一种基于六轴传感器的可升降边几的高度计算系统及方法与流程
本发明涉及升降高度计算，尤其涉及一种基于六轴传感器的可升降边几的高度计算系统及方法。
背景技术：
1、升降边几是一种多功能的家具，它通过升降机制可以灵活地调整桌面高度，从而适应不同的使用需求，如站立办公、休闲阅读或用餐等。这种设计不仅节省空间，还为用户提供了更舒适和健康的使用体验，尤其适合现代办公和家居环境，鼓励人们在工作或休息时改变姿势，减少长时间保持同一姿势带来的身体疲劳和健康问题。升降边几的升降方式通常采用机械或电动驱动系统。机械式升降边几可能包括手摇杆或旋转钮，用户通过转动这些部件来调整桌面的高度。电动升降边几则更加自动化，通常配备有电子控制面板或遥控器，用户只需按下按钮或输入指令，电机就会驱动升降机制，使桌面平滑地升高或降低到所需位置。一些高端的电动升降边几还可能具备记忆功能，能够存储多个常用的高度设置，方便用户快速切换。此外，为了确保稳定性和安全性，升降边几的设计还会考虑到结构的平衡和承重能力，确保在不同高度下都能稳定使用。
2、现有技术中通常使用霍尔传感器来计算升降边几在运行过程中的实时高度，采用六轴传感器进行遇阻回退和自平衡控制。
3、但是采用霍尔传感器和六轴传感器相结合的方式，无疑增加了硬件成本。霍尔传感器本身价格不菲，而且还需要配合相应的处理电路进行数据处理，这进一步增加了成本。
4、并且使用两种传感器分别进行高度计算和自平衡，使得整个系统的复杂性提升。这不仅增加了系统的设计和维护难度，也增加了故障发生的可能性。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于六轴传感器的可升降边几的高度计算系统，包括：
2、六轴传感器，安装在所述可升降边几的桌板的底面；
3、电机，用于根据用户输入的指令驱动所述可升降边几进行升降；
4、控制盒，连接所述电机和所述六轴传感器，包括：
5、初始高度获取模块，用于在用户控制所述可升降边几升降时将存储的历史高度作为初始高度；
6、高度计算模块，连接初始高度获取模块，用于按照预设的时间间隔定时读取所述六轴传感器检测的加速度，随后根据各所述加速度计算出在升降运动过程中各个时间间隔的区间内的运行高度，基于各所述运行高度和所述初始高度得到所述可升降边几的实时高度并记录为所述历史高度。
7、优选的，所述初始高度获取模块，包括：
8、高度存储单元，用于将所述可升降边几每次升降结束时的所述实时高度记录为所述历史高度；
9、初始高度获取单元，连接所述高度存储单元，用于在存储有所述历史高度时将所述历史高度作为所述初始高度，以及在没有存储所述历史高度时，控制所述可升降边几复位至行程初始点，将所述行程初始点的高度作为所述初始高度。
10、优选的，所述控制盒中内置有毫秒计时器，所述毫秒计时器在用户按下所述控制盒的操作键控制所述可升降边几升降时开始按照设定的所述时间间隔循环计时；则所述高度计算模块包括：
11、加速度检测单元，用于在所述毫秒计时器每完成一次计时时读取所述六轴传感器检测得到的所述加速度；
12、速度计算单元，连接所述加速度检测单元，根据上一次计时结束时的第一实时速度和当前计时结束时的所述加速度计算得到当前计时结束时的第二实时速度；
13、高度计算单元，连接所述速度计算单元，用于根据所述第一实时速度和所述第二实时速度计算得到在上一次计时结束到当前计时结束之间的所述时间间隔内运行的所述运行高度，随后根据所述运行高度和所述初始高度计算得到所述可升降边几的所述实时高度。
14、优选的，所述操作键包括上升键和下降键，所述上升键控制所述可升降边几上升，上升下降键控制所述可升降边几下降；
15、所述高度计算单元包括：
16、上升高度计算单元，用于检测到所述用户按下上升键时，根据所述第一实时速度和所述第二实时速度计算得到在上一次计时结束到当前计时结束之间的所述时间间隔内运行的所述运行高度，随后将所述运行高度和所述初始高度相加计算得到所述可升降边几的所述实时高度；
17、下降高度计算单元，用于检测到所述用户按下上升键时，根据所述第一实时速度和所述第二实时速度计算得到在上一次计时结束到当前计时结束之间的所述时间间隔内运行的所述运行高度，随后将所述初始高度减去所述运行高度得到所述可升降边几的所述实时高度。
18、优选的，所述可升降边几在上升时的加速度计为正加速度，在下降时的加速度计为负加速度；则所述下降高度计算单元中计算所述实时高度时，将各所述运行高度和所述初始高度相加计算得到所述可升降边几的所述实时高度。
19、优选的，将所述六轴传感器获取的z轴方向的检测数据作为所述加速度。
20、本发明还提供一种基于六轴传感器的可升降边几的高度计算方法，其特征在于，应用于上述的高度计算系统，包括：
21、步骤s1，所述高度计算系统在用户控制所述可升降边几升降时将存储的历史高度作为初始高度；
22、步骤s2，所述高度计算系统按照预设的时间间隔定时读取所述六轴传感器检测的加速度，随后根据各所述加速度计算出在升降运动过程中各个时间间隔的区间内的运行高度，基于各所述运行高度和所述初始高度得到所述可升降边几的实时高度并记录为所述历史高度。
23、优选的，所述高度计算系统在所述可升降边几每次升降结束时将所述实时高度记录为所述历史高度；所述步骤s1包括：
24、步骤s11，所述高度计算系统判断是否存储有所述历史高度：
25、若是，则将所述历史高度作为所述初始高度；
26、若否，则转向步骤s12；
27、步骤s12，所述高度计算系统控制所述可升降边几复位至行程初始点，将所述行程初始点的高度作为所述初始高度。
28、优选的，所述控制盒中内置有毫秒计时器，所述毫秒计时器在用户按下所述控制盒的操作键控制所述可升降边几升降时开始按照设定的所述时间间隔循环计时；则所述步骤s2包括：
29、步骤s21，所述高度计算系统在所述毫秒计时器每完成一次计时时读取所述六轴传感器检测得到的所述加速度；
30、步骤s22，所述高度计算系统根据上一次计时结束时的第一实时速度和当前计时结束时的所述加速度计算得到当前计时结束时的第二实时速度；
31、步骤s23，所述高度计算系统根据所述第一实时速度和所述第二实时速度计算得到在上一次计时结束到当前计时结束之间的所述时间间隔内运行的所述运行高度，随后根据所述运行高度和所述初始高度计算得到所述可升降边几的所述实时高度。
32、优选的，所述操作键包括上升键和下降键，所述上升键控制所述可升降边几上升，上升下降键控制所述可升降边几下降；
33、所述步骤s23包括：
34、步骤s231，所述高度计算系统在检测到用户按下按键时判断是否是按下上升键：
35、若是，则转向步骤s232；
36、若否，则转向步骤s233；
37、步骤s232，所述高度计算系统根据所述第一实时速度和所述第二实时速度计算得到在上一次计时结束到当前计时结束之间的所述时间间隔内运行的所述运行高度，随后将所述运行高度和所述初始高度相加得到所述可升降边几的所述实时高度；
38、步骤s233，所述高度计算系统根据所述第一实时速度和所述第二实时速度计算得到在上一次计时结束到当前计时结束之间的所述时间间隔内运行的所述运行高度，随后将所述初始高度减去所述运行高度得到所述可升降边几的所述实时高度。
39、上述技术方案具有如下优点或有益效果：仅采用六轴传感器即可实现对升降边几的实时高度计算，不需要霍尔传感器及其相关的电路，节省了硬件成本；并且使用的传感器数量减少，降低了设备故障的总体概率，也减少了设备维护的复杂度。
技术特征：
1.一种基于六轴传感器的可升降边几的高度计算系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高度计算系统，其特征在于，所述初始高度获取模块，包括：
3.根据权利要求1所述的高度计算系统，其特征在于，所述控制盒中内置有毫秒计时器，所述毫秒计时器在用户按下所述控制盒的操作键控制所述可升降边几升降时开始按照设定的所述时间间隔循环计时；则所述高度计算模块包括：
4.根据权利要求3所述的高度计算系统，其特征在于，所述操作键包括上升键和下降键，所述上升键控制所述可升降边几上升，上升下降键控制所述可升降边几下降；
5.根据权利要求4所述的高度计算系统，其特征在于，所述可升降边几在上升时的加速度计为正加速度，在下降时的加速度计为负加速度；则所述下降高度计算单元中计算所述实时高度时，将各所述运行高度和所述初始高度相加计算得到所述可升降边几的所述实时高度。
6.根据权利要求1所述的高度计算系统，其特征在于，将所述六轴传感器获取的z轴方向的检测数据作为所述加速度。
7.一种基于六轴传感器的可升降边几的高度计算方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6中任意一项所述的高度计算系统，包括：
8.根据权利要求7所述的高度计算方法，其特征在于，所述高度计算系统在所述可升降边几每次升降结束时将所述实时高度记录为所述历史高度；所述步骤s1包括：
9.根据权利要求7所述的高度计算方法，其特征在于，所述控制盒中内置有毫秒计时器，所述毫秒计时器在用户按下所述控制盒的操作键控制所述可升降边几升降时开始按照设定的所述时间间隔循环计时；则所述步骤s2包括：
10.根据权利要求9所述的高度计算方法，其特征在于，所述操作键包括上升键和下降键，所述上升键控制所述可升降边几上升，上升下降键控制所述可升降边几下降；
技术总结
本发明提供一种基于六轴传感器的可升降边几的高度计算系统及方法，涉及升降高度计算技术领域，包括：六轴传感器，安装在可升降边几的桌板的底面；电机，用于根据用户输入的指令驱动可升降边几进行升降；控制盒包括：在每次用户控制可升降边几升降时将存储的历史高度作为初始高度；按照预设的时间间隔定时读取六轴传感器检测的加速度，随后根据各加速度计算出在升降运动过程中各个时间间隔的区间内的运行高度，基于各运行高度和初始高度得到可升降边几的实时高度。有益效果是仅采用六轴传感器即可实现对升降边几的实时高度计算，不需要霍尔传感器及其相关的电路，节省了硬件成本，降低故障概率减少了设备维护的复杂度。
技术研发人员：任臻,史建业
受保护的技术使用者：乐歌人体工学科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23