本發(fā)明涉及按摩椅，尤其涉及一種預(yù)防脊柱微變形的按摩椅。

背景技術(shù)：

脊柱側(cè)彎是一種發(fā)病率較高的脊柱畸形，包括冠狀位、矢狀位和軸位上的序列異常引起的脊柱側(cè)凸。引起脊柱側(cè)彎的原因有多種，包括結(jié)構(gòu)性脊柱側(cè)彎（如特發(fā)性、先天性和神經(jīng)肌肉性等）和非結(jié)構(gòu)性脊柱側(cè)彎（如姿勢性側(cè)彎和癔癥性側(cè)彎等）。脊柱側(cè)彎對呼吸系統(tǒng)、內(nèi)臟器官功能和軀干形態(tài)等有較大的影響。脊柱側(cè)彎的治療分為手術(shù)治療和非手術(shù)治療。由于脊柱側(cè)彎病因復(fù)雜，其治療手段需要從側(cè)彎特點、患者年齡和骨齡發(fā)育等方面考慮。三維矯形技術(shù)和椎弓根螺釘固定技術(shù)是較為普遍的手術(shù)治療手段，但其安全性仍然存在許多爭議。非手術(shù)治療即保守治療方法，常見的有懸吊運動、矯形體操治療、支具和理療等。為了獲取脊柱側(cè)彎特點，對脊柱側(cè)彎的力學(xué)特性方面展開了機理研究。B Zhang，DM Sun，JM Xie 等人利用有限元分析軟件通過施加載荷來模擬脊柱側(cè)彎，分析了當(dāng)Cobb角保持不變時橫向力對脊柱側(cè)彎和骨盆傾斜的影響。汪學(xué)松等人利用有限元軟件建立了脊柱側(cè)彎三維有限元模型，模擬了脊柱側(cè)彎的特性。楊永宏等人建立了脊柱側(cè)彎三維有限元模型，計算了脊柱的活動度、椎間盤、椎體等部位的應(yīng)力分布，分析了退變性脊柱側(cè)彎的力學(xué)特點。魏建新建立了半椎體切除后的脊柱側(cè)彎有限元模型，分析了橫向連接裝置對脊柱后路的生物力學(xué)影響。為了對脊柱側(cè)彎進行矯正和康復(fù)，孫守林和朱林劍設(shè)計了一款針對脊柱側(cè)彎的牽拉式矯形器，在腰部和雙肩之間用多節(jié)狀承力架連接，多節(jié)狀承力架受壓時會引起脊柱向凸側(cè)彎曲從而進行矯形。徐子茵針對老年人設(shè)計了一臺脊柱康復(fù)床，康復(fù)床的起背功能對脊柱進行搖擺和旋轉(zhuǎn)，增強脊柱各關(guān)節(jié)的活動力和靈活性。張鴻筑發(fā)明了一種治療胸椎壓縮性骨折和糾正脊椎側(cè)彎的裝置，用牽引缸推動推力板對患者的脊椎側(cè)彎進行牽拉治療。任海龍和王吉興發(fā)明了一種脊柱側(cè)彎矯正器，弧形導(dǎo)向柱可以產(chǎn)生恢復(fù)成線形的彈力，進而施加給脊柱矯正力，幫助處于發(fā)育期的青少年進行脊柱矯正。梁漢基發(fā)明了一種脊椎康復(fù)牽引機構(gòu)，采用螺母螺桿裝置作為運動變換實現(xiàn)拉力輸出，實現(xiàn)脊椎牽引矯正。上述現(xiàn)有的對脊柱側(cè)彎的矯形設(shè)備主要是以按壓或槌打等物理方式進行理療，對脊柱側(cè)彎矯正的作用有限，且這些理療設(shè)備的長期效果尚不清楚。脊柱側(cè)彎是一項危害較大的常見病，目前尚無理療裝置對脊柱側(cè)彎起到預(yù)防的效果。目前市面上按摩椅的按摩機構(gòu)大多由滑輪結(jié)構(gòu)組成，對脊柱的施力方式一般都是軸向或徑向，這些結(jié)構(gòu)的運動軌跡并不能很好地預(yù)防或糾正脊柱的微變形。

專利號為ZL02123544.9的中國發(fā)明專利公開了一種由按摩者自身驅(qū)動的頭、背、腳按摩器。按摩者坐在按摩座椅上，脊背、后腦勺靠在各個滾輪上，手、腳(脫鞋蹬踏按摩腳輪)交替驅(qū)動其身后的四構(gòu)件桿機構(gòu)、帶動其上的復(fù)合杠桿機構(gòu)和脊背滾輪組，對按摩者脊背上下滾動按摩；帶動由彈性力推動的、杠桿機構(gòu)組成的浮動頸椎滾輪組對按摩者頸椎、后腦勺兩側(cè)的穴位進行柔性按摩；每個脊背滾輪可水平移動調(diào)整，頸椎滾輪組與脊背滾輪組可分別上下移動調(diào)整，繩索也可手動快速調(diào)整長度。但該發(fā)明仍是以按壓的物理方式進行理療，對預(yù)防脊柱微變形的作用有限，因此不能實現(xiàn)預(yù)防脊柱微變形的技術(shù)效果，亟待改進。

專利號為ZL201120276322.0的中國實用新型專利公開了一種可從頭部按摩至大腿部并可模擬零重力狀態(tài)的按摩椅，設(shè)有座架、坐靠部，扶手，坐靠部電動推桿、行走式按摩機芯和控制電路；坐靠部包括靠背部和坐位部，坐靠部設(shè)有殼體和導(dǎo)軌架，導(dǎo)軌架設(shè)于殼體中，導(dǎo)軌架的長度及形狀與人體坐姿時從頭部至大腿部的自然曲線形狀相似，導(dǎo)軌架與座架轉(zhuǎn)動連接；坐靠部電動推桿底端與座架連接，坐靠部電動推桿輸出端與導(dǎo)軌架底部鉸接；行走式按摩機芯設(shè)于靠背架的殼體內(nèi)，行走式按摩機芯的行走輪與導(dǎo)軌架的導(dǎo)軌滾動配合；控制電路設(shè)于座架上?？蓪崿F(xiàn)從頭部到大腿部的按摩和零重力按摩的最佳效果。結(jié)構(gòu)簡單，連接件少，可減少制作及裝配誤差，工作可靠，操作方便。但該發(fā)明仍是以按壓的物理方式進行理療，對預(yù)防脊柱微變形的作用有限，不能實現(xiàn)預(yù)防脊柱微變形的技術(shù)效果，亟待改進。

專利號為ZL201210309532.4的中國發(fā)明專利公開了一種按摩椅機芯按摩結(jié)構(gòu)，包括機芯骨架和機芯，機芯骨架內(nèi)設(shè)置凹槽，機芯設(shè)置于凹槽內(nèi)，機芯表面左右兩邊分別鉸接有按摩臂，按摩臂包括與機芯表面鉸接的支撐臂、固定設(shè)置于支撐臂兩端的鐵質(zhì)的按摩球罩和搭接于按摩球罩上的按摩球，按摩球罩表面向內(nèi)凹陷有半球形凹槽，半球形凹槽與按摩球表面配合，按摩球內(nèi)設(shè)置有強磁體，按摩球通過強磁體與按摩球罩的半球形凹槽表面吸附連接。本發(fā)明通過按摩球的結(jié)構(gòu)設(shè)置可以實現(xiàn)任意不同角度方向的隨意滾動，保證按摩的舒適性，提升了按摩的效果。但由于該發(fā)明的按摩球進行隨意滾動，因而其實質(zhì)上仍是以按壓的物理方式進行理療，對預(yù)防脊柱微變形的作用有限，不能實現(xiàn)預(yù)防脊柱微變形的技術(shù)效果，亟待改進。

專利號為ZL201210469981.5的中國發(fā)明專利公開了一種液壓式健身按摩椅，包括椅座支架、椅背支架、蹬踏板、主動大鏈輪、液壓泵、液壓馬達、齒輪箱、背部按摩盤，所述椅座支架的底架上設(shè)有連接蹬踏板的主動大鏈輪，主動大鏈輪通過鏈條連接帶有單向超越離合器的從動鏈輪，從動鏈輪連接液壓泵，液壓泵通過油管連接設(shè)在靠背后的齒輪箱內(nèi)的液壓馬達，液壓馬達帶動1個以上齒輪通過齒輪軸連接靠背上的背部按摩盤，背部按摩盤上設(shè)有若干按摩輪；所述蹬踏板上設(shè)有按摩輪。該發(fā)明在實現(xiàn)室內(nèi)健身的同時可以對身體的疲勞部位進行按摩，以達到一舉兩得的效果；具有節(jié)能環(huán)保，操作簡單，無需電力驅(qū)動，成本低廉，占地面積小，易于移動等優(yōu)點。其中，該發(fā)明對背部的按摩是通過液壓馬達22轉(zhuǎn)動帶動齒輪24運動，帶動設(shè)置在背部中部的一組背部按摩盤5旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對背部按摩。顯然，其對預(yù)防脊柱微變形的作用有限，不能實現(xiàn)預(yù)防脊柱微變形的技術(shù)效果，亟待改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有按摩椅存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明以脊柱側(cè)彎的生物力學(xué)特性為依據(jù)，從脊柱靜態(tài)受力的分析中得出了軸向牽引和橫向拉伸的聯(lián)合載荷對脊柱側(cè)彎有著最佳矯正效果這一結(jié)論，并針對預(yù)防脊柱微變形的成人人群，提供了一種具有預(yù)防脊柱微變形功能的按摩椅，具體的技術(shù)方案如下：

一種預(yù)防脊柱微變形的按摩椅，包括靠背，所述靠背上固設(shè)有安裝底座，在所述安裝底座的中軸線兩側(cè)并對應(yīng)于人體脊柱周圍兩側(cè)的上下位置各對稱設(shè)置有兩組轉(zhuǎn)輪機構(gòu)，所述兩組轉(zhuǎn)輪機構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)輪機構(gòu)、第二轉(zhuǎn)輪機構(gòu)、第三轉(zhuǎn)輪機構(gòu)和第四轉(zhuǎn)輪機構(gòu)。

優(yōu)選的是，所述安裝底座沿中軸線兩側(cè)的上下位置各對稱開有兩組安裝孔，分別是第一轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔、第二轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔、第三轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔和第四轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)支架，所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)支架一端與電機相連接，另一端設(shè)有三爪式支架，所述三爪式支架上裝有三個滾珠支座，所述滾珠支座開有凹形槽，所述凹形槽內(nèi)裝有滾珠轉(zhuǎn)軸，所述滾珠轉(zhuǎn)軸上套裝有滾珠。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括扶手。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述安裝底座與靠背頂部之間裝有升降機構(gòu)，使所述安裝底座可以實現(xiàn)上下位置的移動調(diào)整。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述升降機構(gòu)采用液壓式結(jié)構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述升降機構(gòu)采用升縮式結(jié)構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述升降機構(gòu)采用套筒式結(jié)構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述升降機構(gòu)采用升縮臂式結(jié)構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述升降機構(gòu)采用折臂式結(jié)構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔在水平方向上開有導(dǎo)向槽孔。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述靠背下部設(shè)有椅背角度調(diào)節(jié)裝置。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述椅背角度調(diào)節(jié)裝置采用曲柄連桿機構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，包括座椅高度調(diào)節(jié)裝置。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述座椅高度調(diào)節(jié)裝置采用手動調(diào)節(jié)機構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述座椅高度調(diào)節(jié)裝置采用電動調(diào)節(jié)機構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述座椅高度調(diào)節(jié)裝置采用氣動調(diào)節(jié)機構(gòu)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：本發(fā)明通過在對應(yīng)于人體脊柱周圍兩側(cè)的上下位置各對稱設(shè)置的兩組轉(zhuǎn)輪機構(gòu)所產(chǎn)生的軸向牽引和橫向拉伸的聯(lián)合載荷，實現(xiàn)預(yù)防脊柱微變形的技術(shù)效果；同時，所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)不僅提供橫向力和縱向力，還能間接增加牽引力，以增加人體在進行預(yù)防脊柱微變形按摩過程中的舒適感。

附圖說明

圖1為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的一優(yōu)選實施例的立體圖；

圖2為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖1所示實施例的主視圖；

圖3為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖1所示實施例的右視圖；

圖4為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖1所示實施例中的轉(zhuǎn)輪機構(gòu)組件安裝底座的立體圖；

圖5為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖4所示實施例中的轉(zhuǎn)輪機構(gòu)組件安裝底座的主視圖；

圖6為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖4所示實施例中的轉(zhuǎn)輪機構(gòu)組件安裝底座的俯視圖；

圖7為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖4所示實施例中的轉(zhuǎn)輪機構(gòu)組件安裝底座的仰視圖；

圖8為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖1所示實施例中的轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的立體圖；

圖9為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖1所示實施例中的轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的主視圖；

圖10為按照本發(fā)明的預(yù)防脊柱微變形的按摩椅的圖1所示實施例中的轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的右視圖；

圖11為按照本發(fā)明的坐姿正脊按摩椅的圖1所示實施例中的四個轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向示意圖；

圖12為脊柱承受軸向力時的受力分析示意圖；

圖13為脊柱承受橫向力時的受力分析示意圖；

圖14為脊柱承受軸向和橫向復(fù)合力時的受力分析示意圖；

圖15為現(xiàn)有的設(shè)置有滑輪機構(gòu)的按摩椅立體圖。

附圖標(biāo)記說明：

1靠背；2扶手；3第一轉(zhuǎn)輪機構(gòu)；4第二轉(zhuǎn)輪機構(gòu)；5第三轉(zhuǎn)輪機構(gòu)；6第四轉(zhuǎn)輪機構(gòu)；8安裝底座；9第一轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔；10第二轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔；11第三轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔；12第四轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔；13轉(zhuǎn)輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)支架；14滾珠支座；15滾珠轉(zhuǎn)軸；16滾珠；21滑輪機構(gòu)。

具體實施方式

本實施例僅為一優(yōu)選技術(shù)方案，其中所涉及的各個組成部件以及連接關(guān)系并不限于該實施例所描述的以下這一種實施方案，該優(yōu)選方案中的各個組成部件的設(shè)置以及連接關(guān)系可以進行任意的排列組合并形成完整的技術(shù)方案。

如圖1-11所示，一種預(yù)防脊柱微變形的按摩椅，包括靠背1，靠背1上固設(shè)有安裝底座8，在安裝底座8的中軸線兩側(cè)并對應(yīng)于人體脊柱周圍兩側(cè)的上下位置各對稱設(shè)置有兩組轉(zhuǎn)輪機構(gòu)，所述兩組轉(zhuǎn)輪機構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)輪機構(gòu)3、第二轉(zhuǎn)輪機構(gòu)4、第三轉(zhuǎn)輪機構(gòu)5和第四轉(zhuǎn)輪機構(gòu)6。安裝底座8沿中軸線兩側(cè)的上下位置各對稱開有兩組安裝孔，分別是第一轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔9、第二轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔10、第三轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔11和第四轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔12。所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)支架13，轉(zhuǎn)輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)支架13一端與電機相連接，另一端設(shè)有三爪式支架，所述三爪式支架上裝有三個滾珠支座14，滾珠支座14開有凹形槽，所述凹形槽內(nèi)裝有滾珠轉(zhuǎn)軸15，滾珠轉(zhuǎn)軸15上套裝有滾珠16。包括扶手2。安裝底座8與靠背1頂部之間裝有升降機構(gòu)，使安裝底座8可以實現(xiàn)上下位置的移動調(diào)整，所述升降機構(gòu)可以采用液壓式結(jié)構(gòu)、升縮式結(jié)構(gòu)、套筒式結(jié)構(gòu)、升縮臂式結(jié)構(gòu)、折臂式結(jié)構(gòu)中的任意一種。所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)安裝孔在水平方向上開有導(dǎo)向槽孔?？勘?下部設(shè)有椅背角度調(diào)節(jié)裝置，所述椅背角度調(diào)節(jié)裝置采用曲柄連桿機構(gòu)。包括座椅高度調(diào)節(jié)裝置，所述座椅高度調(diào)節(jié)裝置可以采用手動調(diào)節(jié)機構(gòu)、電動調(diào)節(jié)機構(gòu)和氣動調(diào)節(jié)機構(gòu)中的任意一種。

本發(fā)明從脊柱側(cè)彎矯正的受力分析出發(fā)，在將脊柱簡化為二維模型的基礎(chǔ)上，對脊柱側(cè)彎矯正中的軸向載荷、橫向載荷和二者的復(fù)合載荷靜力學(xué)特征進行對比，并以此為依據(jù)提供了一種預(yù)防脊柱微變形的按摩椅，一方面，通過對所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)的力學(xué)分析，獲得了預(yù)防脊柱微變形按摩椅對脊柱施力的生物力學(xué)特性；另一方面，采用ANSYS軟件對所述預(yù)防脊柱微變形按摩椅的功效進行了模擬演示，通過改變所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)所提供的橫向載荷和縱向載荷的大小，進一步分析了所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)對脊柱微變的影響。

本發(fā)明的工作原理：如圖11所示，沿安裝底座8的中軸線兩側(cè)并對應(yīng)于人體脊柱周圍兩側(cè)的上下位置各對稱設(shè)置的兩組轉(zhuǎn)輪機構(gòu)，每個所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的三爪式支架上均布三個滾珠16，在所述電機驅(qū)動下，滾珠16進行一定頻率的圓周旋轉(zhuǎn)，并作用在后背上進行滾動，后背受到的切向力傳到脊柱上，從而實現(xiàn)牽引和拉伸脊柱的功能。四個所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向具體為：第一轉(zhuǎn)輪機構(gòu)3由脊柱外側(cè)向脊柱內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動，第二轉(zhuǎn)輪機構(gòu)4的轉(zhuǎn)動方向與第一轉(zhuǎn)輪機構(gòu)3的轉(zhuǎn)動方向正好相反，第三轉(zhuǎn)輪機構(gòu)5由脊柱內(nèi)側(cè)向脊柱外側(cè)轉(zhuǎn)動，第四轉(zhuǎn)輪機構(gòu)6的轉(zhuǎn)動方向與第三轉(zhuǎn)輪機構(gòu)5的轉(zhuǎn)動方向正好相反。盡管四個轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向不同，但是它們在人體背部施加的轉(zhuǎn)動摩擦力和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值大小相同。轉(zhuǎn)輪機構(gòu)不僅提供了橫向力，還提供了縱向力，從而間接增加了牽引力，在小范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)節(jié)牽引重量即可實現(xiàn)增強人體舒適感的技術(shù)效果。

關(guān)于脊柱側(cè)彎矯正的受力分析具體如下：

脊柱側(cè)彎的力學(xué)定義為脊椎骨之間或之內(nèi)不正常的變形（過多的彎曲或過大的轉(zhuǎn)動）。在脊柱側(cè)彎的矯形中，軸向力和橫向力有較多的應(yīng)用。軸向力常應(yīng)用在骨骼肌的牽引、Milwaukee架和Harrington系統(tǒng)等。橫向力常應(yīng)用在Milwaukee架和Risser桌。為了比較脊柱側(cè)彎矯正中的軸向力、橫向力和二者的復(fù)合力的靜力學(xué)行為，將脊柱簡化為二維模型。

假設(shè)僅有軸向力施加在脊柱上，如圖12所示。軸向力作用在脊柱節(jié)段的兩點A和B，A點的軸向力向上而B點的軸向力向下。A和B點的軸向力對脊柱有牽拉變直的效應(yīng)。值得注意的是，實際中采用的牽拉機制作用在各個椎間盤上。C點為扭轉(zhuǎn)中心，在同一個額狀面上運動。AC和BC段模擬了脊柱側(cè)彎Cobb角的畸形。定義軸向力形成的矯正力矩（即折彎力矩）為作用力F乘以頂椎到作用力的垂直距離。對于僅有軸向力施加在脊柱上的情況，矯正力矩Ma為：

Ma = FLsin(β) （1）

其中，AC段和BC段的長度為L，軸向力的大小為F，AC與AB段形成的夾角為β。

假設(shè)僅有橫向力施加在脊柱上，如圖13所示。橫向力F作用在C點，在A和B兩點上產(chǎn)生0.5F的作用力使之平衡。A和B點的橫向力對脊柱有擠推變直的效應(yīng)。定義橫向力形成的矯正力矩（即折彎力矩）為作用力F乘以頂椎到端椎的垂直距離。C點處形成矯正力矩，其作用在不同的椎間盤上形成矯正作用。對于僅有橫向力施加在脊柱上的情況，矯正力矩Ma為：

Ma = 0.5FLcos(β) （2）

由以上分析可見，側(cè)彎的嚴(yán)重程度越大，頂椎到作用力的垂直距離就越長，且頂椎到端椎的垂直距離越短，即軸向力形成的矯正力矩隨著畸形程度的加重而增加，而橫向力形成的矯正力矩隨著畸形程度的加重而減少?？梢娫诩怪鶄?cè)彎的矯正過程中，軸向力和橫向力發(fā)揮了不同的作用。側(cè)彎嚴(yán)重的情況下軸向力發(fā)揮的作用較大，而側(cè)彎較輕的情況下橫向力發(fā)揮的作用更顯著。若軸向力和橫向力同時作用在脊柱上，矯正效果應(yīng)該最佳。

假設(shè)軸向力和橫向力共同施加在脊柱上，如圖14所示。對于同時有軸向力和橫向力施加在脊柱上的情況，矯正力矩Ma為：

Ma = FLsin(β) + 0.5FLcos(β) （3）

由以上對脊柱側(cè)彎恢復(fù)時受力進行分析可知，無論脊柱變形程度多大，軸向牽引與橫向擠推的組合受力方式對于脊住微變有著最佳的矯正效果。

本發(fā)明的受力分析及試驗數(shù)據(jù)：

為了比較所述轉(zhuǎn)輪機構(gòu)提供的橫向載荷和縱向載荷對預(yù)防脊柱微變形的影響，在ANSYS中將轉(zhuǎn)動機構(gòu)提供的橫向載荷和縱向載荷均設(shè)定為靜態(tài)力。

轉(zhuǎn)動機構(gòu)提供的橫向載荷和縱向載荷的改變對脊柱微變的影響。其中，當(dāng)橫向載荷為0 N、縱向載荷為5 N時脊柱總變形量隨脊柱軸向長度的分布特點為：脊柱總變形量在脊柱側(cè)彎處達到最大值，最大總變形量隨著脊柱側(cè)彎最大處向上或向下距離的加大而逐漸下降。轉(zhuǎn)動機構(gòu)提供的縱向載荷對脊柱上部產(chǎn)生的變形高于對脊柱下部產(chǎn)生的變形。當(dāng)橫向載荷為5 N、縱向載荷為0N時脊柱總變形量隨脊柱軸向長度的分布特點為：脊柱總變形量在脊柱變形處達到峰值，這接近于轉(zhuǎn)輪機構(gòu)僅提供5 N縱向載荷時對脊柱產(chǎn)生的最大總變形量?？梢姡D(zhuǎn)輪機構(gòu)提供的橫向載荷對脊柱上部產(chǎn)生的總變形較高，而橫向載荷對脊柱下部產(chǎn)生的總變形較低。

改變轉(zhuǎn)輪機構(gòu)提供的復(fù)合載荷時對脊柱微變的影響。轉(zhuǎn)輪機構(gòu)復(fù)合載荷分別設(shè)定為5 N、10 N和15 N。當(dāng)復(fù)合載荷為5 N時脊柱總變形量隨脊柱軸向長度的分布特點為：脊柱總變形量的最大值出現(xiàn)在脊柱變形最大處。當(dāng)復(fù)合載荷為10 N時脊柱總變形量隨脊柱軸向長度的分布特點為：脊柱總變形量的最大值仍出現(xiàn)在脊柱側(cè)彎最嚴(yán)重的部位。當(dāng)復(fù)合載荷為15 N時脊柱總變形量隨脊柱軸向長度的分布特點為：脊柱總變形量的最大值位于脊柱變形最大的位置。可見，隨著轉(zhuǎn)輪機構(gòu)復(fù)合載荷從5 N變化到10 N，脊柱總變形量的增加幅度達到約70%。而轉(zhuǎn)輪機構(gòu)復(fù)合載荷從10 N加大到15 N時，脊柱總變形量的增加幅度約為60%。顯然，轉(zhuǎn)輪機構(gòu)復(fù)合載荷對脊柱上部產(chǎn)生的變形高于對脊柱下部產(chǎn)生的變形。

綜合以上轉(zhuǎn)輪機構(gòu)復(fù)合力對脊柱微變的影響分析，轉(zhuǎn)輪機構(gòu)提供的軸向和橫向載荷可以彌補牽引載荷不足，改善了患者在康復(fù)保健過程中的舒適性。

通過上述對本發(fā)明涉及的預(yù)防脊柱微變形按摩椅進行的力學(xué)分析，說明本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)正脊的理論依據(jù)和試驗數(shù)據(jù)具有一致性。

如圖15所示為現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置有滑輪機構(gòu)的按摩椅，該技術(shù)方案對脊柱的施力方式一般都是單獨采用軸向力或單獨采用徑向力進行，因此，這些結(jié)構(gòu)的運動軌跡并不能很好地預(yù)防脊柱的微變形，不能實現(xiàn)預(yù)防脊柱微變形的功能。