一種具有按摩功能的穿戴設(shè)備以及智能手環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可穿戴人體輔助設(shè)備，特別涉及一種具有按摩功能的穿戴設(shè)備以及智能手環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能可穿戴設(shè)備種類繁多，例如手環(huán)，與以往只能夠起到一定的裝飾作用的手環(huán)不同，而隨著科技的進步，人們在手環(huán)上添加了各類芯片，使手環(huán)可以提供智能化服務(wù)。但現(xiàn)有的大多數(shù)手環(huán)功能集中于對人體各項指標的檢測上，或者是作為手機等設(shè)備的輔助工具，起到提醒、儲存的功能。
[0003]如授權(quán)公告號為CN 203446722U的專利文獻公開了一種智能手環(huán)，包括傳感器模塊、音頻模塊、電腦模塊、中央處理單元和無線通信模塊，傳感器模塊與中央處理單元電連接，用于檢測智能手環(huán)佩戴者的信息并將其傳送到所述中央處理單元；音頻模塊包括揚聲器、麥克風(fēng)以及DSP處理芯片，用于對音頻信號進行編碼與解碼；中央處理單元包括主控MCU,用于接收和存儲傳感器模塊所采集的信息，以及協(xié)調(diào)音頻模塊和無線通信模塊進行工作；無線通信模塊用于使用戶的智能手環(huán)和智能手機之間無線通信連接，實現(xiàn)所述智能手環(huán)與所述智能手機之間音頻信號的交互傳輸。
[0004]又例如申請公布號為CN 104082920A的專利文獻公開了一種智能手環(huán)，包括:所述中央處理單元，包括主控單元MCU其用于接收和存儲傳感器模塊所采集的信息，以及協(xié)調(diào)報警模塊和藍牙模塊進行工作；傳感器模塊與中央處理單元電連接，用于檢測智能手環(huán)佩戴者的信息并將其傳送到中央處理單元。
[0005]但是上述基于無線網(wǎng)絡(luò)通信連接的智能手環(huán)雖然應(yīng)用非常廣泛，但是功能主要局限于檢測人體的各項指標，或者是代替手機、平板電腦的一些功能，基本沒有設(shè)備考慮到了按摩等一些健康方面的功能，在得到人體信息后，也僅僅進行記錄，并不對人體進行反饋，并且手環(huán)長時間佩戴會造成手部疲勞，也同樣沒有解決。
[0006]為此申請公布號CN 104095356A的專利文獻公開了一種多功能按摩手環(huán)，包括一檢測裝置，所述檢測裝置包括檢測殼體和設(shè)置于檢測殼體內(nèi)部的脈搏檢測裝置和溫度檢測裝置；還包括連接于檢測裝置一端的第一手環(huán)體和連接于檢測裝置另一端的第二手環(huán)體，所述第一手環(huán)體和第二手環(huán)體內(nèi)側(cè)均勻分布設(shè)置有按摩珠；所述第一手環(huán)體一端設(shè)有第一卡扣件，所述第二手環(huán)體一端設(shè)有第二卡扣件，所述第一扣卡件與第二卡扣件連接組成卡扣裝置。
[0007]上述裝置通過設(shè)置來對手腕進行按摩，需要設(shè)置驅(qū)動按摩珠運動的機械結(jié)構(gòu)，使佩戴設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于佩戴設(shè)備的小型化和輕量化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種具有按摩功能的穿戴設(shè)備，在佩戴過程中可以對人體進行柔性按摩，按摩舒適度高，且具有體積小、質(zhì)量輕，不易損壞等優(yōu)點。
[0009]一種具有按摩功能的穿戴設(shè)備，包括穿戴模塊和安裝在穿戴模塊上的按摩模塊，所述按摩模塊包括:柔性的按摩單元和驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元包括與按摩單元結(jié)合并驅(qū)動按摩單元收縮和舒張的電驅(qū)動薄膜，涂覆在電驅(qū)動薄膜兩側(cè)面的柔性電極，以及正負極分別與兩側(cè)柔性電極電連接的驅(qū)動電路。
[0010]本發(fā)明中，通過電場激勵電驅(qū)動薄膜產(chǎn)生驅(qū)動力以驅(qū)動按摩單元伸張和收縮，實現(xiàn)按摩效果，對比采用傳統(tǒng)意義上的按摩所使用的硬度較大的材料，實現(xiàn)模仿人手部動作的柔性按摩動作，舒適度更好；由于本發(fā)明中按摩單元和電驅(qū)動薄膜的主要結(jié)構(gòu)都采用柔性材料，其抗破壞能力很強，即使受到很大的外壓，設(shè)備也不會遭受損壞，并且柔性材料還具有彈性，在外界壓力產(chǎn)生很大變形，也能夠在短時間內(nèi)恢復(fù)原形，繼續(xù)工作。
[0011]所述的按摩單元可以采用硅膠、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等彈性材料，采用硅膠材料時，在硅膠固化過程中加入二氧化硅粉末，可以提高硅膠柔性框架的韌性，提高按摩單元的按摩效果和使用壽命。
[0012]除了電場驅(qū)動，還可以選用電場、磁場、熱場、廣場、電磁場、熱磁場等非力場，并采用與其對應(yīng)的驅(qū)動元件。
[0013]為了得到較大的變形量，提高工作穩(wěn)定性，采用電場施加高電壓(通常為6kv到9kv)激勵電驅(qū)動薄膜產(chǎn)生形變，變形明顯，可以達到按摩功能的要求。
[0014]電驅(qū)動薄膜是一種功能軟材料，為電致功能聚合物，其特性是在受到外加電場的作用時能夠改變形狀或體積，撤掉外加電場后，又可恢復(fù)形變。介電高彈聚合物(DE)是電子型電致功能聚合物，其包括這里使用VHB材料，還有硅膠薄膜等。進一步優(yōu)選的，所述的驅(qū)動薄膜為VHB4910 (3MVHB膠帶4910)。
[0015]柔性電極可以采用碳膏、導(dǎo)電凝膠等材料，作為優(yōu)選，采用碳膏作為柔性電極，兩側(cè)面上的柔性電極可采用同一種材料，也可采用不同的材料。
[0016]進一步優(yōu)選的，所述驅(qū)動電路包括:電池，將電池輸出的恒壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲ń涣麟姷姆讲òl(fā)生電路，以及將方波發(fā)生電路輸出的低電壓升壓的高壓變壓器，高壓變壓器的正負極輸出端分別與兩側(cè)柔性電極連接。電驅(qū)動薄膜需要高壓電來驅(qū)動，通過高壓變壓器，使得該電驅(qū)動薄膜僅需普通干電池就可以驅(qū)動，在這種情況下，設(shè)備可以不用外接電源，將完全與外部隔離，使得人體皮膚可以與設(shè)備完全觸碰，人體親和性高，方便攜帶，提高了實用性。
[0017]為了使電驅(qū)動薄膜形變更顯著，優(yōu)選的，所述電驅(qū)動薄膜為經(jīng)過預(yù)拉伸的柔性絕緣薄膜。對于電驅(qū)動薄膜，所述的預(yù)拉伸是指先將此類材料預(yù)先拉伸到一定狀態(tài)，然后固定到按摩單元上，使按摩單元處于收縮的狀態(tài)，經(jīng)過預(yù)拉伸以后的電驅(qū)動薄膜將非常容易被驅(qū)動，因為電驅(qū)動薄膜處于外加電場激勵作用下，電驅(qū)動薄膜伸張使得柔性框架由收縮狀態(tài)變?yōu)樯鞆堉疗街睜顟B(tài)。電驅(qū)動薄膜預(yù)拉伸的方向與其受激勵后伸張的方向有關(guān)，調(diào)整各拉伸方向的拉伸比例，可以得到不同的按摩形式。預(yù)拉伸的程度與選擇的材料有關(guān)，以本發(fā)明選用的VHB4910為例，將長寬均拉伸至原來的兩倍，變形效果較好。
[0018]所述電驅(qū)動薄膜產(chǎn)生的是伸張和收縮的驅(qū)動力，片狀結(jié)構(gòu)的按摩單元更易被驅(qū)動，優(yōu)選的，所述按摩單元為柔性按摩片，所述電驅(qū)動薄膜貼覆在柔性按摩片上。
[0019]所述柔性按摩片可以只貼覆所述電驅(qū)動薄膜的一面，即可以被電驅(qū)動薄膜驅(qū)動，也可以在電驅(qū)動薄膜的兩側(cè)面都貼覆柔性按摩片；電驅(qū)動薄膜可以單獨一片使用，也可以多片萱加使用，多片萱加使用可以提尚驅(qū)動力O
[0020]當(dāng)驅(qū)動薄膜使用多片結(jié)構(gòu)時，沒有貼裝柔性按摩片側(cè)的驅(qū)動薄膜在長期伸張和收縮后容易脫落，因此，優(yōu)選的，所述柔性按摩片設(shè)有兩片，分別貼裝在所述電驅(qū)動薄膜兩側(cè)面上，在電驅(qū)動薄膜兩側(cè)面上都貼裝柔性按摩片，兩面都可以實現(xiàn)按摩，并且可以有效防止驅(qū)動薄膜脫落，延長設(shè)備的使用壽命。
[0021]為了防止漏電，提高設(shè)備的使用安全性，同時還為了防止柔性電極污染穿戴者以及其他部件，優(yōu)選的，所述電驅(qū)動薄膜的兩側(cè)面還貼裝有預(yù)拉伸的保護薄膜，所述保護薄膜與對應(yīng)的柔性按摩片黏貼。保護薄膜的材料為介電高彈體，作為優(yōu)選的，采用VHB9473(3M公司生產(chǎn)的3M薄膜膠帶F-9473PC)，作為保護薄膜的材料。保護薄膜預(yù)拉伸程度的定義為長寬方向均拉伸變?yōu)樵瓉淼膬杀叮试S略小于兩倍。
[0022]為了使柔性按摩片具有良好的變形效果，優(yōu)選的，所述電驅(qū)動薄膜上涂覆有柔性電極的區(qū)域為電極激勵區(qū)，所述的柔性按摩片具有與電極激勵區(qū)形狀相適應(yīng)的通孔。
[0023]進一步優(yōu)選的，所述電極激勵區(qū)為條形。
[0024]進一步優(yōu)選的，所述電極激勵區(qū)在長度方向上至少有一段區(qū)域沿寬度方向自兩側(cè)向中間凹陷變窄。上述結(jié)構(gòu)可以使電驅(qū)動薄膜驅(qū)動柔性按摩片時具有明顯的形變，按摩效果明顯。
[0025]在預(yù)拉伸的保護薄膜和電驅(qū)動薄膜的作用下，自模具上拆下的按摩模塊會卷曲，柔性按摩片的通孔的凹陷變窄部位相互靠攏，利用驅(qū)動電路產(chǎn)生方波交流電間歇激勵電驅(qū)動薄膜，電驅(qū)動薄膜帶動柔性按摩片伸張和收縮，通孔的凹陷變窄部位遠離和靠攏，通孔的凹陷變窄處變形量大，使按摩效果明顯。
[0026]本發(fā)明還提供了一種具有按摩功能的智能手環(huán)，包括手環(huán)本體和上述的按摩模塊，所述按摩模塊安裝在手環(huán)本體上。本發(fā)明的智能手環(huán)在佩戴過程中，可以通過按摩模塊對手腕進行柔性按摩，減小手腕的疲勞。
[0027]為了方便佩戴和摘取，優(yōu)選的，所述手環(huán)本體包括兩條分別固定在按摩模塊兩端的綁帶，各綁帶上嵌裝有多塊沿其長度方向排布的磁石，兩綁帶上的磁石磁性互異。
[0028]本發(fā)明的有益效果:
[0029]本發(fā)明具有按摩功能的穿戴設(shè)備和智能手環(huán)具有以下