本发明涉及床垫设计领域，具体涉及一种针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法。
背景技术：
1、当代人脊柱疾病的发生率越来越高，尤其是腰椎方面的疾病。80％以上的人在其一生中至少经历过一次腰痛，其中85％属于特异性下腰痛，而骶髂关节是引起下腰痛的潜在原因之一，约16％～30％下腰部的慢性疾病是由骶髂关节疾病导致的。因此人体腰椎和骶椎在整条脊柱中具有重要的地位。腰椎位于胸椎和骶椎之间，承受着大部分上半身的重量。腰椎不仅有保护和支撑作用，还参与了许多生理活动，如行走、弯腰、转身等。骶椎与腰椎一起构成人体的骨盆，并参与维持骨盆的稳定性。同时骶椎还与髋关节共同承担下肢重量。腰骶椎在脊柱和骨盆中发挥着关键作用，对于维持身体的平衡、协调和稳定至关重要。
2、而床垫作为人体睡眠的支撑平台，每天与人体接触的时间超过8小时，对人体脊柱健康有着重要的影响。不合适的床垫会导致脊柱椎间盘压力过大，久而久之还会改变脊柱的生理曲度，从而会影响人体睡眠舒适性及健康。如腰椎生理曲度的改变会影响脊柱力学的改变，最终导致腰椎间盘凸出。床垫的结构设计、内部填充材料的种类及配比、以及制造过程中的精细工艺等，都是决定其支撑性能的关键因素。为此，国内外相关学者已展开了许多关于床垫支撑性能与睡眠质量、卧姿舒适性及人体健康的关系的研究，并提出床垫与人体仰卧脊柱形态关系密切。然而，现有的研究对腰骶椎形态与人体关系的研究尚未深入，缺少相关评价分析规律，不符合人体工程学，久躺会引起不舒适甚至影响健康。为此，如何针对不同的使用人群来进行床垫填充材料及组合(厚度和位置)的定制成为了申请人亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于，提供一种针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法及装置。本发明可以针对不同人体进行床垫填充材料及组合的定制，达到床垫舒适、维护人体健康的目的。
2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，包括如下步骤：
3、步骤1、获取人体的臀围以及人体腰骶椎形态；
4、步骤2、通过改变腰臀区床垫填充材料种类、厚度及位置进行不同臀围人群与床垫之间的匹配分析，得到腰臀区床垫填充材料、厚度及位置对人体腰骶椎形态的影响规律；所述影响规律的获取是将不同臀围人群在床垫上仰卧时下陷量绘制成腰骶椎形态曲线，在绘制腰骶椎形态曲线时，使各组臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5数据处于同一点上，然后取每类人群在不同床垫组合上臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5的均值，以该点为基准，通过加减运算依次得到腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12和腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4的数值；
5、步骤3、根据影响规律，针对不同的人体的臀围以及人体腰骶椎形态进行床垫填充材料组合的定制。
6、上述的针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，步骤1中，将人体的臀围分为三类：臀围≤90cm，90cm＜臀围≤100cm和臀围＞100cm。
7、前述的针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，步骤1中，人体腰骶椎形态的参数包括人体仰卧于床垫时腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12、腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4、臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5和仰卧腰臀间隙值h。
8、前述的针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，步骤2中，通过改变腰臀区床垫填充材料种类进行不同臀围人群与床垫之间的匹配分析是通过三因素方差分析法分析床垫软硬度、臀围、填充材料种类对人体仰卧于床垫时腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12、腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4、臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5和仰卧腰臀间隙值h四个指标的影响。
9、前述的针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，步骤2中，通过改变腰臀区床垫填充材料厚度及位置进行不同臀围人群与床垫之间的匹配分析是通过三因素方差分析法分析床垫软硬度、臀围、填充材料厚度及位置对人体仰卧于床垫时腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12、腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4、臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5和仰卧腰臀间隙值h四个指标的影响。
10、一种腰骶椎形态测量装置，应用于所述针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法中。
11、上述的腰骶椎形态测量装置，包括数据采集系统和三个线性位移传感器，三个线性位移传感器分别对应采集腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12、腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4和臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5；所述数据采集系统分别与三个线性位移传感器连接。
12、前述的腰骶椎形态测量装置，所述数据采集系统由机箱及输出模块组成，所述数据采集系统采样率为500ks/s。
13、前述的腰骶椎形态测量装置，所述数据采集系统通过labview 2018输出数据。
14、与现有技术相比，本发明从维护脊柱健康的角度出发，聚焦于人体腰臀部区域，通过改变腰臀区域床垫填充材料来改变床垫的支撑性能，围绕床垫支撑对仰卧状态下人体腰骶椎形态的影响进行了研究，得到填充材料、填充材料的厚度及位置、臀围及床垫的软硬度对腰部上界点下陷量、腰部最凹点下陷量、臀部最凸点下陷量和腰臀间隙值四个腰骶椎形态指标的影响，并结合人体腰骶椎形态进行分析，从而能针对不同的人体的臀围以及人体腰骶椎形态进行床垫填充材料组合的定制，为床垫新产品研发开发提供科学依据。此外，本发明发明的腰骶椎形态测量装置可实时连续记录位移数据，进而精确计算在人体卧姿状态下床垫各区域的下陷量，具有结果准确，计算速度快的优点。
1.一种针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，其特征在于：步骤1中，将人体的臀围分为三类：臀围≤90cm，90cm＜臀围≤100cm和臀围＞100cm。
3.根据权利要求1所述的针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，其特征在于：步骤1中，人体腰骶椎形态的参数包括人体仰卧于床垫时腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12、腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4、臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5和仰卧腰臀间隙值h。
4.根据权利要求3所述的针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，其特征在于：步骤2中，通过改变腰臀区床垫填充材料种类进行不同臀围人群与床垫之间的匹配分析是通过三因素方差分析法分析床垫软硬度、臀围、填充材料种类对人体仰卧于床垫时腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12、腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4、臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5和仰卧腰臀间隙值h四个指标的影响。
5.根据权利要求3所述的针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法，其特征在于：步骤2中，通过改变腰臀区床垫填充材料厚度及位置进行不同臀围人群与床垫之间的匹配分析是通过三因素方差分析法分析床垫软硬度、臀围、填充材料厚度及位置对人体仰卧于床垫时腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12、腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4、臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5和仰卧腰臀间隙值h四个指标的影响。
6.一种腰骶椎形态测量装置，其特征在于：应用于所述针对人体腰骶椎形态定制床垫填充材料的方法中。
7.根据权利要求6所述的腰骶椎形态测量装置，其特征在于：包括数据采集系统和三个线性位移传感器，三个线性位移传感器分别对应采集腰部上界点对应床垫位置下陷量dt12、腰部最凹点对应床垫位置下陷量dl4和臀部最凸点对应床垫位置下陷量ds5；所述数据采集系统分别与三个线性位移传感器连接。
8.根据权利要求7所述的腰骶椎形态测量装置，其特征在于：所述数据采集系统由机箱及输出模块组成，所述数据采集系统采样率为500ks/s。
9.根据权利要求7所述的腰骶椎形态测量装置，其特征在于：所述数据采集系统通过labview 2018输出数据。
