按摩椅的原理

由:乔纳森·斯特里克兰

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由罗兰·拉伯设计的早期按摩椅插图。
©2008 HowStuffWorks

想象一下这个场景:你在漫长的一天后回到家。你的背部僵硬,你的肩膀疼,你的因疼痛而悸动。你脱掉鞋子,坐在躺椅上,拿起遥控器。但你不能看电视——你在告诉你的椅子你所有的疼痛和疼痛。然后你的椅子给你按摩。

机器人按摩椅已经存在了几十年。在美国,它们是价值几千美元的奢侈品。虽然按摩椅在美国的市场份额相对较小,但并非所有地方都是如此。许多网站声称按摩椅在日本更为普遍——一些网站估计超过20%的日本家庭拥有按摩椅。

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机器人按摩椅的想法很简单。椅子上或里面的装置使坐在椅子上的人有接受按摩的感觉。有些椅子只有简单的振动元件。其他一些则包含了复杂的机器,旨在模仿人类按摩师的技术。所有这些都是为了给有可支配收入的疲惫人群提供安慰和解脱。

虽然市场上的许多按摩椅依靠机械原理,但发明家们还想出了其他一些技术来完善按摩椅。有些人发明了用水按摩消除紧张和压力.其他人则使用一系列安全气囊来挤压肌肉和促进循环。一些按摩椅制造商在他们的产品中使用了综合技术。

这些机器是怎么工作的?坐下来,放松和设置你的椅子“指压”,我们带你通过一步一步。让我们从机械方法开始。

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按摩椅:机械按摩

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大多数按摩椅都是综合使用汽车齿轮、滚筒及振动机构。这种椅子可以追溯到半个多世纪以前。在过去的几十年里,他们变得更加复杂。

最简单的按摩椅使用一系列振动表面来提供按摩。为了制造振动,制造商使用了包含加重轮或齿轮的小型设备。重量不在车轮的中心,这使车轮不平衡。当设备的电动机使车轮快速旋转时,旋转引起振动。手机带有振动特性的包含这种装置的一个小版本。按摩椅需要几个这样的装置来在整个椅子表面产生振动,而不会使整个椅子失去平衡。

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虽然没有两家按摩椅制造商使用完全相同的设计,但有一些通用的设计技术适用于大多数型号。如果你把椅子的坐垫去掉,你会看到一个框架,它支撑着一个由马达、齿轮和滚轮组成的系统。

当你在按摩椅上按摩时,滚轮的作用就像人的手。滚轮按框架结构所决定的模式移动。一些按摩椅的滚轮的活动范围有限,它们只能在椅背上上下移动,因为它们是沿着附在椅架上的轨道移动的。电动机为滚轮提供能量。

其他的按摩椅更复杂。在这些椅子上,制造商将滚轮安装在可以横向和纵向移动的机械臂上。这意味着滚轮可以左右移动,甚至可以绕圈移动。同样,电动马达为机械臂的运动提供动力。一个微处理器在按摩椅储存记录模式的制造商预先进入椅子。

许多按摩椅允许用户调整按摩强度。调节强度主要有两种方法。一种是在按摩模式下改变滚轮离镜架的距离。第二种方法是将框架安装在靠背的枢轴上,允许它离用户的背部更近或更远。

由于许多按摩椅是躺椅,制造商必须设计可以在多个位置操作的电气和机械系统。一些按摩椅有一个电动的倾斜系统。用户可以通过按按摩椅控制系统上的按钮来改变椅子的位置。其他的椅子要求使用者在物理上推到椅背之前,先拉一个释放手柄。

并非所有的按摩椅都依赖于纯粹的机械方式。一种设计用水,但使用者完全保持干燥。这是怎么做到的呢?请在下一节中找到答案。

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用水按摩保持干燥

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一个替代纯机械方法的方法是使用.这就是Frank J. Arzt发明的按摩椅设计背后的原理。Arzt的设计允许用户使用喷水来体验令人精神振奋的按摩,同时保持完全干燥。

他的设计包括一种类似于水床的防水膜。椅子靠背含有薄膜。膜的前部——与使用者背部接触的一侧——被一系列的铁条限制着。如果没有隔板,薄膜就会因为内部水的压力变化而变形。位于膜的顶端的阀门允许用户或制造商将膜垫注满水。

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沿着膜的背面是一系列的喷嘴。喷嘴通过管道连接到电泵和加热和冷却系统。水泵将椅子内部的水重新循环,推动它通过喷嘴,创造按摩的感觉。使用者靠在椅子上接受按摩水飞机.加热和冷却系统可以根据用户的喜好调节水温。

Arzt的专利表明,喷嘴的中央通道可以包括一个转子。转子的旋转使水射流也旋转,增加了对用户的冲击面积。通过让水通过喷嘴流动,这款椅子可以模拟一些机械按摩椅的叩击感。

尽管Arzt在2000年就申请了这项专利,但水疗按摩椅并没有充斥市场。这可能是由于按摩椅在世界上很多地方仍然是一个小市场,或者制造过程太复杂。但市场上有干式按摩桌椅和床垫,所以未来我们可能会看到椅子的变化。

一些按摩椅使用另一种依靠空气的技术。按摩椅如何利用空气来放松疼痛的背部?请继续阅读,找出答案。

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吹走空气按摩

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电视节目主持人瑞安·西克雷斯特在iJoy按摩椅上小睡了一会儿。西克莱斯特出来!
盖蒂图片社左海岸制作

按摩师常用的手法是用力握紧肌肉几秒钟后才松开。这可以帮助缓解紧绷的肌肉的紧张,促使他们放松。一些按摩椅制造商看到了将这些技术融入自己产品的机会。但是,怎样才能制造出一种既能挤压用户,又不会让它变成更适合于恐怖电影的危险机器呢?

一种解决方法是使用安全气囊.一些高端按摩椅有多个安全气囊。注意力集中的两个主要区域是使用者的手臂和腿。这是因为分离四肢更容易。它也不太可能伤害使用者或妨碍他或她的呼吸能力。

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一些按摩椅使用多个安全气囊来挤压手臂和腿。座椅内的一个小型空气压缩机给安全气囊充气。空压机通过一系列管道或管道与安全气囊相连。一些按摩椅有一个开关,可以打开和关闭空气通道,这样椅子可以在不影响其他气囊的情况下给一组气囊充气。其他按摩椅使用多个压缩机,每一个专用于一套特定的安全气囊。

座椅内置的多处理器与压缩机相连,并在按摩时告诉压缩机何时启动安全气囊。有些按摩椅允许使用者调整空气按摩的强度。强度与膨胀成正比——完全充气的安全气囊将提供更牢固的挤压。

一些按摩椅在座椅和靠背上也使用安全气囊。通过快速充气和放气气囊,椅子可以模拟按摩的叩击方式。以较慢的速度充气可以模拟滚动或揉捏。但大多数按摩椅依靠机械手段提供这些功能,并使用安全气囊作为辅助按摩设备。

你怎么控制一把按摩椅,这些能感知你体型的椅子又是怎么回事?请在下一节中找到答案。

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控制按摩椅

如果你买不起按摩椅,可以考虑一个带有按摩和加热元件的可移动坐垫。"width=
如果你买不起按摩椅,可以考虑一个带有按摩和加热元件的可移动坐垫。
斯科特·奥尔森/盖蒂图片社

许多按摩椅都有一个事先设定好的按摩疗法清单。使用者坐在椅子上,从列表中选择他或她想要的治疗方法,通常使用远程控制.由于很少或不需要远程操作按摩椅,大多数按摩椅的遥控器都直接连接到椅子上。

一个微处理器椅子内部储存了每个按摩模式的信息。当用户选择一种特定的治疗方法时,微处理器就会向椅子上的各种按摩设备发送指令。虽然用户不能修改椅子的按摩模式,但许多椅子允许用户使用遥控器来调整按摩强度。然后微处理器向适当的设备发送命令,设备调整其强度。

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有些椅子有复杂的互动装置。如果你货比三家想买一把高端按摩椅,你可能会看到一款配有红外线身体扫描仪的椅子。这些扫描仪实际上只是一系列红外传感器,可以检测用户的身体在什么地方接触到椅子。传感器将信息发送到微处理器,微处理器进行一些计算,并将新的信息发送到按摩器。

由于几个人可能使用同一个按摩椅,能够做出这些调整是很重要的。例如,一个6英尺(1.8米)高的用户的背部会比一个只有5英尺(1.5米)高的用户接触到更多的椅子靠背。如果一个身高六英尺的人能感受到颈部按摩的话,他可能会觉得很奇怪。通过扫描用户的身体,椅子可以调整,使每个人的接触点都有合适的高度和宽度。

一些按摩椅监测用户对按摩的反应,调整强度,并在飞行中专注于特定区域。三洋零重力按摩椅包括监测传感器皮肤电反应.这是同样的技术测谎仪机器用来监视一个人对问题的回答。电感受器测量用户的脉搏频率和汗水.当椅子检测到这些指标增加时,它会将数据解释为当前被按摩的区域特别紧张或僵硬。椅子的微处理器改变了正常的模式,花更多的时间在那个区域[来源:三洋].

一些按摩椅配有语音应答软件。这个软件可以解释并响应用户的语音命令。命令列表通常是椅子整体功能的一小部分。

按摩椅是否会离开奢侈品市场,在美国家庭中普及?这是许多制造商的希望。但就目前而言,按摩椅的价格似乎将继续限制市场规模。

要了解更多关于按摩椅和相关的话题,请看下一页的链接。

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  • 门敏,Hee-Jong。“使用空气的腿部按摩器。”美国专利7,273,461 B2。http://www.freepatentsonline.com/7273461.html
  • Chang Horng Jiun。“两用按摩椅。”美国专利申请7,285,102 B1。http://www.freepatentsonline.com/7285102.html
  • Jikiba, Yasuhiro等。“按摩椅”。美国专利申请6,629,939 B2。http://www.freepatentsonline.com/6629939.html
  • 拉贝风,罗兰。“按摩椅”。美国专利申请2,572,040。http://www.freepatentsonline.com/2572040.html
  • Marcantoni Egidio。将按摩器插在按摩椅或类似的椅背上,并配备按摩压力调节装置。美国专利申请6,454,731 B1。http://www.freepatentsonline.com/6454731.html
  • 奥哈拉,David J。“斜倚按摩椅”。美国专利申请2,808,827。http://www.freepatentsonline.com/2808827.html
  • Raffel,马文J。“按摩椅”。美国专利3,653,375。http://www.freepatentsonline.com/3653375.html
  • Yuki Yoda, Kusatsu等。“按摩椅”。美国专利申请7,381,194 B2.http://www.freepatentsonline.com/7381194.html
  • 零重力按摩椅。三洋。http://us.sanyo.com/appliances/massage_chairs/index.cfm?productID=1480

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