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【中图分类号】TU990【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）18-0217-01
1前言
随着电脑的普及和生活节奏的加快，电脑颈椎病就像传染病一样在办公室的电脑前扩散，颈椎病患者也越来越年轻化。同时，电脑进行展示和向其他观看者说明时，都不方便，还有很多人对电脑支架的固定高度也有所不满。
研究发现长期一个坐姿、低头伏案工作、或坐姿不正确，对颈椎的劳伤特别明显，易于诱发颈椎病。长期固定一个姿势，颈部肌肉得不到缓解，这也就是为什么长时间对电脑工作可导致颈椎病。
2设计
（1）可上下左右调整的电脑支架设计。
高度可调，360度旋转的机械式电脑支架，在电脑支架底座上垂直设有一带转动轴立柱，立柱通过内滑套设有升降套筒，在升降套筒上通过转动轴连接显示器，可使电脑显示器在水平方向做旋转，在上下方向做微调。（见图1）。
使用时，向底座部位压下止滑套管的操作压手，至内滑套卡口处，停止，由于止滑套管的圆锥下行放松了内滑套和滚珠，使得升降套筒可以上下自由运动，将电脑显示器移动到所需位置时，将止滑套管推入，推动滚珠和内滑套及立柱表面同时接触，滚珠不能转动对升降套筒起到自锁作用；同时推入止滑套管的圆锥面进入卡住内滑套也起到对升降套筒的自锁作用。这时电脑显示器就固定在所需要的位置。还可以在水平方向旋转 360 度方便多个使用者同时交流使用。
（2）可预防颈椎病的电脑支架设计。
如果在使用电脑的过程中让电脑使用者头部不保持一个姿势，同时使得头部位置抬高，去除掉颈椎病的形成因素，就可以预防颈椎病。
在中国中医有着治疗颈椎病的“米”字型运动操，对于久坐办公室或电脑前的人群，能够起到放松颈部肌肉、缓解颈椎压力的作用。
如何使电脑使用者在使用电脑的同时不知不觉中进行运动，使的颈椎病得到有效的预防、治疗。在电脑支架中植入治疗颈椎病的“米”字型运动操物理机理，使的头部在工作过程中以缓慢地、不被察觉的速度进行颈椎运动预防、治疗。避免颈椎长时间保持一个姿势而劳损。对电脑颈椎病起着保健、预防的作用。
3可运动的电脑设计与制作
设计一款电脑支架根据消费者的要求，在希望的时间进行平稳的、以不察觉地速度做上下往复运动，能够改变消费者的颈椎疲劳，来缓解颈椎压力，预防、治疗颈椎病。
该电脑支架主要由程序控制面板、上下往复运动的升降调整机械装置三部分组成。程序控制面板设在电脑底座上，可以设定电脑支架的上下运动幅度、运动的频率或速率。底座与升降调整部另一端相互竖向轨接。托架上设计有螺杆，通过轴承与托架相连接。螺杆上一端设计有减速齿轮，由驱动电机带动做上下运动。电机由设计安装在底座上的程序控制模块控制。
机械装置/升降装置示意图，见图2，整个部分与电脑显示器连接，可放置于电脑桌上，程序控制面板和电脑相连，机械部分通过USB接口与电脑相连，提供用电。
当控制系统给出信号，电机根据给定的升降幅度和频率做正反转运动，通过电机轴端齿轮将力传递给螺杆下端的齿轮，并带动螺杆正反旋转，使与之配合固定在升降调整部上的螺母做上下运动。使升降调整部与固定在其上的电脑显示器一起做反复升降运动。使用电脑的人在注视电脑显示器时，也会随着反复升降的电脑显示器做低头、仰头动作，低头、仰头动作的同时也使脊椎做挺、俯动作。这就可使电脑使用者的颈椎、脊椎在电脑使用过程中，不会因长时间保持一个角度而劳损损伤。该装置对长期使用电脑造成的颈椎、脊椎疾病，有着有病保健无病预防的作用。
由于只要做到不让头部长时间保持一个姿势，就能解决问题，因此频率设定的速度只要每小时1次或两次即可，不会影响到工作。对于需专注显示器的用户，也可设定为每静止一定时间后上下运动几次；或一个预览结束后，通过敲击某键后开始运动几次，以此往复，来达到预防效果。
4控制系统软件设计
本装置连同控制系统通过USB接口与电脑主机连接，即解决了电机的电源有实现了通过显示屏显示参数和实现控制。
图4 电机控制电路
电脑支架内螺杆通过图4装置来实现正反转电机运行，带动电脑显示屏，控制上下运行幅度，正反转电机的正反转功能，及运行速度的控制通过图6实现，这是现有的成熟技术不做详细说明，下面仅就电机正反转原理进行介绍。
5主要创新点
该支架结构简单，利用电脑工使用者使用电脑的同时，采用物理治疗方法，不知不觉的进行颈椎的运动过程，对电脑颈椎病起到了有病治疗无病预防的效果，节约了治疗和运动的时间和金钱。
6结论
该多功能颈、腰椎牵引治疗仪设计制作成功后，经过反复调试和修改程序，使恒力牵引、连续牵引、间歇牵引、自动定时报警等各项功能都达到了预期设计要求。用户可以根据治疗需求任意设置牵引力、牵引模式和牵引时间，牵引力可以被恒定控制在设定值附近，控制精度可达±1N。当仪器工作在间歇牵引模式时，牵引、间歇时间可精確控制到 1s。牵引力可逐渐加大，具备智能化仪器的特征，使患者使用更安全、更方便。
参考文献
[1]边国慧.一种带有自动往复升降装置的电脑显示器.中国发明专利.2013-01
[2]边国慧. 一种带有预防近视和腰椎脊椎疾病的电脑显示器.中国发明专利.2015-06
1前言
随着电脑的普及和生活节奏的加快，电脑颈椎病就像传染病一样在办公室的电脑前扩散，颈椎病患者也越来越年轻化。同时，电脑进行展示和向其他观看者说明时，都不方便，还有很多人对电脑支架的固定高度也有所不满。
研究发现长期一个坐姿、低头伏案工作、或坐姿不正确，对颈椎的劳伤特别明显，易于诱发颈椎病。长期固定一个姿势，颈部肌肉得不到缓解，这也就是为什么长时间对电脑工作可导致颈椎病。
2设计
（1）可上下左右调整的电脑支架设计。
高度可调，360度旋转的机械式电脑支架，在电脑支架底座上垂直设有一带转动轴立柱，立柱通过内滑套设有升降套筒，在升降套筒上通过转动轴连接显示器，可使电脑显示器在水平方向做旋转，在上下方向做微调。（见图1）。
使用时，向底座部位压下止滑套管的操作压手，至内滑套卡口处，停止，由于止滑套管的圆锥下行放松了内滑套和滚珠，使得升降套筒可以上下自由运动，将电脑显示器移动到所需位置时，将止滑套管推入，推动滚珠和内滑套及立柱表面同时接触，滚珠不能转动对升降套筒起到自锁作用；同时推入止滑套管的圆锥面进入卡住内滑套也起到对升降套筒的自锁作用。这时电脑显示器就固定在所需要的位置。还可以在水平方向旋转 360 度方便多个使用者同时交流使用。
（2）可预防颈椎病的电脑支架设计。
如果在使用电脑的过程中让电脑使用者头部不保持一个姿势，同时使得头部位置抬高，去除掉颈椎病的形成因素，就可以预防颈椎病。
在中国中医有着治疗颈椎病的“米”字型运动操，对于久坐办公室或电脑前的人群，能够起到放松颈部肌肉、缓解颈椎压力的作用。
如何使电脑使用者在使用电脑的同时不知不觉中进行运动，使的颈椎病得到有效的预防、治疗。在电脑支架中植入治疗颈椎病的“米”字型运动操物理机理，使的头部在工作过程中以缓慢地、不被察觉的速度进行颈椎运动预防、治疗。避免颈椎长时间保持一个姿势而劳损。对电脑颈椎病起着保健、预防的作用。
3可运动的电脑设计与制作
设计一款电脑支架根据消费者的要求，在希望的时间进行平稳的、以不察觉地速度做上下往复运动，能够改变消费者的颈椎疲劳，来缓解颈椎压力，预防、治疗颈椎病。
该电脑支架主要由程序控制面板、上下往复运动的升降调整机械装置三部分组成。程序控制面板设在电脑底座上，可以设定电脑支架的上下运动幅度、运动的频率或速率。底座与升降调整部另一端相互竖向轨接。托架上设计有螺杆，通过轴承与托架相连接。螺杆上一端设计有减速齿轮，由驱动电机带动做上下运动。电机由设计安装在底座上的程序控制模块控制。
机械装置/升降装置示意图，见图2，整个部分与电脑显示器连接，可放置于电脑桌上，程序控制面板和电脑相连，机械部分通过USB接口与电脑相连，提供用电。
当控制系统给出信号，电机根据给定的升降幅度和频率做正反转运动，通过电机轴端齿轮将力传递给螺杆下端的齿轮，并带动螺杆正反旋转，使与之配合固定在升降调整部上的螺母做上下运动。使升降调整部与固定在其上的电脑显示器一起做反复升降运动。使用电脑的人在注视电脑显示器时，也会随着反复升降的电脑显示器做低头、仰头动作，低头、仰头动作的同时也使脊椎做挺、俯动作。这就可使电脑使用者的颈椎、脊椎在电脑使用过程中，不会因长时间保持一个角度而劳损损伤。该装置对长期使用电脑造成的颈椎、脊椎疾病，有着有病保健无病预防的作用。
由于只要做到不让头部长时间保持一个姿势，就能解决问题，因此频率设定的速度只要每小时1次或两次即可，不会影响到工作。对于需专注显示器的用户，也可设定为每静止一定时间后上下运动几次；或一个预览结束后，通过敲击某键后开始运动几次，以此往复，来达到预防效果。
4控制系统软件设计
本装置连同控制系统通过USB接口与电脑主机连接，即解决了电机的电源有实现了通过显示屏显示参数和实现控制。
图4 电机控制电路
电脑支架内螺杆通过图4装置来实现正反转电机运行，带动电脑显示屏，控制上下运行幅度，正反转电机的正反转功能，及运行速度的控制通过图6实现，这是现有的成熟技术不做详细说明，下面仅就电机正反转原理进行介绍。
5主要创新点
该支架结构简单，利用电脑工使用者使用电脑的同时，采用物理治疗方法，不知不觉的进行颈椎的运动过程，对电脑颈椎病起到了有病治疗无病预防的效果，节约了治疗和运动的时间和金钱。
6结论
该多功能颈、腰椎牵引治疗仪设计制作成功后，经过反复调试和修改程序，使恒力牵引、连续牵引、间歇牵引、自动定时报警等各项功能都达到了预期设计要求。用户可以根据治疗需求任意设置牵引力、牵引模式和牵引时间，牵引力可以被恒定控制在设定值附近，控制精度可达±1N。当仪器工作在间歇牵引模式时，牵引、间歇时间可精確控制到 1s。牵引力可逐渐加大，具备智能化仪器的特征，使患者使用更安全、更方便。
参考文献
[1]边国慧.一种带有自动往复升降装置的电脑显示器.中国发明专利.2013-01
[2]边国慧. 一种带有预防近视和腰椎脊椎疾病的电脑显示器.中国发明专利.2015-06