一种用于护理腰部的装置

1.本实用新型涉及腰部护理领域，尤其涉及一种用于护理腰部的装置。


背景技术：

2.目前，大部分人群患有腰部疾病，例如腰椎间盘突出等问题，因此急需要一些能够保护用户腰部的设备，市面上也相应地出现了一些装置。
3.cn210542916u公开了一种内科护理用腰部护理带，包括护理盒，所述的护理盒的两端分别连接设有弹力腰带，所述的弹力腰带上远离护理盒的一端设有连接件，所述的护理盒上设有凹槽，所述的凹槽内连接设有滑板，所述的滑板的两端连接设有拉绳，所述的拉绳的另一端依次穿过护理盒和弹力腰带连接设有拉环，所述的滑板的下方设有加热层，所述的护理盒的底部对应加热层均匀铺设弹簧，所述的加热层的上表面平行于护理盒的长度方向设有轨道，所述的滑板的下表面匹配轨道设有滑轮，所述的滑板的上表面上连接设有均匀分布的按摩球。本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型保证良好热敷效果的同时，提供微量运动与按摩，提高护理效果。
4.可以看出现有技术没有针对用户个体的腰部情况进行区分化设计，现有技术方案下，用户腰部的问题部位可能得不到很好的针对治疗，容易造成问题没解决，没问题的地方反而出现问题的情况。另外对于用户来说，由于其惰性或者其它心理或生理上的影响，被动式的控制其腰部姿态可能并不能很好地实现矫正的效果，用户缺乏矫正姿态的动力，导致矫正效果不好。
5.此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。


技术实现要素：

6.为解决上述现有技术中存在的至少一部分问题，本实用新型提供了一种用于护理腰部的装置，包括：检测部，其用于检测用户腰部的腰部参数并形成用于指导保护部生产的设计参数和调控参数，保护部，其用于穿戴至用户腰部位置并形成针对用户腰部参数所表征的用户腰部异常姿态的矫正，保护部按照接受设计参数指导的方式在其贴合患者腰部的一侧上形成有针对用户腰部异常姿态而进行矫正的三维结构，保护部还包括致动机构，致动机构构造为能够驱动保护部贴合人体腰部的一侧沿靠近或远离人体腰部的方向移动。
7.优选地，保护部按照接触至用户腰部的位置不同而划分为前腰段、后腰段、第一侧腰段和第二侧腰段，致动机构按照配合保护部划分的不同段落的位置以及数量的方式对等配置。
8.优选地，保护部沿靠近和远离人体腰部的两个方向划分为两层结构，贴近人体腰部的一侧配置为软质层，远离人体腰部的一侧配置为硬质层，三维结构是在软质层贴合人
体的面上形成的。
9.优选地，致动机构包括驱动电机和供电源，驱动电机包括转动轴和电机主体，转动轴按照能够被电机主体驱动而产生自转的方式连接在电机主体上，电机主体电性耦合地连接至供电源。
10.优选地，致动机构还包括传动单元，驱动电机传动地连接于传动单元上，在驱动电机的驱动方向以及传动单元的被驱动方向均配置为沿靠近或远离人体腰部的方向。
11.优选地，沿驱动电机的转动轴周向外侧面设置有沿其轴向螺旋延伸的螺纹，传动单元包括移动台和滚珠，移动台至少一部分环绕在转动轴周向外侧，在形成的环绕段内设置有与转动轴的螺纹啮合的滚珠。
12.优选地，传动单元还包括传动轴，传动轴一端连接至移动台，另一端连接至硬质层，其两端连线所限定的轴向方向并行于转动轴的轴向并且两者的指向是同向于驱动方向和被驱动方向的。
13.优选地，检测部还包括检测器，检测器设置在绑定带靠近用户腰部的一侧面上，数个检测器排布在绑定带上并且构造其排布关系为能够使其组合形成的检测面覆盖用户腰部。
14.优选地，检测部还包括数据传输模块，当处理器设置在用户个体外部时，数据传输模块采用无线的方式与设置在用户个体外部的处理器通信耦合地连接。
15.优选地，当腰背参数表征用户腰椎具有向左或者右侧偏的姿态时，根据设计参数制造的保护部中的第一侧腰段和第二侧腰段分别向用户侧腰凹陷的形状与程度不构成关于用户人体中线对称的状态。
16.本实用新型具有的有益技术效果：在用户使用保护部之前先采用检测部针对该用户的独特的腰部生理状态来获得制造保护部贴合至人体的面的三维结构，使得每一个针对用户个体的保护部均能够针对用户需要矫正的位置进行对症下药，对用户个体的矫正效果大幅度提升，避免了全方位且无视用户个体状态的矫正导致的用户腰部正常部位反而被损伤的问题。另外利用主动压迫矫正的方式，并且利用检测部的检测结果来进行对主动矫正的控制，使得对用户腰部异常位置的矫正效果进一步提升，用户能够在其进行不正确的姿态选择时进行矫正，有利于培养用户自主调整姿态的意识。
附图说明
17.图1为本实用新型驱动机构部分的示意图；
18.图2为本实用新型保护部结构示意图；
19.图3为本实用新型检测部合围后的结构示意图；
20.图4为本实用新型检测部展开后的结构示意图；
21.图5为本实用新型检测部电路连接示意图；
22.图中：1000、检测部；1100、绑定带；1110、连接单元；1200、检测器；1300、电源；1400、处理器；1500、数据传输模块；2000、保护部；2100、前腰段；2200、后腰段；2300、第一侧腰段；2400、第二侧腰段；2500、致动机构；2510、驱动电机；2511、电机主体；2512、转动轴；2513、螺纹；2520、供电源；2530、传动单元；2531、移动台；2532、滚珠；2533、传动杆；2600、软质层；2700、硬质层；2800、调控模块。
具体实施方式
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，在未进行其他特殊说明或者限定的情况下，说明书中提及的术语“安装”、“相连”以及“连接”等词汇应该作广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接或者一体式的连接；可以是机械连接或者电连接，也可以是机械连接与电连接的结合；可以是直接连接，也可以通过中间转接部件进行间接连接，对于电子元器件部件，可以是利用导线的电路安装，也可以是利用集成等方式进行精简化电路板设计。对于本领域的技术人员而言，可根据具体应用情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.一种用于护理腰部的装置，其包括检测部1000和保护部2000，在针对个体用户使用或者获得本实用新型所涉及的保护部2000之前，先利用检测部1000对用户个体的身体特别是腰部部位进行至少持续一端时间的基于观察用户日常生活过程中腰部参数情况，然后根据检测的腰部参数经过预设的数值处理和设计转换或者经过专业人员的人工分析后获得关于保护部2000的设计参数，该设计参数至少基于该用户个体在日常生活中所表现出来的腰部部分的生理情况来产生对保护部2000至少三维结构中四个分区厚度或者弹性力的设计制造的指导。
25.根据上述内容，检测部1000用于在线检测单个的用户个体的腰部情况，是属于一个先行检测的过程，该过程的目的是针对单个用户个体的不同于其它人员的特殊的、独有的腰部生理状态尽可能的收集完全，以形成对该用户后续使用的保护部2000的设计指导，通过该设计指导而生产的保护部2000能够适应于该对应用户的独特腰部状态，并且对其处于不良状态的腰部位置进行针对化的矫正。本实施例采用的检测部1000至少包括绑定带1100、检测器1200、电源1300和数据处理单元，如图3和4。绑定带1100构造为至少能够将检测器1200按照贴合用户腰部位置的方式绑定在用户腰部上的结构，其按照本实用新型的想要解决的最基本的检测之目的，构造为至少能够将检测器1200绑定至用户两侧腰和后腰位置，优选地，为提升检测器1200在人体上的检测稳定性，绑定带1100构造为能够将检测器1200绑定至用户环绕腰部的结构，其中包括用户前腰(部分腹部位置)、侧腰和后腰这四个环绕形成用户腰部的位置。故优选地，绑定带1100至少在绑定至用户腰部的情况下时，能够形变地构造为环状带体结构，优选地采用弹性材料制成以实现对不同人群的广泛适用性。为方便用户能够将绑定带1100合围地穿戴至自己身上，在环状的绑定带1100上设置有能够将其展开至近似为二维平面结构的开口，在开口的两端设置有能够相互连接以将绑定带1100构成为环状结构的连接单元1110，若将绑定带1100沿开口展开第平铺至一个面上，则此时绑定带1100大致呈二维的长方形或者条形的带体形状，而在其具有长度方向的两端分别分布了上述的两个连接单元1110。连接单元1110之间的连接方式具有多种选择，例如可以选择市面上常见的魔术贴的毛面与勾面的连接方式，也可以选择按扣的连接方式，还可以选择纽扣、插扣等连接方式，这些连接方式只要能够使得绑定带1100稳固地围绕在用户腰部而不会掉落即可。
26.检测器1200设置在绑定带1100在使用时靠近用户腰部皮肤的一侧，并且在绑定带1100的影响下挤压至患者的腰部皮肤，根据对用户腰部的检测需求，本检测器1200主要用户检测用户腰部的弯曲情况，例如在用户驼背或者腰部侧弯时检测用户腰部向着某一个方向弯曲的情况，并且将这一系列参数称为腰背参数。优选地，检测器1200采用应变检测器
1200的结构以及功能，更为优选地，采用应变检测器1200品类中柔性应变检测器1200作为本实施例中的检测器1200选择。目前，柔性应变检测器1200在智能服装或者智能穿戴物领域具有较多的应用和研究，其至少一种制造形式是将导电材料沉积在柔性的材料上而形成较薄的片状或者膜状的结构，应变检测器1200主要利用其自身产生形变时导致的电阻值变化来测定其所受应力情况，通过有限次数的实验以及基于已知科学知识的数学关系推导可以得出应力与用户腰部弧度弯曲情况的大致相关关系，因此可以用于直接或者间接地表征用户腰部的三维空间结构。优选地，数个检测器1200所组成的检测面至少能够覆盖用户腰部的大部分区域，更为优选地的是其能够覆盖用户腰部的全部区域，在此种设计方案下，每个检测器1200几乎是按照并排并列的方式组合形成类似矩阵的集合结构，上述检测面就是指这种数个检测器1200产生形变的面形成集合结构后联合产生的大面积形变检测区域。所有的检测器1200均电性耦合地连接至电源1300并且通信耦合地连接至处理器1400。电源1300给检测器1200供电的方式可以采用多种选择，例如可以采用无线充电的方式，也可以选择有线供电的方式，本实施例中采用有线供电的结构，并且优选地检测器1200与电源1300之间的连接电线从绑定带1100的内部穿过，即绑定带1100可以视作是由至少两层带体结构上下重叠形成，在其中间部位利用两层带体彼此的弹性形变能够形成一定的容纳电线的空间，这样可以使得电线能够以一种较为不会使得用户感受不适的方式设置在绑定带1100上。用于向各个检测器1200供电的电源1300可以选择常见的化学电源1300或者其它的能量来源结构，例如可以选择干电池、充电电池、大容量蓄电池、太阳能电池板甚至可能的情况下也可以采用动能电池，这种动能电池将用户运动时产生的动能通过飞轮、陀螺、摆锤等结构切割磁感线而转换成电能，此种设计在节省用户维护电池时间的同时具有环境友好的特性。由于检测器1200属于被动检测的检测类型，而且其体积非常小，电阻也处于毫欧级别，故其进行检测时耗电实际上较小，电源1300的容量和输出功率并不需要很大，相应地，电源1300的体积也不需要很大。因此，优选地，电源1300设置在绑定带1100上，更优选地，电源1300设置在绑定带1100远离接触至患者腰部表面的另一侧。电源1300同样可以按照上述绑定带1100包覆电线的方式被包覆在绑定带1100的两个层内部。优选地，所有检测器1200的电线先经过汇总至一个接线端子之后再与电源1300电性连接，这使得用户可以方便地更换电源1300或者给电源1300充电。
27.用于分析检测器1200检测用户获得的腰背参数的处理器1400与所有检测器1200通信耦合地连接，处理器1400优选为具有数据处理计算功能的电子元器件或者电子总成设备，例如可以是mcu芯片、单片机或者是具有cpu的计算机、手机等设备。根据检测器1200检测数据的处理难度以及对数据的处理级别的需求可以将处理器1400分为两种类型，一是携带型，二是分置型。携带型的情况下，对于检测器1200的检测数据处理难度不高，运算过程较为简单，对数据处理需求也不高，例如仅需要处理得出应变片的检测结果并且按照时序以及应变片编号将处理后的结果数据存入数据库中这类较为简单的数据处理过程，可以采用mcu芯片、单片机等较为小型的、可以安装在用户身上的处理器1400结构。此时若想进一步利用这些存储在数据库中的数据进行拟合、拼接组合等高级计算操作时，需要将数据库中的数据进行导出。故检测部1000还可以包括数据传输模块1500，数据传输模块1500可以利用有线或者无线的方式将数据传输至外界。有线的方式下，数据传输模块1500构造为数据接口的结构，例如但不限于基于usb总线标准的usb接口以及其派生的变体接口，例如
usb-c、micro-usb等接口，苹果公司采用的雷电接口。采用无线传输的方式下，数据参数模块构造为无线通信模块的结构，例如但不限于可以采用wifi、无线电、移动广播网、蓝牙、紫蜂、无线近场通信等无线通讯方式与外界具有无线通信功能的设备进行无线通信交互。优选地，分置型的处理器1400选择下，处理器1400可以采用电脑、手机、平板电脑、大型中央计算处理器1400等设备或者设施实现，因此可以直接实现较为复杂的数据处理以及设计参数的生成，此方案下所有检测器1200的数据输出端汇总至一个采用无线传输模式下的数据传输模块1500上，并且由该数据传输模块1500负责将数据传输至处于人体外部的处理器1400上。
28.处理器1400将检测器1200检测的腰背参数处理形成关于保护部2000的设计参数，并且将该参数作为输出，发送给保护部2000的制造商以指导制造商进行后学的制造过程。设计参数可以包含多维度的参数指导，其中，至少包括保护部2000的三维结构参数和保护部2000每个部位材料选择的材料参数。优选地，保护部2000也被构造为能够全包覆用户腰部部位的前腰、侧腰和后腰部分，并且为方便描述，其上对应上述位置的部分可以分别称为前腰段2100、第一侧腰段2300、第二侧腰段2400和后腰段2200，如图2所示，其中，每种段落的具体三维结构按照上述有处理器1400处理检测器1200检测的用户腰背参数而得出的设计参数所指导的方式构成其具体的三维结构，例如根据设计参数中所表征的用户具有腰椎向左偏离的异常姿态，那么设计参数中针对与用户对应的第二侧腰段2400设计为在正常未侧偏的结构基础上向人体内侧增强凸出弧度以将用户向左侧偏的腰部强制对抗地矫正回到正常位置，相应地第一侧腰段2300因为其对应的右侧腰部向内凹陷的原因，可以设置为稍稍减小其贴合用户右侧腰部的弧度以方便用户的左侧腰部回到正常功能位置。同理的设计参数可以针对与用户前后腰的驼背、腰间盘凸出等问题的矫正。这里的三维结构可以理解为贴合至或者作用值用户身体一侧的面在三维空间上的结构，因为该部分是直接针对用户腰部的姿态改善或纠正的部位。上述异常姿态可以理解为偏离医学推荐的正常人体腰部姿态的人体腰部姿态，例如腰部侧弯、腰间盘凸出等症状。也可以说，设计参数是基于医学分析的基础上对腰背参数表征的用户腰部的问题作对抗设计而产生的，这个过程属于一种纠偏的过程，并且这种纠偏过程是针对用户个体的，本实施例采用的保护部2000构成方案可以使得每个用户在使用时其总是能够接受符合其自身腰部问题的矫正治疗，相较于普通的腰背保护设备，其针对性更强，矫正治疗效果更好，用户体验舒适度更高。
29.为便于相关技术人员理解本实施例的电路部分和软件部分，对本实施例中所涉及的较为重要的电子元器件信号作相应示例，如图5所示，需要注意的是，这些例举不构成对本实用新型所有可能采用的电子元器件型号以及电路连接方式的限定。
30.处理器1400采用stm32系列微芯片处理单元，例如stm32l496ret6stmcu微控制器。
31.检测器1200采用interlink electronics fsr 400柔性应变片制成。
32.数据传输模块1500在有线的方式下设置为标准usb-c接口。
33.数据传输模块1500在无线的方式下设置为ap6256双频wifi+蓝牙模块。
34.采集数据软件采用vti instruments开发的exlab数据采集软件。
35.根据采集数据模拟生成保护部三维结构的三维构建软件可以采用adina。
36.优选地，本实用新型中涉及的检测部1000通过检测用户的腰背参数，通过处理后形成的设计参数之外，还具有用于指导后续设计的保护部2000对用户施行保护时的调控参
数。此种方案下，保护部2000不仅通过贴合用户身体的三维设计来进行被动式的对用户腰部的对抗矫形，还能够在外部能源驱动的情况下，对用户的腰部进行主动的姿势调整。具体地，保护部2000还包括致动机构2500，如图1所示，致动机构2500构造为分别作用于保护部2000的前腰段2100、后腰段2200、第一侧腰段2300和第二侧腰段2400以受控制地带动相应段落相对用户腰部产生移动的结构，也可以说其与保护部2000划分的段落之间形成对等配置，其可以理解为在每个段落均得到至少一个致动机构2500的驱动。为实现上述的功能构造，致动机构2500可以采用多种具有驱动功能的结构形式，本实施例中采用电机驱动下利用螺旋啮合产生移动自由度以形成带动效果的致动机构2500结构形式。
37.具体地，致动机构2500包括驱动电机2510、供电源2520以及传动单元2530，驱动电机2510至少具有转动轴2512和电机主体2511，驱动电机2510可以采用市面上常见的无刷电机或者其它类型的电机结构，并且为配合本实施例中整体保护部2000设备的大小，驱动电机2510可以选择尺寸较小的类型。经由电机主体2511通电后产生的磁场变换使得转动轴2512产生旋转，转动轴2512上设置有用于与其它部件产生啮合关系的螺纹2513。
38.致动机构2500的动力来源于与之电路耦合连接的供电源2520，与上述的电源1300结构类似，供电源2520也可以采用多种类型的能量来源，例如干电池、蓄电池、超级电容、太阳能电池板、风能电池板等选择类型，优选地，与上述电源1300的优选结构类似，本实施例中供电源2520选择动能电池的结构形式，并且同时在一旁设置有化学电池作为备份以及储能的功能载体。通过将用户运动时的动能转换为电能以向驱动电机2510直接供电或者向可充电的化学电池中储电。
39.传动单元2530采用滚柱丝杠的结构，其包括移动台2531和滚珠2532，移动台2531至少一部分位置环绕在驱动机构的转动轴2512周向外侧，其形成的环绕段内设置有大量串联排布的与转动轴2512的螺纹2513形成啮合的滚珠2532，通过滚珠2532在转动轴2512中产生的相对滚动以将转动轴2512的扭转力转化为沿其轴向进行前后移动的作用力，滚珠2532和移动台2531的部分具有非物理连接的传动关系，最终形成在驱动电机2510的致动下产生移动台2531沿其轴向移动的自由度。并且，该移动基于驱动电机2510的正传与反转还具有往返运动的自由度。传动单元2530还包括有传动杆2533，传动杆2533大致设置为与转动轴2512的轴向平行排布并且其一端连接在移动台2531上以跟随其一起移动，故传动杆2533也具有沿转动轴2512的轴向往复运动的自由度。较为优选的情况下，传动杆2533轴向延伸所确立的长度配置为大于等于旋转轴的长度。传动杆2533的另一端接触至上述保护部2000，优选地，根据保护部2000所划分的四个分段分别设置有对应的四个致动机构2500以实现对每个分段的单独调控。以其中一个分段后腰段2200为例叙述驱动过程中的细节结构，其它分段类似设计，不再赘述。传动杆2533的另一端接触至后腰段2200远离接触至用户身体的另一侧，并且向后腰段2200提供靠近或远离用户腰部的动力来源，因此转动轴2512和传动杆2533的轴向均可以大致按照与沿人体横截面所构成的近似假想圆面的径向同向设置，也可以说驱动电机2510的驱动方向以及传动单元2530的被驱动方向均是沿靠近或远离人体的方向。优选地，保护部2000的四个分段至少接触至人体一侧的面构成为具有预设三维结构的软质层2600，该软质层2600由较软的材料构成，并且其接触至用户腰部的面按照设计参数的指导下生产，其中，较软的材料可以选择例如硅胶、橡胶、海绵等能够被有限度地构型的软质材料。与软质层2600背离人体方向的一侧构成为硬质层2700，硬质层2700由较硬
的材料构成，例如可以是工程塑料、金属或者木质材料等，上述传动杆2533的另一端连接在硬质层2700远离接触至软质层2600的另一侧。在使用时，传动杆2533通过向硬质层2700传导作用力以使得与其一侧贴合的软质层2600受力靠近或远离人体腰部，从而形成软质层2600的形变变量，其中，软质层2600被驱动靠近用户腰部时，其产生形变压缩，用户腰部感受到更强的压迫力；同理地，但软质层2600被驱动远离用户腰部时，其恢复自然形态，用户腰部感受到压迫力减小。
40.优选地，驱动机构的运作接受上述调控参数的指导，具体地，设置有调控模块2800，调控模块2800电性以及通信连接至致动机构2500，调控模块2800按照调控参数来控制致动机构2500的各项运行参数，例如启停，驱动电机2510的扭力等参数。优选地，保护部2000上也可以设置一定的检测器1200，以向调控模块2800提供调控致动机构2500的辅助参考，例如何时开启、何时关闭等。另外优选地，设置在保护部2000上的检测器1200数量和检测面积可以少于设置在检测部1000上的检测器1200，仅需要按照设计参数以及调控参数所反映出来的用户腰部需要矫正的位置设置检测器1200位置和数量即可，其它无需矫正的位置或者与矫正位置无关的位置不设置检测器1200。此种方式使得检测部1000可以设置为公用的属性，即厂商可以在用户使用一段时间的检测部1000并获得相应的设计参数和调控参数后将其回收，并且简单处理后可以交由下一位用户使用，由此可以节省下大量的安装检测器1200的成本以及用户的购买成本。
41.需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。