一种能给予术后儿童安慰反馈的趴伏用抱抱熊的制作方法

本发明涉及术后儿童安慰辅助装置，具体为一种能给予术后儿童安慰反馈的趴伏用抱抱熊。

背景技术：

1、在术后的康复过程中，儿童往往会感到害怕、不安或孤独。为了给予他们心理上的支持和安慰，各种各样的玩具或工具被用来陪伴和安慰他们。其中，毛绒玩具，尤其是像抱抱熊这样的玩具，因其柔软的触感和可爱的外观，常常被用来为儿童带去快乐。

2、然而，传统的毛绒玩具功能单一，除了基本的触摸和抱抱以外，它们不能为儿童提供其他类型的互动或刺激。而一些儿童可能需要更多的互动或者特定的刺激来分散他们的注意力，从而更好地克服术后的不适。

3、近年来，技术进步使得玩具能够整合更多的功能和互动性。例如，一些玩具已经集成了传感器和马达，使其能够对外界环境或儿童的动作做出响应。尽管这些玩具增加了互动性，但它们仍然存在一些局限性。例如，其摇摆或移动功能通常是通过内部马达驱动的，这可能会导致噪音或振动，而这并不适合所有的儿童，尤其是那些刚刚经历手术的儿童。

4、因此，开发一种能够通过安静、平稳的方式提供摇摆和互动的玩具，尤其是为了给予术后的儿童安慰和陪伴，是非常有意义的。

5、综上所述，开发一种利用磁力驱动的摇摆抱抱熊，不仅可以为儿童提供额外的互动和刺激，还可以在不产生噪音或过多振动的情况下，帮助他们更好地克服术后的不适，成为了研发的重要方向。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能给予术后儿童安慰反馈的趴伏用抱抱熊，以解决上述背景技术中提出的问题，该抱抱熊的设计考虑了儿童的生理、心理和情感需求，通过高度模拟真实的照顾人的特质，达到了提供安慰和关心的效果。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种能给予术后儿童安慰反馈的趴伏用抱抱熊，包括头部、躯干以及手臂；所述头部、躯干以及手臂分别可拆卸套设有毛绒套体；所述躯干和头部内分别设置有座体；所述座体上分别固定设置有一半球形凸台；所述座体在靠近其与半球形凸台衔接处，沿半球形凸台圆周密集排列有多个第一电磁铁；一躯干摇摆体和一头部摇摆体分别与头部和躯干的半球形凸台配合，通过半球型凸台通过磁力使驱动躯干摇摆体和头部摇摆体悬浮并驱动躯干摇摆体和头部摇摆体摇摆。

4、其中，所述头部摇摆体和躯干摇摆体底部对应半球形凸台开设有弧面凹槽；所述头部摇摆体和躯干摇摆体底面绕弧面凹槽外缘密集排列有多个第二电磁铁；所述第二电磁铁与第一电磁铁位置上下相对且相对面磁极相同；所述头部摇摆体和躯干摇摆体上表面为适合趴伏熊头部和躯干曲线的弧面；一控制器控制各第一电磁铁和第二电磁铁的磁性大小以驱动头部摇摆体和躯干摇摆体摇摆。

5、其中，所述毛绒套体包括弹性多孔拟肤层和固定在弹性拟肤层上的柔软毛发；所述弹性多孔拟肤层具有多孔疏松结构，可供氧气向外逸散。

6、其中，所述头部摇摆体和躯干摇摆体对应或靠近婴儿口鼻的区域设置有氧气出口；所述氧气出口周围的头部摇摆体和躯干摇摆体表面设置有上端开放的网状导气槽。

7、其中，所述头部摇摆体上可拆卸嵌设有可通过控制器控制播放儿童照顾人声音内容的声音模块以及可采集儿童声音的声音采集模块；所述头部摇摆体和躯干摇摆体表面嵌设有多个微型压阻式传感器以监测不同位置受到的压力。

8、其中，所述手臂包括多节依次串联的压电形变板；相邻压电形变板之间通过万向关节过盈连接；所述手臂与压电形变板之间填充有柔软疏松的填充物。

9、其中，所述相邻压电形变板包括位于中间的弹性树脂片和贴附在弹性树脂片两面的压电陶瓷片；所述压电形变板通过弹性树脂绝缘密封。

10、其中，所述万向关节包括具有内凹弧面的碗形母端和球形公端；所述球形公端嵌入碗形母端内；所述球形公端球面上沿径向开设有多个凹槽；多个压电陶瓷块分别嵌入凹槽内并略凸出凹槽；所述压电陶瓷块在通电后缩短至凹槽内；静力状态下，所述压电陶瓷块外表面与碗形母端内弧面抵压使碗形母端和球形公端难以相对转动。

11、其中，所述头部摇摆体和躯干摇摆体对应或靠近婴儿口鼻的区域可拆卸嵌设有体味模拟模块；所述体味模拟模块装载有收集的儿童照顾人的汗液或模拟儿童照顾人的体味的物质，并通过逸散孔逸散；获得儿童照顾人模拟体味的步骤包括，

12、采样：首先从儿童照顾人身上收集皮肤样本或汗液样本；

13、化学分析：使用气相色谱-质谱仪或液相色谱-质谱仪分析确定样本中的化学成分；

14、化学合成：根据分析结果合成相同或相似的化学物质；

15、混合和调整：得到所需的化学物质，混合以模拟目标体味，进行多次试验和调整以获得最接近的味道；

16、生物评估：通过多次的人类评估来确定模拟体味的准确性。

17、其中，所述抱抱熊给与术后儿童安慰的方法包括以下步骤：

18、①将预先录好的儿童照顾人的安慰话语的声音模块嵌设入头部摇摆体内；将儿童照顾人的体味模拟模块嵌设入头部摇摆体和躯干摇摆体对应或靠近婴儿口鼻的区域；嵌入后声音模块以及体味模拟模块分别与控制器电连接；

19、②术后儿童趴伏在抱抱熊躯干上，通过控制器控制抱抱熊手臂内万向关节中的压电陶瓷块通电缩短，使球形公端与碗形母端解除抵压，实现自由转动，转动抱抱熊的手臂，根据术后儿童的喜好使其一只或两只手臂搭靠在术后儿童背上或臀部；在大体改变手臂位置和形状后，断开压电陶瓷块的电流，使压电陶瓷块回复伸长的初始状态，抵压碗形母端的内圆弧面以大体固定手臂位置和形状；外部供养装置通过设置在头部摇摆体和躯干摇摆体对应或靠近婴儿口鼻的区域设置的氧气出口出氧，氧气通过网状导气槽传导并分散，再经多孔拟肤层再次分散后向外溢出，氧气流动过程中同时带动体味模拟模块逸散出的儿童照顾人体味逸出，在儿童口鼻区域形成富氧环境和体味熟悉环境；

20、③控制器接收各微型压阻式传感器监测的压力信息及其变化，判断术后儿童的位置、大体姿势以及动作变化；根据大数据分析术后儿童此时的身体和精神状态；控制各第一电磁铁和第二电磁铁的磁性大小，从而改变相对应的第一电磁铁和第二电磁铁的相对距离，从而使躯干摇摆体和头部摇摆体做出对应的倾斜或摇摆动作，模拟儿童照顾人轻轻摇晃以及头部轻轻摩擦儿童的动作以安抚术后儿童；和/或控制声音模块播放预先录制的对应的儿童照顾人的安慰话语或模拟儿童照顾人的声色播放对应的安慰话语或儿童习惯的音乐以安抚术后儿童；和/或控制弹性树脂两面的压电陶瓷片一者伸长一者缩短，从而控制手臂实现轻抚或轻拍动作以安抚术后儿童。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、本发明的趴伏用抱抱熊专门为术后的儿童设计，具有以下的有益效果：

23、模拟人性化互动：抱抱熊模拟了人类的互动，如摇摆、声音和体味，这种人性化的设计能够更好地安慰术后的儿童；软软的毛绒外观为儿童提供了与真实抱抱玩具相似的体验，从而传递了熟悉和安全的感觉。弹性多孔拟肤层具有多孔疏松结构，不仅可以提供氧气流通，还为儿童提供了柔软和逼真的触感。通过电磁铁和控制器的设计，熊的躯干和头部可以进行轻微的摇摆，模拟真实人类的摇晃动作，为儿童提供安抚。手臂的结构允许其模拟人的手臂，可以实现抚摸、轻拍等动作，进一步模拟真实人的肢体触碰。声音模块可以播放儿童照顾人的声音，这种熟悉的声音可以帮助儿童回忆起与亲人的美好时光，从而提供情感支持和安慰。通过模拟熟悉的体味，抱抱熊可以为儿童提供一个更加熟悉和舒适的环境。人们的情感很大程度上与气味有关，因为气味可以唤起深层的记忆和情感。在医疗环境中，儿童常常会感到孤独、害怕和不安。与熟悉的抱抱玩具建立情感联系可以极大地缓解这些负面情绪。抱抱熊的模拟特性(声音、气味、动作)加强了这种情感连接，使其不仅仅是一个玩具，而是一个“存在”的陪伴者。

24、适应性设计：通过内置的传感器和控制器，抱抱熊可以根据儿童的姿势和动作来做出反应，从而为儿童提供更贴心的关心；应用的半导体应变片式传感器在实际应用中被称为压阻式压力传感器，压阻式压力传感器的主要特点是结构尺寸小、重量轻、易集成，拥有超高的灵敏度和分辨率，适合对微小压力进行检测。但由于它采用半导体硅材料制成，对温度敏感，而人体是恒温的，因此应用度极为契合。抱抱熊的传感器不仅限于感知动作或姿势。其先进的技术使其能够感知到儿童的触摸强度、抱紧的紧度，甚至通过微型麦克风感知到儿童的声音或哭声。这意味着它不仅可以检测到儿童的身体动作，还可以捕捉到他们的情感状态。当传感器检测到某种行为或情感时，内置的控制器会根据预设的程序进行解析，并做出相应的反应。例如，当一个孩子紧紧抱住抱抱熊时，还可以启动一个轻轻的振动模式，模仿真实的心跳，给孩子一种被爱和关心的感觉。此外，抱抱熊的设计并不是静态的。随着与孩子的互动，它的人工智能系统会逐渐学习孩子的偏好和习惯，以更好地适应他们的需求。例如，如果它发现孩子更喜欢柔和的摇篮曲，它可能会在将来更频繁地选择这类曲目。抱抱熊还可以感知其所处的环境。例如，通过内置的环境传感器，它可以检测到房间的光线水平。当夜幕降临时，抱抱熊可能会发出柔和的夜灯，或者开始播放轻音乐，帮助孩子进入甜美的梦乡。家长或监护人可以通过简单的界面，如一个专门的应用程序，定制抱抱熊的行为。这意味着每个抱抱熊都可以为其小主人提供专属的体验。总的来说，适应性设计赋予了抱抱熊与孩子之间深度和意义的交互。通过不断地学习和适应，抱抱熊确保每个孩子都能获得他们需要的关心和舒适感。

25、安全氧气供应：抱抱熊内部的设计可以为儿童提供稳定和安全的氧气供应，同时氧气出口的位置和设计也考虑了儿童的舒适性。氧气供应设计安全供氧可以为身体虚弱的术后儿童提供生命所需的氧气，并且防止极端情况下术后儿童趴伏过程中窒息的情况发生，同时，设计师考虑到了舒适性，确保氧气的出口位置不会对儿童造成不适。

26、身体亲和性：毛绒套体使用的弹性多孔拟肤层可以透气，使儿童感到舒适。此外，模拟人体味的功能还可以让儿童感到熟悉和安心；触碰是人类最基本的交流方式之一。对于儿童来说，被抚摸和拥抱可以提供强烈的安慰感。抱抱熊的弹性多孔拟肤层和电磁铁驱动的动作模拟，让它能够模仿人类的触感，为儿童提供持续的舒适感。

27、可调节的手臂设计：通过使用压电形变板和万向关节，手臂可以自由地调整，以适应儿童的需求。此外，由于术后儿童身体虚弱，更需要的是环抱的安全感和轻微的拍抚动作，因此，本发明故意将万向节设计的在常态下各关节之间不易发生旋转从而能够保障环抱姿势的稳定和一定的力度，为术后儿童提供安全感，同时利用压电陶瓷片灵活快速调节的特点，使抱抱熊的手臂能够做一些较为微小但灵活且细节的拍抚动作，从而为术后儿童提供舒适感；并且这样设计不仅契合术后儿童的实际需求，而且因为关节在大部分时间保持稳定，能够保障使用寿命，同时均未用到电机，因此能够保障灵活调节拍抚的过程中极为安静。

28、多功能交互：除了基本的摇摆和音乐功能外，抱抱熊还可以模拟人的抚摸、拍打等动作，这都是为了更好地安慰术后的儿童。内置传感器可以检测到儿童的动作和情绪，使得抱抱熊可以适时地作出反应，如摇晃、抚摸等，进一步增强了与儿童的互动性和真实感。声音采集模块能够收集到儿童的声音，这可以让熊更加真实地响应儿童的情绪和需求。

29、声音交互：内置的声音模块可以播放安慰的话语或儿童喜欢的音乐，而声音采集模块则可以收集儿童的声音，使得互动更为真实。儿童对声音的反应比大人更为敏感。一个熟悉的声音，比如母亲的摇篮曲或父亲的催眠歌，可以给他们带来安全感。抱抱熊的声音模块不仅可以播放预录制的音频，还可以通过蓝牙连接到智能设备上播放特定的声音或音乐，以适应不同儿童的需求。

30、模拟体味功能：此设计通过采集和模拟儿童照顾人的体味，为儿童创造了一个更熟悉的环境，从而增强其安慰效果。

31、整体的安慰方法：整个设计都围绕着如何更好地安慰术后的儿童，从物理上的摇摆、抚摸到声音和体味的模拟，每一个细节都在为儿童提供更为全面的关心。

32、拆卸方便：抱抱熊的设计使其各部件能够简单方便的进行拆卸和分别清洗和消毒。

33、综上所述，抱抱熊的设计考虑了儿童的生理、心理和情感需求，通过高度模拟真实的照顾人的特质，达到了提供安慰和关心的效果。此外，其高度集成的传感器和控制技术使其能够更真实、更适时地响应儿童的需求，进一步增强了其安慰效果。本发明的抱抱熊是一个高度集成和人性化的设计，旨在为术后的儿童提供最大程度的安慰和关心。它不仅仅是一个玩具，更是一个可以真正感知儿童需求并给予适应性回应的伴侣。