大大提升了轉(zhuǎn)椅的舒適度。

2、本發(fā)明中的滾輪能夠鎖止，大大增加了轉(zhuǎn)椅在使用中的舒適度。同時，滾輪的鎖止和解鎖均只需要腳的擦壓或后頂即可完成，簡單便捷。

3、本發(fā)明能夠檢測使用者的坐姿，若使用者長時間保持統(tǒng)一坐姿，則能夠進行提示，有益于使用者的身心健康。

4、本發(fā)明通過開有螺紋孔的齒輪與絲杠配合，實現(xiàn)座椅的升降。且梯形絲杠自鎖的特性能夠保證座椅高度的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的正面視圖；

圖3為本發(fā)明的側(cè)面視圖；

圖4為本發(fā)明的背面視圖；

圖5為本發(fā)明的俯視圖；

圖6為本發(fā)明中緩沖組件的仰視圖；

圖7為本發(fā)明中緩沖組件的正面視圖；

圖8為本發(fā)明中底座組件的立體圖；

圖9為本發(fā)明中輪架拆去支腿的第一張立體圖；

圖10為本發(fā)明中輪架拆去支腿的第二張立體圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，一種自適應轉(zhuǎn)椅包括座椅組件、緩沖組件、升降組件、底座組件和控制系統(tǒng)。

如圖1、2、3、4和5所示，座椅組件包括頭枕板1、座板2、靠背板3、電動推桿4、震動電機5、偏心輪6、第一光電傳感器7、第二光電傳感器8和扶手9?？勘嘲?的底部與座板2固定?？勘嘲?呈弧形，且凸弧面朝向內(nèi)側(cè)，即座板2所在的一側(cè)?？勘嘲?外側(cè)面的頂部固定有電動推桿4。電動推桿4的推出桿豎直朝上設(shè)置，并與頭枕板1固定。頭枕板1外側(cè)面的頂部固定有傳感器固定板。傳感器固定板上固定有第一光電傳感器7。第二光電傳感器8的探測頭比頭枕板1頂部端面高3mm，且朝內(nèi)設(shè)置?？勘嘲?外側(cè)面的正中位置開設(shè)的通孔內(nèi)固定有第二光電傳感器8。第二光電傳感器8的探測頭朝內(nèi)設(shè)置。靠背板3外側(cè)面上固定有震動電機5。震動電機5的輸出軸與偏心輪6偏心固定。震動電機5的輸出軸軸線與偏心輪6輸出軸軸線的距離等于固定偏心輪6半徑的一半。頭枕板1的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有頭枕軟墊?？勘嘲?的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有靠背軟墊。座板2的頂面設(shè)置有坐墊?？勘耻泬|在與第二光電傳感器8對應的位置開設(shè)有通孔。頭枕軟墊、靠背軟墊及坐墊均為包裹在紡織布內(nèi)的海綿。扶手9呈l形。兩個扶手9的一端與座板2的兩端分別固定，另一端與靠背板3的兩端分別固定。

如圖1、2、3、6和7所示，緩沖組件包括緩沖頂板10、緩沖底盤11、彈簧12、緩沖光軸13和滑塊14。緩沖底盤11上開設(shè)有三個滑槽。三個滑槽沿緩沖底盤11的周向均布。三個滑槽與三個滑塊14分別構(gòu)成滑動副。三個滑塊14的頂面上開設(shè)的軸承通孔與三根緩沖光軸13分別通過直線軸承構(gòu)成滑動副。三根緩沖光軸13的頂端端面與三個限位塊分別固定。三根緩沖光軸13上均套置有彈簧12。三個彈簧12的頂端與三個限位塊的底面分別固定，底端與三個滑塊14的頂面分別固定。三個限位塊均通過球面軸承與緩沖頂板10的底面構(gòu)成球面副。緩沖頂板10位于座椅組件中座板2的正下方。緩沖頂板10的頂面與座板2的底面構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，且緩沖頂板10與座板2之間設(shè)置有平面軸承。緩沖頂板10的底面固定有陀螺儀36。

如圖1、2和3所示，升降組件包括升降板15、升降支架16、升降光軸17、升降電機18、絲杠19、主動齒輪20和升降齒輪21。絲杠19采用梯形絲杠。升降板15的頂面與緩沖底盤11的底面固定。升降板15與升降光軸17的頂端固定；升降光軸17的另一端與升降支架16構(gòu)成滑動副；升降板15與絲桿的頂端固定；絲桿與升降齒輪21中心開設(shè)的螺紋孔構(gòu)成螺旋副；升降齒輪21與升降支架16構(gòu)成轉(zhuǎn)動副；主動齒輪20支承在升降支架16的頂面。升降電機18固定在升降支架16上。升降電機18的輸出軸與主動齒輪20固定。主動齒輪20與升降齒輪21嚙合。

其中一個扶手9上設(shè)置有座椅按鈕組和頭枕按鈕組。座椅按鈕組包括座椅上升按鈕和座椅下降按鈕。座椅上升按鈕用于控制升降電機18正轉(zhuǎn)，使得座椅組件升高；座椅下降按鈕用于控制升降電機18反轉(zhuǎn)，使得座椅組件降低。頭枕按鈕組包括頭枕上升按鈕和頭枕下降按鈕。頭枕上升按鈕用于在電動推桿4在非自動控制的情況下控制電動推桿4推出，使得頭枕板1升高；頭枕下降按鈕用于在電動推桿4在非自動控制的情況下控制電動推桿4反轉(zhuǎn)，使得頭枕板1降低。

如圖1、3、8、9和10所示，底座組件包括中心盤22和五個輪架。輪架包括支腿23、轉(zhuǎn)軸24、轉(zhuǎn)塊25、滾輪26、擋軸27、擋板28、鎖止架29、鎖止軸30、凸輪31、連桿32、摩擦弧板33、踩板34和回板35。支腿23主體呈弧形。支腿23外端的底面與轉(zhuǎn)軸24構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。轉(zhuǎn)軸24的軸線豎直設(shè)置。轉(zhuǎn)軸24的底端與轉(zhuǎn)塊25固定。轉(zhuǎn)塊25的兩側(cè)均固定有輪軸。兩根輪軸上均支承有滾輪26。轉(zhuǎn)塊25上與輪軸軸線平行的一個側(cè)面固定有擋軸27；擋軸27的外端與擋板28的內(nèi)側(cè)面固定。擋板28采用彈性材料。轉(zhuǎn)塊25固定有擋軸27的側(cè)面上固定有鎖止架29。鎖止架29位于擋軸27的正上方。鎖止架29上支承有鎖止軸30。鎖止軸30的兩端均伸出鎖止架29外。鎖止軸30的兩端與兩塊摩擦弧板33分別固定。兩塊摩擦弧板33的位置與兩個滾輪26分別對應。摩擦弧板33的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有摩擦墊。摩擦墊的材料采用橡膠。鎖止軸30的軸線垂直于擋軸27的軸線。鎖止軸30上套置有凸輪31。凸輪31的突起部分與擋板28頂部的圓弧面接觸。連桿32的一端與凸輪31固定，另一端與踩板34底面的中部固定。踩板34頂面靠近轉(zhuǎn)軸24的一側(cè)與回板35固定。回板35與踩板34垂直設(shè)置。五個輪架內(nèi)支腿23的內(nèi)端均與中心盤22固定。五根支腿23沿中心盤22的周向均布。

如圖7所示，控制系統(tǒng)37設(shè)置在緩沖頂板10的底面上?？刂葡到y(tǒng)37包括藍牙模塊和控制器?？刂破髋c藍牙模塊、電動推桿4、震動電機5、升降電機18、第一光電傳感器7和第二光電傳感器8相連。藍牙模塊通過藍牙芯片進行控制器與用戶手機的通訊。

該自適應轉(zhuǎn)椅的使用方法包括滾輪鎖解方法、頭枕定位方法、久坐提醒方法和座椅升降方法。

滾輪鎖解方法如下：

需要鎖止?jié)L輪26時，用腳踩住并向外翻轉(zhuǎn)踩板34，踩板34帶動鎖止軸30正轉(zhuǎn)。凸輪31的突起部分擠壓擋板28頂部的圓弧面，使得凸輪31的突起部分從擋板28的外側(cè)轉(zhuǎn)到內(nèi)側(cè)。凸輪31轉(zhuǎn)動的同時，鎖止軸30帶動摩擦弧板33向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，使得摩擦弧板33擠壓滾輪26。由于擋板28阻礙凸輪31轉(zhuǎn)動，故摩擦弧板33將持續(xù)擠壓滾輪26，實現(xiàn)滾輪26的鎖止。滾輪26鎖止后，不會因為使用者身體的移動而滾動，增加了舒適性。

需要解鎖滾輪26時，用腳后跟頂住并向內(nèi)翻轉(zhuǎn)回板35，回板35帶動鎖止軸30反轉(zhuǎn)。凸輪31的突起部分擠壓擋板28頂部的圓弧面，使得凸輪31的突起部分從擋板28的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)到外側(cè)。凸輪31轉(zhuǎn)動的同時，鎖止軸30帶動摩擦弧板33向外翻轉(zhuǎn)，使得摩擦弧板33與滾輪26與分離。由于擋板28阻礙凸輪31轉(zhuǎn)動，故摩擦弧板33不會觸碰到滾輪26，滾輪26能夠自由滾動。

頭枕定位方法如下：

在第二光電傳感器8未檢測到物體的情況下，座椅上沒有使用者，電動推桿4收縮至最短狀態(tài)。

若第二光電傳感器8檢測到物體的情況下，則使用者坐在座椅上。此時，第一光電傳感器7檢測到使用者的頭部，電動推桿4伸出。電動推桿4伸出的過程中，第一光電傳感器7升高，直到第一光電傳感器7檢測不到使用者的頭部，電動推桿4停止。此時頭枕位于適應使用者的狀態(tài)。

久坐提醒方法如下：

若第二光電傳感器8檢測到物體，且陀螺儀36檢測到緩沖頂板10在一小時內(nèi)檢測到的緩沖頂板10的角度變化小于或等于1°，則認為使用者在過去的一小時里保持同一姿勢。震動電機5轉(zhuǎn)動，帶動偏心輪6轉(zhuǎn)動。由于震動電機5與偏心輪6為偏心固定，故偏心輪6在轉(zhuǎn)動中會產(chǎn)生震動，提示使用者變換坐姿或起身運動。

座椅升降方法如下：

需要升高座椅組件時，按下座椅上升按鈕，升降電機18正轉(zhuǎn)，驅(qū)動主動齒輪20正轉(zhuǎn)。主動齒輪20帶動升降齒輪21正轉(zhuǎn)。升降齒輪21轉(zhuǎn)動的過程中驅(qū)動絲杠19向上滑動，從而撐高座椅組件。

需要降低座椅組件時，按下座椅下降按鈕，升降電機18反轉(zhuǎn)，驅(qū)動主動齒輪20反轉(zhuǎn)。主動齒輪20帶動升降齒輪21反轉(zhuǎn)。升降齒輪21轉(zhuǎn)動的過程中驅(qū)動絲杠19向下滑動，從而降低座椅組件。