按摩椅是怎么工作的？是什么原理？

罗兰·拉贝（Roland Labbe）早期按摩椅设计插图

想象这样一个场景：漫长的一天过后，你回到家中。背部僵硬，肩膀酸痛，双脚疼痛难忍。你脱掉鞋子，靠在躺椅上，拿起遥控器。但你不是要看电视——而是要告诉椅子你所有的疼痛之处。然后椅子就会给你按摩。

机器人按摩椅已经出现了几十年。在美国，它们是奢侈品，可能要花费数千美元。虽然按摩椅在美国的市场相对较小，但在其他地方并非如此。许多网站声称，按摩椅在日本更为常见——一些网站估计，超过20%的日本家庭拥有一台。

机器人按摩椅背后的理念相当简单。椅子上或内部的装置让坐在上面的人有接受按摩的感觉。有些椅子只有简单的振动元件，其他的则包含复杂的机械装置，旨在模仿人类按摩师的手法。它们都是为有可支配收入的疲惫人群提供舒适和放松而设计的。

虽然市场上的许多按摩椅依靠机械方法，但发明家们已经想出了其他几种技术来完善按摩椅。一些人设计出利用水来按摩以消除紧张和压力的款式，还有些使用一系列气囊来挤压肌肉和促进血液循环。一些按摩椅制造商在其产品中结合使用多种技术。

这些机器是如何工作的呢？坐好，放松，把你的椅子设置为“指压按摩（shiatsu）”模式，我们将逐步为你介绍。让我们先从机械方法开始。

简易按摩椅

1948年，罗兰·A·拉贝（Roland A. Labbe）提交了一份按摩椅的专利申请。拉贝的设计包括一个安装在基座上的凳子，一个金属框架连接在基座的后部。拉贝设计这款椅子通过振动和拉伸坐在椅子上的人来缓解压力、紧张和疼痛。他还精心设计了椅子能够接受附件的功能，这些附件可以提供其他形式的按摩。与今天的椅子相比，他的设计看起来有点吓人。

按摩椅：机械按摩

大多数按摩椅依靠电机、齿轮、滚轮和振动机构的组合。这种椅子的历史可以追溯到半个多世纪以前。在过去的几十年里，它们变得更加精密复杂。

最简单的按摩椅使用一系列振动表面来提供按摩。为了产生振动，制造商使用包含加重轮或齿轮的小型装置。重量不在轮的中心，这使得轮子不平衡。当装置的电机快速旋转轮子时，旋转就会引起振动。有振动功能的手机就包含这种小型装置。按摩椅需要几个这样的装置来在其表面产生振动，同时又不会使整个椅子失衡。

虽然没有两家按摩椅制造商使用完全相同的设计，但有一些适用于大多数型号的通用设计技术。如果你把椅子的座套去掉，就会看到一个支撑电机、齿轮和滚轮系统的框架。

当你从按摩椅接受按摩时，滚轮就像人的手一样。滚轮按照框架结构确定的模式移动。有些按摩椅的滚轮运动范围有限——它们只能沿着连接在框架上的轨道在椅子背部上下移动。电机为滚轮提供能量。

其他按摩椅更复杂。在这些椅子上，制造商将滚轮安装在一个机械臂上，这个机械臂可以横向和纵向移动。这意味着滚轮可以左右移动，甚至做圆周运动。同样，电机为机械臂的运动提供动力。按摩椅中的微处理器存储制造商预先编程到椅子中的按摩模式。

许多按摩椅允许用户调整按摩强度。有两种主要的调整强度的方法。一种是改变滚轮在按摩模式下离框架的移动距离；另一种是将框架安装在靠背的枢轴上，使其能够靠近或远离使用者的背部。

由于许多按摩椅是躺椅，制造商必须设计能够在多种位置运行的电气和机械系统。一些按摩椅有电动躺卧系统，用户可以通过按下按摩椅控制系统上的按钮来改变椅子的位置。其他椅子则要求用户在用力向后靠椅背之前先拉动释放手柄。

并非所有按摩椅都依靠纯机械方法。有一种设计使用水，但使用者却能保持完全干燥。这是如何做到的呢？在下一节中你会找到答案。

我需要一次按摩

许多按摩椅可以执行多种按摩技术，例如：

揉捏——滚轮做圆周运动

滚动——滚轮在靠背上上下移动

轻拍——滚轮交替从靠背向内和向外推，模拟流行的“空手道劈砍”按摩技术

抓握——椅子包含能紧紧抓住使用者腿部或手臂然后再松开的装置

指压——滚轮按压使用者背部的某些点（有时称为穴位）以缓解紧张

无水渍的水按摩

纯机械方法的一种替代方案是用水。这就是弗兰克·J·阿茨特（Frank J. Arzt）发明的水疗按摩椅（Hydro-Massage Chair）设计背后的原理。阿茨特的设计让使用者可以体验到充满活力的水按摩，而且还能保持完全干燥。

他的设计包括一个类似于水床的防水隔膜。椅子的靠背包含这个隔膜。隔膜的正面——与使用者背部接触的一侧——由一系列横杆约束。如果没有这些横杆，当隔膜内的水压变化时，隔膜就会变形。隔膜顶端的阀门允许使用者或制造商给隔膜垫注水。

沿着隔膜的背面有一系列喷嘴。这些喷嘴通过管道连接到电动泵以及加热和冷却系统。泵使椅子内的水再循环，将水推过喷嘴以产生按摩的感觉。使用者坐在椅子上就能接受水射流的按摩。加热和冷却系统可以根据使用者的喜好调节水温。

阿茨特的专利表明，喷嘴内部的中心通道可以包含一个转子。转子的旋转会使水射流也旋转，从而增加对使用者的冲击面积。通过使水脉冲式地通过喷嘴，椅子可以模拟从一些机械按摩椅上能得到的轻拍感觉。

尽管阿茨特在2000年就提交了专利申请，但水疗按摩椅并没有大量涌入市场（双关语）。这可能是因为在世界大部分地区按摩椅仍然是一个小市场，或者也许是制造过程太复杂。但市场上有干式水疗按摩床和床垫，所以我们将来可能还会看到椅子的变体。

一些按摩椅使用另一种依赖空气的技术。按摩椅是如何利用空气来放松酸痛的背部的呢？继续阅读以找出答案。

意外之喜

阿茨特早期的水疗按摩椅设计揭示了一个具有挑战性的问题。水射流导致防水隔膜以阿茨特未曾预料到的方式膨胀和拉伸。椅子的背部会因水压而凸出。为了固定隔膜，阿茨特在框架上加了横杆，使它看起来像个梯子。横杆将隔膜固定在原位。但隔膜在椅子顶部附近仍然凸出。阿茨特称这不是问题，它会环绕使用者的脖子和肩膀，为头部提供舒适的支撑。

气囊按摩的奇妙之处

电视节目主持人瑞安·西克雷斯特（Ryan Seacrest）在一台iJoy按摩椅上小睡了一会儿。西克雷斯特睡去了！（盖蒂图片社为左岸制作公司提供）

按摩师常用的一种技术是紧紧抓住并挤压大块肌肉几秒钟，然后再松开。这有助于缓解紧绷肌肉的紧张，促使它们放松。一些按摩椅制造商看到了将这些技术融入自己产品的机会。但是，你如何制造一种挤压使用者的装置，而又不让它变成更适合出现在恐怖电影里的危险机器呢？

一种解决方案是使用气囊。一些高端按摩椅有多个气囊。主要集中在使用者的手臂和腿部这两个区域。这是因为更容易隔离四肢，而且也不太可能伤害使用者或妨碍其呼吸能力。

一些按摩椅使用多个气囊来挤压每只手臂和腿部。椅子内部的小型空气压缩机给气囊充气。空气压缩机通过一系列管道连接到气囊。一些按摩椅包括一个开关，可以打开和关闭空气通道，这样椅子就可以给一组气囊充气而不影响其他气囊。其他按摩椅使用多个压缩机，每个压缩机专用于一组特定的气囊。

椅子内置的多处理器连接到压缩机，并在按摩期间告诉它何时启动气囊。一些按摩椅允许使用者调整空气按摩的强度。强度与充气量成正比——完全充气的气囊会提供更紧实的挤压。

一些按摩椅也在座位和靠背上使用气囊。通过快速给气囊充气和放气，椅子可以模拟轻拍式按摩方法。以较慢的速度给气囊充气则可以模拟滚动或揉捏。但大多数按摩椅依靠机械手段来提供这些功能中的大部分，并将气囊作为辅助按摩装置。

你如何控制按摩椅，还有那些能感知你身体尺寸的椅子是怎么回事呢？在下一节中找出答案。

拿来舒适的椅子！

第一次使用带有气囊的按摩椅可能会感觉有点奇怪。在2008年消费电子展（Consumer Electronics Showcase）上，作者测试了几款带有气囊功能的按摩椅。尽管有腿和手臂基本上被椅子困住的感觉，但挤压的感觉实际上非常舒适，而且从不太强烈。

按摩椅的控制

许多按摩椅带有预先编程的按摩疗法列表。使用者坐在椅子上，通常使用遥控器从列表中选择想要的疗法。由于很少或不需要远程操作按摩椅，所以大多数按摩椅遥控器直接与椅子相连。

椅子内部的微处理器存储每种按摩模式的信息。当使用者选择一种特定的疗法时，微处理器向椅子的各种按摩装置发送命令。虽然使用者不能修改椅子的按摩模式，但许多椅子允许使用者使用遥控器调整按摩强度。然后微处理器向相应的装置发送命令，该装置调整其强度。

有些椅子有复杂的交互设备。如果你选购高端按摩椅，可能会看到一款带有红外人体扫描仪的椅子。这些扫描仪实际上只是一系列红外传感器，可以检测使用者身体与椅子接触的点。传感器将信息发送给微处理器，微处理器然后进行一些计算并向按摩装置发送新的信息。

由于可能有多个人使用同一把按摩椅，能够进行这些调整是很重要的。例如，一个身高6英尺（1.8米）的使用者的背部与椅子靠背的接触面积会比一个只有5英尺（1.5米）高的使用者更多。对于6英尺高的使用者来说合适的颈部按摩，对于矮很多的人来说可能会感觉很奇怪——如果他们的身高足够能感觉到的话。通过扫描使用者的身体，椅子可以进行调整，使每个人的接触点都处于合适的高度和宽度。

一些按摩椅会监测使用者对按摩的反应，即时调整强度并专注于特定区域。三洋零重力按摩椅（Sanyo Zero Gravity Massage Chair）包括监测皮肤电反应的传感器。这与测谎仪用来监测人对提问的反应的技术相同。皮肤电传感器测量使用者的脉搏率和出汗情况。当椅子检测到这些指标增加时，它会将数据解读为当前正在按摩的区域特别紧张或僵硬。椅子的微处理器会改变正常模式，在该区域花费更多时间。[来源：三洋]

少数按摩椅包含语音响应软件。这个软件可以解释并响应使用者的语音命令。命令列表通常只是椅子整体功能的一个小部分。

按摩椅是否会走出奢侈品市场，在美国的家庭中变得普遍呢？这是许多制造商的希望。但就目前而言，按摩椅的价格似乎仍将限制市场规模。

要了解更多关于按摩椅及相关主题的信息，请查看下一页的链接。

事实与虚构

一些按摩椅制造商使用的术语让怀疑者感到不满。其中一个术语是反射疗法（reflexology）。反射疗法是一种基于这样一种信念的实践：脚上的特定点与身体的其他部位相对应。一些反射疗法的从业者声称，他们可以通过按摩脚上的这些点来帮助缓解全身的疼痛和其他症状。怀疑者质疑反射疗法的有效性，并认为让人或东西按摩脚的唯一好处就是感觉舒服。