本實用新型涉及一種按摩椅的自動調節裝置，具體涉及一種基于柔性力敏傳感器陣列的人體按摩自動調節裝置。

背景技術：

中醫認為恰當的按摩可以讓人消除疲勞、增強體質。中醫按摩療法是通過人手獲取患者的體表穴位，通過揉壓等手法疏通經絡，達到治療疾病的非藥物療法。按摩師首先通過觸診來感受患者對按壓力度的敏感程度，然后通過改變手法外形、著力部位、力度、速度和方向等來達到按摩效果，而傳統的人工按摩成本越來越高，按摩椅是替代人工按摩的有效器材。傳統按摩椅按摩力度采用開環控制，即機器預先設置幾個按摩力度的檔位讓客戶選擇，不同檔位對應給予按摩單元電機的電壓或電流強度不同，從而改變按摩力度。由于個體對同樣按壓力的敏感程度不同，采用固定的按壓力度使得許多使用者普遍感到不適，同時按壓力度過重也會造成疼痛感甚至造成人體損傷。

技術實現要素：

本實用新型針對現有的按摩椅技術方案存在的不足，提供了一種基于柔性力敏傳感器陣列的人體按摩自動調節裝置，提升按摩椅的按摩舒適度。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種基于柔性力敏傳感器陣列的人體按摩自動調節裝置，包括按摩椅、按摩模塊、柔性力敏傳感器陣列、信號轉換電路、模數轉換電路、處理器。所述按摩模塊包括依次相連的控制器、按摩電機和按摩手，所述柔性力敏傳感器陣列設置在按摩手外表面上，所述信號轉換電路包括行信號轉換電路和列信號轉換電路，所述柔性力敏傳感器陣列、信號轉換電路、模數轉換電路、處理器、控制器模塊、按摩電機依此相連。

柔性力敏傳感器陣列由兩片聚酯薄膜組成，一片聚酯薄膜內表面鋪設若干行的帶狀導體，另一片聚酯薄膜內表面鋪設若干列的帶狀導體，帶狀導體外表有壓敏半導體材料涂層。

按摩模塊分別設置在按摩椅對應人的頭部、頸部、肩部、背部、大腿、小腿、腳底位置。

行信號轉換電路、列信號轉換電路均包括傳感器信號前置放大電路、濾波電路、陷波器電路、信號濾波放大電路。

與現有方案相比，本實用新型通過柔性力敏傳感器陣列檢測按摩的壓力分布，反饋控制多個按摩電機，自動調節按摩壓力與電機轉速，為用戶提供一個舒適的按摩效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的人體按摩自動調節裝置連接圖；

圖2是本實用新型柔性力敏傳感器陣列內部結構圖；

圖3為本實用新型柔性力敏傳感器陣列外觀圖；

圖4為本實用新型信號濾波放大電路第一級的原理圖；

圖5為本實用新型信號濾波放大電路第二級的原理圖；

圖6為本實用新型信號濾波放大電路第三級的原理圖；

圖7為本實用新型陷波器電路的原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作詳細說明。

如圖1的人體按摩自動調節裝置結構圖所示，該裝置包括按摩椅、按摩模塊、柔性力敏傳感器陣列、信號轉換電路、模數轉換電路、處理器。按摩模塊分別設置在按摩椅對應人的頭部、頸部、肩部、背部、大腿、小腿、腳底位置，包括控制器、按摩電機和按摩手。如圖2、圖3所示，柔性力敏傳感器陣列設置在按摩手外表面上。信號轉換電路包括行信號轉換電路和列信號轉換電路。柔性力敏傳感器陣列、信號轉換電路、模數轉換電路、處理器、控制器模塊、按摩電機依此相連。

如圖2所示，柔性力敏傳感器陣列由兩片很薄的聚酯薄膜4組成，一片聚酯薄膜的內表面鋪設若干行的帶狀導體2，另一片內表面鋪設若干列的帶狀導體3，導體本身的寬度以及行間距可以根據不同的測量需要而設計，導體外表有壓敏半導體材料涂層，當兩片薄膜合為一體時，大量的橫向導體和縱向導體的交叉點就形成了壓力感應點1的陣列，當外力作用到這些感應點1上時，半導體的阻值會隨外力的變化而成比例變化，由此來反映感應點的壓力值，當壓力為0時，阻值最大，壓力越大，阻值越小，從而可以反映出兩接觸面間的壓力分布情況，通過掃描和測量每一個施力單元的電阻變化，確定表面力的幅值和時間特征，經過標定矩陣解算后就可以計算出其相對應敏感單元或區域的壓力值。

行信號轉換電路、列信號轉換電路是信號采集系統的關鍵部分，直接影響著數據采集的性能，包括傳感器信號前置放大電路、濾波電路、陷波器電路、信號濾波放大電路。行信號轉換電路、列信號轉換電路均采用采用多個有源濾波器級聯的方式，此電路采用三級放大，帶通有源低通濾波構成。在濾波器的設計中，第一級放大濾波設計采用美國英特矽爾公司公司生產的CA3140運放芯片，如圖4；第二級是一個帶增益的低通濾波器，如圖5，放大芯片采用了美國德州儀器公司的OPO7單運算放大器；第三級放大電路為一個寬帶的帶通濾波器，如圖6，信號的增益由可調電阻W3和電阻R3的比值來控制。如圖7所示，陷波器電路由對稱的電容器、電阻器構成帶阻濾波，濾掉頻率為50Hz的工頻干擾信號。工頻陷波電路與以往雙T型陷波器不同的是采用美國國家半導體公司的雙運放LM358芯片設計，在雙T帶阻電路后又引人一個放大器形成正反饋，以減小阻帶寬度，使阻帶中心頻率附近兩邊的幅值增大。

使用時，柔性力敏傳感器分別安裝在的按摩電機的按摩手上方，按摩手分別設置在按摩椅對應人的頭部、頸部、肩部、背部、大腿、小腿、腳底位置，其測量面積根據具體的應用場景進行調整，采樣頻率設置為25Hz。柔性力敏傳感器陣列檢測按摩椅按摩后的壓力分布，壓力分布信號通過行信號轉換電路、列信號轉換電路經模數轉換電路的信號處理后進入處理器，處理器根據采集的信號分別控制按摩電機，自動調節按摩壓力與電機轉速，為用戶提供一個舒適的按摩效果。