[发明专利]一种基于人脸位姿识别的多功能智能坐姿矫正器

说明书

本发明公开了一种基于人脸位姿识别的多功能智能坐姿矫正器，包括坐姿纠正智能控制系统和坐姿纠正机械系统，坐姿纠正智能控制系统包括主控芯片、驱动模块、摄像头、音箱和按钮，坐姿纠正机械系统包括机械手，阅读架，底座和主支撑平板；其中，机械手包括直流电机、机械手底座、机械手抬升结构、舵机、丝杆螺母、舵机座、舵机左杆、舵机右杆和U形杆，阅读架包括书本背板、书本抵板和书本夹，底座包括型材和小挡板，主支撑平板包括芯片搭载木板和玻璃平板；该矫正器基于人脸识别，符合人体工程学，根据识别算法，针对性地对不同身高的使用者利用机械手进行限位，纠正驼背并让使用者保持与桌面的距离，实现了对使用者坐姿的约束和对坐姿的纠正功能。

技术领域

本发明涉及坐姿矫正设备技术领域，具体而言，涉及一种基于人脸位姿识别的多功能智能坐姿矫正器。

背景技术

目前，学生尤其是中小学生课业负担较重，长期保持不健康的坐姿如驼背、歪头等，会引起脊柱发育扭曲，颈椎发育不良、眼球晶状体膨大等健康问题。

现有技术的矫正装置，结构简单，且因为装置结构不可调，不同身高的青少年和儿童使用时会有诸多不便，无法对歪头和身体歪斜的错误姿势进行识别和纠正。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人脸位姿识别的多功能智能坐姿矫正器，其基于人脸识别，符合人体工程学，能够根据识别算法，针对性地对不同身高的使用者通过机械手进行机械限位，纠正驼背并使使用者保持与桌面的距离，实现了对使用者的约束和对坐姿的纠正。

本发明的实施例是这样实现的：

一种基于人脸位姿识别的多功能智能坐姿矫正器，其包括坐姿纠正智能控制系统和坐姿纠正机械系统，坐姿纠正智能控制系统包括主控芯片、驱动模块、摄像头、音箱和按钮，坐姿纠正机械系统包括机械手，阅读架，底座和主支撑平板；主支撑平板固定在底座的上部，阅读架铰接至主支撑平板的边缘处，摄像头安装在主支撑平板远离使用者的一端，机械手连接在主支撑平板靠近使用者的一端，按钮设置在主支撑平板的表面，主控芯片、驱动模块和音箱安装在主支撑平板的背面；按钮、驱动模块、摄像头和音箱分别电连接至主控芯片，驱动模块和机械手电连接，摄像头实时拍摄使用者的位姿数据并将数据传输至主控芯片，经主控芯片对数据进行处理，得到人脸的空间位姿，主控芯片根据人脸的空间位姿计算得到控制量，并发送给驱动模块。

在本发明较佳的实施例中，上述机械手包括直流电机、机械手底座、机械手抬升结构、舵机、丝杆螺母、舵机座、舵机左杆、U形杆和舵机右杆，直流电机固定在机械手底座，直流电机通过联轴器与丝杆螺母连接，丝杆螺母与机械手抬升结构连接，舵机座安装在机械手抬升结构上，舵机安装在舵机座内，舵机左杆和U形杆和舵机右杆组合连接并连接在舵机座的两侧；机械手底座包括机械手底座上部和机械手底座下部，机械手底座上部与机械手底座下部连接，机械手底座下部将直流电机卡在机械手底座上部内，并通过主支撑平板设置的预留孔固定在主支撑平板上。

在本发明较佳的实施例中，上述舵机座包括舵机座壳和舵机座夹板，舵机座夹板连接在舵机座壳上，所述舵机安装在舵机座壳内且被舵机座壳与舵机座夹板夹住。

在本发明较佳的实施例中，上述直流电机和舵机分别电连接至驱动模块，驱动模块接收到主控芯片的控制量时，驱动模块通过产生PMW脉冲宽度波形来对直流电机和舵机输出相应的转动量信号。

在本发明较佳的实施例中，上述按钮包括微动开关、自锁开关、按钮壳和按钮电路板，按钮壳设置有两个预留凹槽，微动开关和自锁开关分别设置在预留凹槽内，按钮壳连接在按钮电路板上，微动开关和自锁开关分别电连接至按钮电路板，按钮电路板电连接至主控芯片。

在本发明较佳的实施例中，上述阅读架包括书本背板、书本抵板和书本夹，书本背板呈板状且书本抵板固定在书本背板的侧面靠下位置，书本抵板包括大抵板和小抵板，大抵板的一端连接在书本背板的侧面，小抵板连接至大抵板且位于大抵板的上方，书本夹具有两个将书卡在中间位置的夹条，使得书放置在小抵板上时，书本夹的两侧夹条将书卡在书本背板上。