1智能纠姿座椅摘要：能纠正儿童坐姿的智能座椅，主要在椅背上加装两个纵向分布的红外感应器，分别测定椅背上两点与人背部的距离并计算距离差，如果距离差超过一定值，说明坐姿不端正，语音自动报警，提醒纠正坐姿。关键词：坐姿，纠正，智能座椅一、设计背景学生，尤其是青少年学生，生长发育比较快，在学习时，如果长时间坐姿不端正，就会造成近视、脊椎弯曲等比较严重的健康问题，其中近视问题尤为严重，我国已成为世界上近视率最高的国家。据调查，我国部分地区小学生的近视率已达 50%[1]。而且我也发现周围的很多同学都带着近视眼镜。引起近视的原因很多，其中最重要的是长时间的视近，即长时间近距离看书等 [2]。要避免长时间的视近，在学习时必须保持正确的坐姿。现有的书桌都是分体式设计，学生在学习时很容易出现身体前倾等不端正的坐姿，加上青少年学生自制力较差，一旦出现不端正的坐姿也不会自行进行纠正，而家长不可能长时间进行监督，因此，有必要设计能纠正坐姿的座椅。调查发现，市面上能纠正坐姿的座椅都是在座椅上加装辅助结构，通过限制身体活动来达到纠正坐姿的目的。例如在椅背上设计类似安全带的绑带（如图 1 所示），通过绑带固定学生的身体。图 1 带绑带的坐姿纠正座椅图 2 坐姿矫正器另外，也有在座椅或桌子上加装矫正器（如图 2 所示），通过矫正器的阻挡起到阻止身体前倾等不端正坐姿的作用。虽然通过加装辅助结构能起到纠正坐姿的作用，但这种机械式的纠正坐姿方式会使学生学习的舒适度受到严重影响，这样的话坐姿端正了，但学习效果2变差了，因此，有必要设计一种智能座椅，既能达到纠正坐姿的目的，又不影响学习的舒适度。从低年级开始，我就学习乐高机器人，并利用所学知识尝试设计小发明，我设计的一款“懒人花盆浇水器”获得了第 25 届青少年科技创新大赛二等奖，“淮安市青少年科技创新市长奖”提名奖，这更加激发了我对科学的兴趣。在老师的指导下，我利用在学校所学的传感器、电阻、电路开关等一些传感和电路控制知识，尝试设计一款在发生坐姿不端正时能自动报警提醒的智能座椅。二、主要创作材料128 单片机、触碰开关、红外传感器、语音播报模块、喇叭等。三、设计过程1、如何判断坐姿是否端正坐姿不端正的最主要表现是身体前倾，从而造成视近。身体前倾会使人背部与椅背间的距离增大，因此，最初考虑如果能实时监测人背部与椅背间距离的变化，就能判断坐姿是否端正。刚开始我选择用乐高的超声波...
