按摩椅设计:浅谈按摩椅的功能设计

时间:2011-05-27 20:03

陈浩淼 申利明 宋杰

随着生活水平的不断提高,人们对自身健康的关注度加大,按摩椅作为一种保健医疗器械,越来越受到消费者的欢迎。从的角度来讲,作为一种智能化休闲座椅,按摩椅除了拥有一般休闲椅所具备的功能外,还具有独特的自动调节与按摩功能,尤其是自动按摩功能大大提高了其使用的舒适性,用户只需通过遥控器选择自己需要的按摩模式就能对按摩状态进行调节。当然,这也对其产品设计提出了更高的要求,合理的按摩方式、按摩模式、按摩时间等参量的预设是按摩椅产品开发的关键。

一、机械按摩原理及其特点

传统人工按摩通过专业医师或按摩师,根据按摩对象的实际病症或生理特点,对其身体不同穴位或区域,采用诸如“推”、“揉”、“压”等一系列不同的手法进行按摩。人工按摩能够疏通经络,使气血循环,保持机体的阴阳平衡,所以按摩后可感到肌肉放松、关节灵活、使人精神振奋、消除疲劳,对保证身体健康有重要作用。对正常人来说,人工按摩能增强人体的自然抗病能力,取得保健效果。按摩椅所采用的机械按摩方式相对于人工按摩来说,既有相似之处,又有其自身的特点。首先,从实现的方式上看,以背部按摩为例,机械按摩采用特殊设计的按摩头或充气气垫,通过丝杆、气泵等机械机构带动多组电机运转,以实现敲击、揉捏、拍打等多种按摩动作,其控制的精度主要取决于机械部件本身。相对来讲,机械按摩只能在最大程度上模拟人工按摩,机构的复杂程度决定了其“仿真”的程度。常见的按摩机构(按摩头)有滚轮式、固定式(又分单头式、双头式和多头式),由于按摩椅机构设计属机械工程学科范畴,其设计不仅涉及按摩头本身,而且涉及整个传动系统,十分复杂,在此不再过多深入阐述。图1为一种滚轮式按摩椅按摩机构的内部示意,该按摩椅便是通过滚轮按摩机构,由电机带动进行多种方式的按摩,并可沿着丝杆上下移动,实现连续按摩。

其次,从控制方式上看,目前,按摩椅对按摩强度、靠背倾角等参量的调节主要分手动和自动控制两种方式,其中自动控制是体现按摩椅“智能化”的关键,其主要依赖于控制软件将不同的控制参数预先写入软件中,通过接口与硬件相连,即可带动硬件中的电机或气泵等动力装置按一定规律运转以实现按摩,其控制系统原理如图2所示。在人工按摩中,可依据被按摩对象的实际情况确定按摩方式、按摩力度、按摩时间等按摩参量,具有实时性和灵活性,能够“随机应变”;而机械按摩是产品开发人员根据按摩机构实际的机构特点预先设定好一系列按摩参量的数值和模式,用户只能在其中进行选择,不能因人而异,灵活度较低。市场调查结果显示,今后产品按摩控制系统开发的趋势是使其具备“学习型”和“专家系统”等更加智能化的功能,以使控制更加灵活和科学。

综上分析,就目前的产品而言,按摩椅的机械按摩只能近似模拟人工按摩,但无法完全代替人工按摩。当然,随着电子与信息技术,以及人工智能技术的不断发展,未来按摩椅将朝着“智能化”方向不断发展,对人工按摩的“仿真度”会越来越高。

二、按摩方式及其特点

通过对南京市场上11个主流按摩椅品牌,共计135个样本的产品进行了市场调查,并对40位消费者做了一次针对按摩椅按摩功能需求的问卷调查,我们发现,虽然现有产品普遍具有多部位全方位按摩功能,但背部按摩是按摩椅按摩功能配置度中最高的,消费者也认为背部按摩是按摩椅按摩功能中比较重要的,因而其对按摩椅按摩舒适性有重要影响,如图3所示。

对于人工按摩来讲,按摩方式指的是按摩过程中所采用的按摩手法。按摩椅正是通过相应机构“模拟”这些按摩手法来实现机械按摩的。根据市场调查的结果,我们将目前按摩椅产品最常见的背部按摩方式分为以下四种:敲击按摩、揉捏按摩、指压按摩和拍打按摩,如图4所示。下面就这四种按摩方式做一简单介绍:

(1)敲击按摩

按摩头模拟人的拳头力稳、有节律地捶打按摩,作用在一定穴位上,可以舒缓僵硬的组织,松弛紧张的肌肉,消除肌肉疼痛与疲劳。其按摩强度相对其他按摩形式,诸如揉捏按摩来讲力度较高。一般按摩椅按摩机构通过电机带动皮带,按摩头呈扇形运动轨迹,以模拟敲击按摩。

(2)揉捏按摩

此按摩功能可促进身体深处静脉和淋巴管的血液循环。悬臂式滚轮通过电机带动进行旋转式揉捏,精心设计的按摩头类似人手的触感,揉捏按摩的同时按摩机构亦可沿丝杆上下运动做滚压按摩。可完成定点按摩和连续按摩,灵活性较强。此种按摩方式也是本课题实验研究部分采用的主要按摩方式。

(3)指压按摩

与专业人工按摩一样,对肌肉垂直施力,准确地进行点按摩。人体上有多个指压点,针对特定的指压穴位施加稳健的压力,可有效消除肌肉紧绷与压力,针对性较强。指压按摩与敲击按摩

1类似,但力度没有敲击按摩那么强烈,相对来见,其力度控制也较难,对电机和机械结构要求也较高。

(4)拍打按摩

拍打按摩通过两个按摩头模仿专业按摩师握紧拳头的动作来进行集中式拍打,使按摩效果深入肌肉层,达到协调肌肉、舒缓压力和紧张的作用,同时改善软组织的活动性。拍打按摩许配合特殊形态的按摩头,其效果和敲击按摩类似,力度也较强。综上所述,这四种按摩方式各有其特点,对于高档按摩椅产品来讲,因尽可能在机构上实现这四种按摩方式,以满足不同人群的需求。

三、按摩模式及其组合

3.1 按摩控制参量组合

按摩椅通过控制系统带动机械装置,改变各种按摩控制参量,以实现不同的按摩功能。主要的按摩控制参量包括按摩强度、按摩触头形态、按摩宽度、按摩触头贴合度、按摩时间等,其中,按摩时间往往是独立地通过控制软件控制,不依赖于机械结构。在选定按摩方式的基础之上,对在该种按摩方式下的按摩控制参量进行合理的组合与设计,是按摩舒适与否的关键,也是产品控制系统开发的重点。

3.2 按摩机构运动方式

机械按摩依靠按摩机构带动按摩触头作一定规律的机械运动。按按摩机构动作轨迹的不同,可将按摩模式分为定点按摩和连续按摩两种。定点按摩针对人体背部不同部位,采取不同的按摩方式对其实施特定“点”或“区域”按摩,其特点是能够对特定点或区域进行针对性的按摩,但其对按摩强度和按摩时间的控制有较高要求。按摩机构依靠丝杆(导轨)沿着人体背部曲线上下或左右滑动,这种按摩模式称作连续按摩,可一次性按摩背部大部分区域。连续按摩除了需要对按摩强度等控制参量进行控制外,其对按摩进给速度、行程控制、按摩宽度(横向按摩)、按摩机构贴合人体背部曲线的程度等也有一定要求,因而其功能的实现相比定点按摩来讲更加复杂。从背部穴位的分布,以及按摩区域的划分上看,不管是定点按摩,还是连续按摩,在空间上都应该能够作横向和纵向两个方向的按摩运动,这样才能按摩到背部大部分的穴位。有一点非常明确,按摩模式依赖于按摩机构本身的复杂程度,相比定点按摩,连续按摩对按摩机构的要求更高。目前市场上高档按摩椅均带有定点按摩与连续按摩选择程序,用户只需依据自己的需要选择其中的一种模式即可,或两种模式混合使用,并可调节按摩头/滚轮的宽窄度,以满足横向按摩的需要。

四、按摩椅按摩舒适性影响因素分析

4.1 一般舒适性要求

按摩椅作为一种座椅,首先应该满足一般休闲椅对于坐姿舒适性的要求,同时这也会间接影响到按摩椅按摩的舒适与否。通过前期的问卷调查,我们发现消费者对于按摩椅座面的高度,靠背的角度调节都有较高的需求,这与人体工程学理论是相符合的。现有按摩椅产品可以通过调节腿托的高度及角度、靠背的角度等来调整按摩椅尺寸以符合人体尺寸。通常按摩椅靠背角度调节范围为115~158°(符合一般休闲至深度休闲的过渡),脚托角度可调范围在0~90°,按摩椅整体适合140~190cm高度范围内的人群使用。市场调查中发现,有的高档按摩椅产品具有自动红外形体检测功能,可以调整肩位,按摩轮的宽窄度也可以依据个人形体调节。多个部位的可调功能使得使用者可方便地变换多种坐姿。另外,按摩椅的噪声限值也是衡量按摩椅舒适性的一项重要性能指标,其直接影响到使用者的按摩体验感觉。根据目前尚未正式颁布的国家标准《家用和类似用途保健按摩椅》规定,按摩椅处于空载及开启全部功能状态下,其声功率级噪声值应不大于62dB(A),且无明显异音。

4.2 基于机械按摩的按摩参量对按摩舒适性的影响

4.2.1 按摩强度

对不同的按摩方式,按摩强度的意义是不同的,比如在敲击和拍打按摩中,按摩强度指的是敲击/拍打次数,而对于揉捏按摩来讲,则是按摩头转速。按摩强度的档位是否较多,这决定了按摩强度选择上的是否科学与合理,应针对不同体质选用不同强度档位,长时间的高强度按摩反而对身体有害。

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