浅谈按摩椅的功能设计

浅谈按摩椅的功能设计AnalysisofMassageChairFunctionDesign陈浩淼作者简介：第一陈浩淼，南京林业大学家具设计与工程专业硕士研究生，研究方向：家具设计及理论。通讯申利明，南京林业大学家具与工业设计学院作者简介：第一陈浩淼，南京林业大学家具设计与工程专业硕士研究生，研究方向：家具设计及理论。通讯申利明，南京林业大学家具与工业设计学院教授、博士生导师，研究方向：家具与室内人体工程学。南京林业大学家具与工业设计学院，江苏南京〔210037〕摘要：本文通过对市场现有产品的调查，总结归纳了机械按摩的特点，并对按摩椅按摩功能进行了分析，在此根底之上分析总结了影响按摩椅按摩舒适性的因素。关键词：按摩椅、按摩、功能设计中图分类号：TB18Abstract:Thisarticlesummarizesthemechanicalmassagecharacteristicbaseonthemarketresearch,andanalysesmassagefunctionofmassagechair,atlast,summarizestheinfluencefactorsofmassagecomfort..Keywords:massagechair、massage、functiondesign引言随着生活水平的不断提高，以及人们对于自身健康关注度的加大，按摩椅作为一种保健医疗器械，越来越受到消费者的欢送。从家具设计的角度来讲，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。1机械按摩原理及其特点传统人工按摩通过专业医师/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，或者充气气垫，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。图1按摩椅按摩机构结构示意其次，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，其中自动控制是表达按摩椅“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。图2按摩椅控制系统原理综上分析，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开展，未来按摩椅将朝着“智能化”方向不断开展，对人工按摩的“仿真度”会越来越高。2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拟重要的，因而其对按摩椅按摩舒适性有重要影响，如图3所示。图3南京市场现有按摩椅按摩部位选配比例对于人工按摩来讲，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：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。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局部采用的主要按摩方式。﹙a﹚敲击按摩﹙b﹚揉捏按摩﹙c﹚指压按摩﹙d﹚拍打按摩图4常见按摩椅按摩方式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。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，到达协调肌肉、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。3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。在选定按摩方式的根底之上，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局部区域。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局部的穴位。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。4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。根据目前尚未正式公布的国家标准《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按摩强度对不同的按摩方式，按摩强度的意义是不同的，比方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，那么是按摩头转速。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。表1现有产品按摩强度配置配置指标按摩方式强度指标调速方式最强/快最弱/慢均值分档无级敲击按摩580次/分200次/分390次/分3～5档√揉捏按摩44转/分10转/分27转/分3～5档√市场调查中，我们对现有产品中比拟普遍采用的敲击按摩和揉捏按摩两种按摩方式的按摩强度设置做了统计。统计结果如表2.3所示，对于敲击按摩来讲，按摩头敲击频率在200次/分～580次/分之间；揉捏按摩按摩头揉捏速度在10次/分～44次/分之间。一般均分成几档控制，高档产品还具有无极调速的功能。如果按摩椅的强度调得太大，不仅起不到放松的作用，还会造成肌肉痉挛疼痛。因此，在设计开发按摩椅时，应首先考虑按摩强度的分档，尽量分的较细，或设置成无极调速模式，让使用者有更多的选择余地。按摩触头形态现有按摩椅产品，尤其是低档按摩椅，其按摩触头形态众多，这主要是由其运动机构的形式所决定的，因为只能做定点按摩，所以只能通过改变不同的触头形态来到达比拟理想的按摩舒适性。而在现有的高档按摩椅，其触头形态一般为半圆形。高档按摩椅按摩机构一般都具有定点按摩和连续按摩的功能，按摩触头兼做按摩头和滑动滚轮，或触头固定于按摩机构上作上下运动，但其缺点是触头一般固定，无法更换。由于按摩触头是按摩椅按摩机构直接与人体背部接触的部件，故而其形态设计对按摩舒适与否具有及其重要的意义。今后的产品开发趋势应为触头可拆装，甚至到达在不同按摩模式下“智能”控制其形态的功能。按摩触头贴合度人体背部脊椎呈现自然的S形曲线，连续按摩中，按摩触头与背部脊椎的贴合度对按摩舒适性显得至关重要，同时其对按摩力度也有一定影响。目前顶级品牌按摩椅均带有背部按摩位置定位与检测单元，可依据不同人体形态自动调整按摩机构，使其紧密贴合人体背部。按摩宽度与行程控制按摩宽度与行程控制主要是针对连续按摩而言。一方面，根据不同使用者的体型和生理特征，通过改变按摩宽度，以满足横向按摩对不同按摩店进行按摩的需要；另一方面，对人体背部纵向和横向进行有选择性的按摩，对这两个控制参量进行灵活的控制也是为了满足个性化按摩的需要。4.3按摩时间对按摩舒适性的影响传统人工按摩对按摩时间有及其严格的要求，按摩时间的长短直接影响到肌肉放松的程度，过长的按摩不仅不能使肌肉放松，反而会加速肌肉疲劳的程度，如果再配合高强度的按摩强度，甚至会对按摩区域以及脏器产生不利影响。正如前文所指出的，机械按摩与传统人工按摩有很大区别，虽然现有按摩椅产品一般都在其控制程序中设置了按摩时间的设定模块，但机械按摩按摩时间对按摩舒适性及其按摩效果、以及对肌肉疲劳度的影响，目前还没有做过深入科学的研究，目前企业也只是根据经验，通常将一次按摩设定在20～30分钟左右，其科学性还有待考证。4.结语按摩椅作为一种新兴的家具种类，其所拥有的智能化控制功能和极佳的舒适性是一般休闲座椅所无法企及的，其市场开展前景广阔。智能化家具的开发与普通家具相比其复杂程度较高，涉及到多方面因素。按摩椅产品按摩舒适性不仅包括以人体工程学理论为支撑的按摩功能的设置，同时还包括机械传动机构的设计、智能控制系统的开发等多个环节，需要多学科的介入，还有待于对其进行更加深入的系统研究。参考文献[1]MasaoKume，KazuyaHiyamizu．Massagemachine[P/OL]．US6749577B2，2