基于老年人的智能拐杖的設計與實現

鄭成偉，馬亮，王興，陳杰, 夏云飛

摘要： 在目前的拐杖市場上，普通拐杖的作用比較單一，無法滿足當前社會所需要的一些需求;隨著科技和經濟的發展，運用科技的力量對普通拐杖的改進和創新是非常有必要的。根據老年人的需求，可以設計一款多功能于一體的拐杖來滿足當前老年人的需求，讓老年人的生活更加方便，更加舒適。

關鍵詞：拐杖;智能;老年人

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）20-0137-02

1 設計方案的提出

現代化發展的今天、不斷變化的生活環境，給老年人和行動不便的人帶來了眾多問題，這些都使得需要讓他們獨自在家用各種工具應對可能出現的過失和困難。再加上目前相關的養老機構職業化的建設比較落后，養老服務的不專業化，導致了當前養老服務越來越不能滿足當前老齡化社會的發展。

當前人口老齡化進入快速發展階段時，老年人的健康問題受到廣泛的關注，老齡化服務系統設計產業便隨之進入了黃金期。國內外老年人健康產品市場上涌現出許多創新產品，如老年人紙尿褲、老年人智能拐杖、老年人智能眼鏡等，都飽含著對老年人的人性關懷。如今我國人口老齡化問題已經迫在眉睫，摔跤對年輕人來說是再平常不過的事情，但是對老年人而言，則可能攸關生死，輕則重傷住院，重則一命嗚呼，而在摔倒之后沒有得到及時的救助，是讓子女們困擾不已的問題。因此設計一款智能拐杖是十分必要的，讓老年人的晚年生活更加安全有保障，同時也讓老年人家里人可以減少對老人的擔心。

2 具體設計方案

2.1 智能拐杖具體設計方案

創新設計一種能讓老年人對前方障礙物實時探知自動或手動報警的，位置和時間信息語音提示的，智能多功能導航拐杖。在設計系統中，老年人拐杖的外觀由傳統拐杖演變而來，布局仍對應于某類產品，但在材料和顏色與傳統拐杖的使用上存在許多差異，使其現代化、裝飾化，符合現代審美理念。此外，這種智能拐杖在輔助功能規則下針對常規拐杖進行了優化，增加了照明功能，定位功能，和報警功能，可以使得老人在遇到緊急情況時可以更好地進行應對。

2.2 智能拐杖結構設計分析

1）把手設計：由于每個人的個人情況不一樣，把手設計為可拆卸易組裝、更換，在購置時，可以根據個人情況進行定制設計，要符合手型曲線吻合?？刹捎密浰芰喜馁|，增加使用的舒適程度。

2）主體設計：主體部分對于拐杖來說十分重要，因此主體部分的材料一方面要結實耐用，另一方面材料的質量不宜太重?？刹捎肞C材料，這種材料具有優異的電絕緣性、穩定性、延伸性，具有較高的強度。同樣，主體也可分為調節式和固定式來滿足不同消費者的消費需求。為了滿足夜間需求，也可根據消費者情況在主體部分安裝LED燈，保障老人在夜間使用的需求。

3）底座設計：底座由于在使用過程中處于地下，就會產生磨損，因此底座的設計需要可拆卸，易組裝，以便及時更換已經磨損過度的底座。底座作為拐杖的支撐部分，穩定性是必須進行加強，底座可采用凹凸底紋加強拐杖的穩定性，來滿足拐杖支撐的需要。

2.3 智能拐杖外觀設計分析

由于每個人的審美觀和對顏色的喜好有問題，因此，要根據每一個人的不同喜好設計多種顏色的拐杖來滿足市場的需求。目前產品主打兩個顏色分別為：

1）黑色：象征權威、高雅、低調、創意;由于黑色自古以來被人們所喜愛，因此賦予“剛直、堅毅、嚴正、無私”等含義。將其運用于拐杖中可以給人一種沉穩，高貴等特有的高貴氣質;

2）紅色：紅色是中華大地上人們最喜歡的顏色，在千年的流傳運用里，它儼然成為中國的象征顏色。在重要事件、場所中，它象征莊嚴、尊貴、權威;在婚慶喜事中，它象征喜慶、吉祥;在傳統節日中，它象征吉利、驅邪鎮妖;在日常運用中，它象征陽剛、熱烈、濃郁、美好。 將其運用于拐杖中可以給人一種吉祥的寓意。

2.4 智能拐杖材質設計分析

本拐杖的設計主要部分基本采用PC材料，底座和把手采用橡膠材料。

PC材料是一種綜合性能優良的非晶型熱塑性樹脂，具有優異的電絕緣性、延伸性、尺寸穩定性及耐化學腐蝕性，較高的強度、耐熱性和耐寒性;增加耐高溫125度，耐低溫-40度，還具有自熄、阻燃、無毒、可著色等優點，在你生活的各個角落都能見到PC塑料的影子，大規模工業生產及容易加工的特性也使其價格極其低廉。

橡膠是具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀。

3 主要功能設計

1）照明功能：在智能拐杖上共有3個不同作用的燈，第一個作為照明的大燈，光度比較強，可充當照明的功能;第二個為副燈，當主燈遇到故障時，副燈可以打開，做緊急情況時使用;第三個為紅色預警燈，可以在夜晚中使用，提醒其他人員及車輛注意到。

2）報警功能：智能拐杖內部含有一個芯片，在必要時可以啟動其報警功能，在老人緊急情況時，家人可以收到老人的位置信息，了解老人的情況。

3）定位功能：家人可以根據拐杖內部的定位系統，用手機及時掌握老人的位置信息，防范老人走丟的這種情況。

4）監護系統功能：該智能拐杖裝置兼具有手動報警觸發操作功能、解除報警觸發操作功能以及結合碰撞識別性能改進的智能拐杖裝置倒地識別報警功能，還結合運用位置定位模塊和移動通信模塊實現的遠程報警功能，豐富了報警能力的多樣性，有效提升了智能拐杖裝置報警的智能化程度、報警防范性能和對外互聯性能，并且還能夠通過功能擴展而進一步的實現記步統計，和監控功能;基于該智能拐杖裝置的監護系統，則使得智能拐杖裝置使用者的監護者可以通過移動監護終端，對智能拐杖裝置使用者進行多方面的遠程信息化監護管理，能夠更好地為老年人提供監護輔助服務。

4 結語

本文旨在創新設計一種能讓老年人對前方障礙物實時探知自動或手動報警的，位置和時間信息語音提示的，智能多功能導航拐杖。利用現代的科學技術，從人性化理念的出發，克服傳統拐杖的單一功能的弊端。同時拐杖得到設計也會考慮其群體的特殊性，滿足老年人對產品的安全性要求。同時，人口老齡化問題越來越嚴重，在社會上引起了極大的關注，在此情況下，間接推動了智能拐杖的發展，具有良好的市場前景。

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