创意模块化可穿戴硅基手环结构设计

　　这款腕戴结构的设计初衷，是面向日常健康监测、近场交互类的可穿戴场景做结构落地，区别于传统一体化手环的封闭结构，采用分体开口式腕带搭配独立功能模块的组合形式，适配不同腕围的佩戴需求，无需额外设置调节扣具，依靠腕带自身的形变张力即可实现稳定佩戴。腕带部分采用软质硅基材质设计，截面做了等厚圆角处理，边缘全部做R0.8的倒角过渡，避免长期佩戴对腕部皮肤造成压痕，开口端的两个端面做了15度的斜切处理，佩戴时腕带张开的形变应力会集中在腕带背部的弧形段，不会在开口位置出现应力集中导致的腕带开裂问题，腕带与上方功能模块的连接位置，做了嵌入式的卡槽结构，卡槽深度1.2mm，配合0.3mm的装配过盈量，不需要额外粘接或者螺丝固定，

　　即可实现功能模块与腕带的可靠连接，同时支持用户自行更换不同功能的模块组件，拓展设备的使用场景。上方的功能承载模块采用硬质壳体设计，整体轮廓做了仿积木块的凹凸齿形边缘，一方面提升模块外观的识别度，另一方面齿形结构可以作为模块堆叠扩展的连接接口，当需要拓展多组传感单元时，可通过齿形定位结构将多个模块拼接组合，不需要额外设计连接支架。模块上表面的圆形标识区域做了下沉0.5mm的凹槽设计，可用于放置触控标识、状态指示灯或者品牌标识，凹槽边缘做了0.2mm的凸边，避免日常佩戴摩擦导致标识区域刮花。模块壳体的侧壁预留了1mm宽的充电接口开槽，位置设置在模块靠近腕带开口的一侧，日常佩戴时接口会被腕带部分遮挡，避免汗液、灰尘进入接口内部，

　　充电时只需轻微掰开腕带开口端即可露出接口，不需要拆卸整个功能模块。从安装边界来看，腕带自然状态下的内环直径为65mm，适配腕围在140mm到190mm之间的成年用户，腕带宽度为18mm，佩戴时的接触面积足够分散设备重量，整体设备重量控制在28g以内，长期佩戴不会有明显的坠重感。功能模块的整体尺寸为38mm32mm8mm，内部可容纳的PCB板尺寸为35mm*29mm，预留了心率传感器、近场通信芯片、纽扣电池的安装位，传感器位置对应模块下表面的中心区域，做了1mm的透光窗口设计，窗口采用平面结构，佩戴时可紧贴腕部皮肤，提升信号采集的稳定性。结构设计过程中，针对腕带的反复形变做了疲劳校核，硅基材质的邵氏硬度设置为60A，

　　经过10000次开合形变测试后，腕带的形变残余量小于0.5mm，不会出现松脱无法固定的问题。模块壳体与腕带的连接位置，做了防脱倒刺结构，倒刺高度0.2mm，当腕带受外力拉扯时，倒刺会嵌入腕带的硅基材质内，避免功能模块从腕带上脱落。考虑到日常使用的防水需求，模块壳体的上下盖采用超声波焊接工艺，焊接缝位置做了溢胶槽设计，焊接后的溢料会填充在溢胶槽内，不会在壳体外表面形成凸起，整机可实现IP65级别的防水能力，满足日常洗手、出汗场景下的使用需求，不需要额外增加防水胶圈，减少装配工序和零件数量。