开yun体育官网入口登录app 机电一体化毕业设计（论文）-健康按摩系统及其产品造型

编号：XH03JW037-11/0

厦门海洋职业技术学院

毕业设计（论文）

主题：健康按摩系统及其产品造型

院系： 机电工程系

课程：机电一体化3073

姓名：

**学生编号：

讲师：

**2010 年 5 月 5 日

【摘要】：本文在对按摩产品进行前期市场调研的基础上，通过对调研结果的分析，提出了按摩椅的按摩方法。根据按摩方式，设计传动部件及其产品形状。利用相关手册对各部件尺寸进行分析、计算、校核，并利用三维设计和EDA软件进行仿真。这确定了系统各部件的结构尺寸和平面图，并通过相关检查来论证设计。该方案及计算方法可行，具有一定的实用参考价值。

[关键词]：健康按摩系统 按摩传输 音乐按摩 按摩产品造型

健康按摩系统及其产品造型

一、简介

毕业设计是学完所有课程后开yun体育app入口登录，进入社会前的一个综合设计。在这次设计中，我主要运用了我在机械设计和三维建模方面学到的知识。重点介绍按摩椅设计的一般流程，即机械传动分析、零件选型及相关参数验证、产品结构设计、产品设计相关计算、产品总体尺寸确定及图纸结构草图和产品结构的最终组装。图纸和零件工作图的绘制、综合评审和制作等。其中机械传动设计、电路设计、程序编写都是重点和难点，主要包括按摩方式的设计、工作机构的结构设计等。通过这次毕业设计，我更加了解了新产品开发和机械设计的意义，以及如何获取相关信息以及如何解决实际中遇到的实际问题。工作。这为我们以后从事机械职业打下了良好的基础。 。

2. 文字

（一）按摩椅市场调研

健身器材市场是近一两年兴起的消费品市场之一，而按摩椅在新兴市场中更是崭露头角。根据宏观经济预测，该市场的增长曲线呈上升趋势。为了给健康按摩系统和产品造型的设计提供方向，评估按摩椅营销环境，制定相应的设计思路和产品造型，有必要对厦门健身器材进行初步的市场调查。

本次市场调查将围绕金三角的三个起点进行：消费者、市场和竞争对手。

1.消费者

1消费者人口统计信息（年龄、性别、收入、受教育程度、家庭构成等）

2 消费者健身器材的消费模式（健身方法、健身习惯、健身观点等）

3 消费者健身器材的购买模式（购买了什么器材、在哪里购买、购买标准等）

4消费者理想的健身器材描述

5 消费者对现有健身器材产品的看法

2.市场

1 厦门地区消费者健身需求及购买力

2 厦门地区市场潜力评估

3 厦门地区健身器材销售渠道

3. 竞争对手

1 厦门市场现有健身产品种类、品牌、产地及价格

2 厦门各品牌、类型按摩椅主要采购商描述

3 厦门主流产品优势及特点

市场调查方法：

主要访谈：入户走访、销售点走访。

(二)按摩的作用及原理

按摩是利用手法作用于人体肌肉表面，调节人体生理、病理状态，从而达到治疗疾病和保健的效果。其作用原理与各种手法密切相关，以中医经络理论为基础。经络贯穿人体内外，连接上下脏腑，贯通九窍。它们是气血运行的通道，也是津液输布的网络。经络不通，气血不畅，阴阳失衡，就会导致疲劳和疾病。

中医经典认为，按摩可以调解阴阳平衡，疏通气血经络，活血化瘀，强身健骨，调整脏腑，增强机体抗病能力。

西医认为，按摩不仅可以调节内分泌，加强胃肠蠕动，消除组织粘连，减缓复位，而且可以调节大脑皮层及皮层功能，使大脑神经产生冲动，从而刺激或抑制神经作用；我国中医认为，按摩可以平衡阴阳，调和脏腑，疏通经络，增强补益气血的功能，从而达到强身祛邪的功效。

大量科学研究和实践证明，各种按摩手法都是身体各种运动产生的力所引起的一系列反应。人体接受按摩后，可以畅通大小循环系统，丰富血流，改善血液循环，加速人体机能。具有改善各器官组织的新陈代谢、消除疲劳、止痛、延年益寿的功效。

图2.1 按摩产品功效

定期正确使用电动按摩椅和按摩器可以达到以下效果：

消除疲劳，快速放松身心；

改善失眠、神经衰弱等症状；

缓解身体不适，减轻疼痛；

加速血液循环，增加细胞供氧量，对改善贫血、血液循环不良有良好的辅助作用；

激活神经细胞，增强细胞活力和免疫力，促进大脑自我调节；

对颈椎炎、肩周炎、腰肌劳损、骨质增生、神经压迫、神经萎缩、半身不遂等多种慢性疾病有很好的辅助作用。

促进新陈代谢，改善消化不良。

促进人体内分泌，帮助排出体内及皮肤废物，增强皮肤弹性，达到美容效果。

局部按摩可以消耗多余脂肪，达到减肥、美容形体等作用，如图2.1所示。

(3)按摩椅的设计

据研究确定按摩椅是健康按摩产品的首选。根据厦门市场现有按摩椅产品，设计如下按摩系统及产品外形。

1. 支架设计

根据调查结果分析，各个厂家生产的按摩椅的外观、颜色、材质等都有很大差异。基本上一款车型一种外观，甚至同系列不同车型的设计风格也有很大差异。因此，本文不单独设计按摩椅的外形，仅设计支架。如图3.1所示。

图3.1 市面上常见的按摩椅 图3.2 按摩椅支架

根据研究分析结果，设计了如图3.2所示的按摩椅支架。

本设计特点：

支架结构简单，易于加工。对材质没有特殊要求，甚至可以用木材加工而成；

按摩系统由一个或多个模块组成，均可以独立存在，对支架没有具体要求；

按摩椅的靠背和腿部支撑是由左右两侧的手柄控制的，弹性也集中在手柄上；

按摩椅的下部由球体和底座组成。球体上方是按摩模块和椅行走系统。球本身没有特殊的材质要求，也可以用木材加工而成。球下方可以放置一个底座。不同的基地有不同的功能。 ，在没有底座的情况下增加两个支撑轮后，按摩椅可以自由移动。

具体分析如下：

按摩系统模块，如图3.3所示。该模块可以单独存在，一个用于靠背，一个用于底座，一个用于小腿，一个用于搁脚。该模块的具体功能和传输方式分解如下。

图3.3 图3.4A 图3.4B

1 个手柄。

如图3.4所示，该句柄的功能如下：

扶手功能；

可根据档位调节按摩椅的倾斜角度；

弯曲部分由弹性钢板组成，中间垂直部分由弹簧和伸缩杆组成减震系统，使人体感觉更加舒适。

2 按摩椅行走系统

如图3.5所示，是滚动球的上部，连接着臀部按摩模块和下方的行走系统。

行走原理参考机械鼠标的滚球传感系统，如图1.7所示。只需将XY滚动轴连接到动力系统和控制系统即可驱动滚动球自由滚动。

图 3.5A 图 3.5B

注意：该行走系统只有一个支点，重心难以控制。按摩椅后面需要加两个轮子。

根据。该基地也是独立存在的。不同的底座有不同的功能，但底座不能太光滑，必须有一定的摩擦系数，以保证与滚珠接触时不滑动。

底座1与滚动球完全接触，如图3.6A所示。功能：固定按摩椅，使椅子固定在一处，呈一定角度；

底座2可以在一个方向（X轴或Y轴）滚动，而在另一个方向与滚动球接触而不能滚动，如图3.6B所示。功能：椅子可以前后左右摆动，但不能行走。

底座三只有一点与滚动球接触，可以360度自由滚动，如图3.6C所示。功能：使椅子360度自由摆动，但不能行走。

图 3.6A 图 3.6B 图 3.6C

2.按摩系统设计。

设计思路是：采用模块形式设计，不受支架限制，可以自由组装，如图3.7所示。

图3.7

1所需主要部件有：

YDK55-4电机： 主轴： 电磁离合器： 四头蜗杆： 涡轮：

齿套：主动齿轮：从动齿轮：从动轴：

7度偏心套： 6201轴承： 三夹按摩盘： 按摩盘护套： 按摩头：

在：

主轴与蜗杆连接，蜗杆可在轴上轴向滑动。主轴既是传动轴又是螺杆，与电磁离合器连接。

电磁离合器，如图所示，绿色部分与丝杆配合，与外界形成离合器系统；红色部分是电磁的，可以通过电路系统控制离合器。

2 传输系统分析

变速箱总成：

图3.8

传动系统的设计思路比较新颖。它仅用一台电机即可完成四个动作：按摩头的敲击动作、按摩头的旋转动作、三夹板外套的旋转滚动按摩动作、整个工作台主轴的轴向往复运动。 。其中按摩头的敲击动作最为复杂，并以其他动作为基础。

系统运动分析：动力通过弹性联轴器从电机传递到主轴。主轴带动蜗杆旋转，蜗杆带动涡轮。涡轮通过毡片将大部分扭矩传递给主动齿轮和齿轮套云开·全站app中心手机版，齿轮套带动三抓板套。旋转，三夹板套上的按摩鼓进行滚动按摩动作。同时，三夹板外套带动三夹板上的按摩头旋转，进行旋转按摩动作，如图3.9所示；同时，主从动齿轮带动从动齿轮，从动齿轮通过三个抓片带动从动转轴。从动转轴带动7度偏心套，进而带动6201轴承内圈旋转。由于固定在轴承外圈上的三个抓板被三个抓板卡住，所以从动齿轮带动从动齿轮。带动板夹套同步旋转，两轴轴线偏差7度。由于转速的差异，三块夹板产生振动，三块夹板上的按摩头也相继进行敲击动作，如图3.10所示。此时，如果离合器闭合，离合器将轮子压在丝杆上，整个工作台在底座上滑动。当移动到一端时，触动行程开关或接触片，电机反转，工作台移动到另一端。这样的往复运动达到了按摩的效果。

图3.9 图3.10

上述设计的具体零件参数及计算请见附件。

3.电路系统设计

1PIC单片机与直流电机的连接

1）直流电机控制

在现代工业生产中，电动机被广泛使用。例如，在机械加工行业中，它是各种机床的动力源。在轧钢生产中，它是控制轧机的传动装置。在其他工业生产中，电机用于驱动水泵、风扇和控制阀。因此，在单片机控制系统中，如何控制电机的转向和速度是经常遇到的问题。

2）小功率直流电机调速原理

对于小功率直流电机调速系统，使用单片机极为方便。该方法是通过改变电机定子电压通断时间之比（即占空比）来控制电机转速。这种方法称为脉宽调速。

在这种方法中，当电机通电时，速度增加，当电机断电时，速度逐渐减小。只要按照一定周期改变通电和断电次数，电机转速就可以达到某个稳定值。

假设电机一直通电时，其转速为最大V max ，占空比D=t/τ（如图7.28所示），则电机的平均转速为： V d=V max·D

式中，V d——电机平均转速；

V max-----电机全连接时的最高速度；

D=t/τ-----占空比。

V d 与占空比的函数曲线如图7.28 所示。 V d 与占空比D 之间的关系并不完全是线性关系（图中实线），但可以近似视为线性关系（图3.11 中虚线）。所示）。

​文字​

文本�

图3.11 占空比以及占空比与速度的关系

3）开环脉冲调速系统

原始开环脉冲速度控制系统如图3.12所示。

​文字​

​

图3.12 开环脉冲调速系统原理

开环脉冲调速系统由五部分组成：

占空比D的设定：可以通过脉冲调速系统的给定开关K来设定；

调宽脉冲波形发生器：CPU采用软件编程的方法，根据给定的占空比产生实线；

驱动器：放大脉宽波形，提供开关信号，控制电机定子电压开启或关闭；

开关装置：用于接通和关断定子电源，可由晶体管或晶闸管开关组成；

电动机：被控对象。

若N为占空比给定值，则改变N值可以改变所施加的脉冲电压的占空比，从而改变电机的转速开yun体育官网入口登录app，即：V d = D·V max = N/225·V最大限度

式中，N为0～FFH之间的给定值。当N=0时，D=0，当N=225（即FFH）时，则D=225/225=1。因此，只要根据期望的平均速度计算出给定值N，并通过计算机软件利用N值来实现占空比为D=N/255的脉宽调制波形，达到控制可以达到直流电机的速度。

4）带方向控制的脉冲调速系统

以上是单向控制。在一些控制系统中，有时要求电机不仅能正转，而且能正转和反转。控制原理图如图4.3所示。