[发明专利]基于人机工学形态的睡眠枕设计方法和系统

说明书

本发明涉及睡眠枕的设计技术，公开了基于人机工学形态的睡眠枕设计方法和系统，其通过对人体进行测量，从而构建人群睡眠支撑数据库；获取人群关键节点信息，依据人群睡眠支撑数据库获取人群关键节点的信息；人群关键节点分类，对于获取的人群关键节点信息通过相似度算法进行分类；通过对分类后的数据确定头部11区子型面数据支撑条件；通过物理参数为变量的回归方程构建物理性能数据库；睡眠枕分布孔阵确立；依据头颈部11区子型面数据支撑条件及物理性能数据库，确定分布孔阵；通过睡眠枕分布孔阵确定睡眠枕的工程文件。通过本发明工程文件设计的睡眠枕，其通过人机工学形态能够与人体精确匹配。

技术领域

本发明涉及睡眠枕的设计技术，尤其涉及了基于人机工学形态的睡眠枕设计方法和系统。

背景技术

根据世界卫生组织的调查，中国国民的失眠发生率高达38％。睡眠问题已然成为当前的严重的公共健康问题。睡眠枕作为人们睡眠活动中不可或缺的寝具，通过对头颈部的支撑，帮助人们在睡姿下保持良好的颈胸段曲度，不仅可使颈部肌肉放松，还可以有效减轻颈部疼痛、肩背部疼痛、头痛等。直接影响到使用者的睡眠质量。但是要获得以上良好的睡眠辅助，枕具各参数的设计与制造需与用户具体人机工学形态配合起来。

例如专利名称为：一种组合式枕头，专利申请号为：CN201720190430.3，申请日为：2017-02-28，专利申请公开了一种组合式枕头包括多个枕包填充至枕套内组合成枕头；枕包分为头部承重枕包、颈部承托枕包和侧睡支撑枕包。三种枕包根据人体工学进行组合，每种枕包具有多种枕高型号。每种枕包都填充有乳胶、记忆棉、茶叶、PE软管及羽绒中的一种，每种枕包都具有填充不同材料的5种型号。

现有技术设计的睡眠枕大多为通码，其无法对具体使用对象进行精确匹配，同事无法直接生成制造文件指导生产。

发明内容

本发明针对现有技术中设计的睡眠枕大多为通码，无法对具体使用对象进行精确匹配，同事无法直接生成制造文件指导生产缺陷，提供了基于人机工学形态的睡眠枕设计方法和系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

基于人机工学形态的睡眠枕设计方法，其包括，

构建人群睡眠支撑数据库，通过对人体测量大数据，从而构建分类人群睡眠支撑数据库；

获取分类人群关键节点数据，依据人群睡眠支撑数据库获取人群关键节点的标准平均数据；

人群关键节点分类，对于设计目标的人群关键节点信息通过相似度算法进行匹配；

确定颈部11区子型面数据支撑条件，通过对分类后的数据确定头部11区子型面数据支撑条件；

确定枕具材料物理性能数据库，通过物理参数为变量的回归方程构建物理性能数据库；

睡眠枕分布孔阵确立；依据头颈部11区子型面数据支撑条件及枕具材料物理性能数据库，确定分布孔阵；

睡眠枕工程文件生成，通过睡眠枕分布孔阵确定睡眠枕的工程文件。

作为优选，构建人群睡眠支撑数据库其包括，

通过人机数据材料的测量构建人体头颈部数据库；

通过聚类算法公式1对头颈部人机工学形态样本进行分类从而获得分类后的人体头颈部数据库；

n表示坐标点位数；c表示人群分数量；v_k表示第k类的聚类中心；μ_ik表示第i个样本隶属于第k类的隶属度；||x_i-v_k||²表示样本xi到聚类中心v_k的平方欧式距离；m表示模糊指数。