基于TRIZ理论的多功能止鼾按摩枕的设计

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基于TRIZ理论的多功能止鼾按摩枕的设计作者：张旭李道宽刘思远

来源：《科技创新与应用》2015年第10期

摘要：综合运用单片机、电动机、机械装置、人体工学装置等功能的整体综合，用编程

设计的指令，来实现改变人睡姿的止鼾目的，机械旋柄等一系列动作的自动实现，减少人力对改变睡姿这一目的执行，久而久之可以对习惯性打鼾的人进行有效的控制，也减少了打鼾人群在睡眠时给其他人带来的烦恼。

关键词：单片机；机械装置；改变睡姿

1 背景技术

现代社会生活节奏加快、社会环境复杂，人们的生活压力也越来越大。造成睡眠质量不高，人的呼吸系统机能出现问题，加之外界条件的干扰，从而引起睡觉打鼾。其实，打鼾是健康的大敌，由于打鼾使睡眠呼吸反复暂停，从而造成大脑、血液严重缺氧，形成低血氧症，易诱发高血压、脑心病、心率失常、心肌梗死、心绞痛。夜间呼吸暂停时间超过120秒容易在凌晨发生猝死。打鼾的原因众多，主要与人所接触的外界环境、睡觉习惯、呼吸系统功能有关。据了解，有60%的人选择仰卧睡姿，因为不压迫身体脏腑器官，是最佳的睡姿。但仰卧容易导致舌根下坠，阻塞呼吸。从而对打鼾患者而言不适合。于是我们就想利用一种有效的方法在不借助其它人力的情况下通过单片机的可控编程及声音传感器，控制枕头内部的机械装置帮助打鼾的人在睡觉时调整睡姿，使其停止打鼾，进入健康的睡眠状态。

2 基于TRIZ理论设计

目前，市场上的止鼾枕都是利用物理和生物疗法，而按摩枕也只是单纯的能起到按摩的作用。所以，我们就想利用目前市场现有的“单片机”、“检测声音信号的声音传感器”、以及机械装置，并运用“组合原理”，将其加以组合在一起，实现止鼾和按摩多功能一体。在组合中发现，为了提高整个系统的自动化程度，在技术上要求采用单片机的可控编程来控制整个声控电路。但从物体产生的有害因素上考虑，随着声控电路的介入，枕头就只能在夜晚人们睡觉时达到止鼾的效果，而无法在白天人们想休息时达到按摩的效果，因此，无法实现枕头的多功能化。在技术上则要求不使用单片机控制的声控电路。所以提出技术矛盾：为了提高系统的自动化程度，在将单片机控制的声控电路接入时，而不使其产生有害的因素使枕头的多功能化参数变差。用“通用工程参数”来描述该技术矛盾，可选用序号38“自动化程度”和序号31“物体产生的有害因素”两个参数。通过查询“39x39矛盾矩阵”得知可能的解集是M38-31=[2]，所以可应

用“分离与分开原理（2）”引进一个“船型开关”将干扰部分（声控电路）分离出去，从而解决了此技术矛盾。此外，我们在机械装置上选择了一对相互对称的旋柄。在白天正常休息时，靠旋柄的旋转来对颈部进行按摩，夜晚睡觉时，当人在打鼾时，则是靠旋柄的旋转对人的颈部进行适度的有效控制，提醒打鼾者自行改变睡姿，从而达到止鼾的目的。但机械旋柄经旋转后停