[发明专利]智能多功能座椅系统

权利要求书

1.一种智能多功能座椅系统，包括座椅主体和上位机，其特征在于：所述座椅主体包括机械结构模块、驱动模块和控制模块；其中，控制模块通过数据总线与上位机相连，接收上位机发送的控制信号，根据该控制信号调整机械结构模块的姿态与进行座椅的运动控制；

所述上位机包括数据采集模块和数据处理模块；其中，数据采集模块采集用户使用座椅过程中的压力信号，并将采集到的压力信号发送给上位机，上位机根据所述压力信号生成相应的控制信号并发送给控制模块；

数据处理模块包括数据分析模块和舒适度评估模块，数据分析模块和舒适度评估模块通过数学算法对收集到的信号进行分析和评估；

多个压力传感器在横向和纵向上每隔预定距离分别布置在底板支撑板和左、右腿支撑板上，呈网格状排列，分为6个区域，分别是左、右坐骨节点区域，左、右大腿上端区域，以及左、右大腿下端区域，上述6个区域中的每个区域均布置有呈网格状排列压力传感器，每个压力传感器都具有唯一标识，用于标识该传感器，数据处理模块中设有存储表，用于存储每个传感器的标识以及位置坐标；

数据处理模块接收数据采集模块传来的原始压力信号，数据分析模块对原始压力信号进行降噪处理，得到降噪处理后的压力信号，数据分析模块对六个区域中的每个区域内的信号进行一次求导，得到每个区域的所有压力信号中的前五阶极大值，将该前五阶极大值及其所在位置坐标输入到数据分析模块的神经网络模型中，通过神经网络模型确定行动意图的分类，数据处理模块根据所述确定的行动意图，发出相应的控制信号给控制模块；

在判断出相应运动方向后，以左、右坐骨节点区域和压力值变化情况决定运动幅度的大小，因压力值在变化过程中有正有负，所以对每个变化值作绝对值处理，当压力变化量的最大值小于设定的阈值时，椅具不动，只有当压力变化量大于设定的阈值椅具才进行相应的动作。

2.根据权利要求1所述的智能多功能座椅系统，其特征在于：

机械结构模块包括底座部分、腿部支撑部分和靠背支撑部分，其中底座部分包括壳体、用于座椅移动的前轮和座椅运动驱动轮；壳体用于安装驱动模块的各驱动电机、控制模块的控制电路、距离传感器、数据采集单元的数据采集卡；

腿部支撑部分包括左腿部支撑部分和右腿部支撑部分，每个腿部支撑部分都包括大腿支撑板、小腿支撑板和直线驱动器；

靠背支撑部分包括底背板、腰部支撑板、肩部支撑板和直线驱动器。

3.根据权利要求2所述的智能多功能座椅系统，其特征在于：

底背板一端通过铰链与壳体相连，另一端通过铰链与腰部支撑板相连，腰部支撑板另一端与肩部支撑板相连，第一直线驱动器两端分别与壳体和肩部支撑板相连；底背板、直线驱动器与壳体相连的两处铰链点分别各用一台驱动电机驱动。

4.根据权利要求2所述的智能多功能座椅系统，其特征在于：

大腿支撑板一端通过铰链与壳体相连，另一端通过铰链与小腿支撑板相连，第二直线驱动器两端分别与壳体和小腿支撑板相连；大腿支撑板与壳体相连的铰链处用驱动电机驱动。

5.根据权利要求1所述的智能多功能座椅系统，其特征在于：

数据采集模块包括压力传感器和数据采集单元,其中，压力传感器用于前端动态采集用户使用椅具过程中的压力信号，其设置在座椅的座板、腿部支撑部件和靠背支撑部件上面；数据采集单元采集压力传感器的压力信号，对采集到的传感器信号进行A/D转换，并将转换后的数字信号发送给上位机。