基于老年人的智能拐杖的設計與實現(xiàn)

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(jīng)濟的發(fā)展，運用科技的力量對普通拐杖的改進和創(chuàng)新是非常有必要的。根據(jù)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(xiàn)代化發(fā)展的今天、不斷變化的生活環(huán)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(xiàn)的過失和困難。再加上目前相關的養(yǎng)老機構(gòu)職業(yè)化的建設比較落后，養(yǎng)老服務的不專業(yè)化，導致了當前養(yǎng)老服務越來越不能滿足當前老齡化社會的發(fā)展。

當前人口老齡化進入快速發(fā)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(tǒng)設計產(chǎn)業(yè)便隨之進入了黃金期。國內(nèi)外老年人健康產(chǎn)品市場上涌現(xiàn)出許多創(chuàng)新產(chǎn)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(jīng)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(chuàng)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(tǒng)中，老年人拐杖的外觀由傳統(tǒng)拐杖演變而來，布局仍對應于某類產(chǎn)品，但在材料和顏色與傳統(tǒng)拐杖的使用上存在許多差異，使其現(xiàn)代化、裝飾化，符合現(xiàn)代審美理念。此外，這種智能拐杖在輔助功能規(guī)則下針對常規(guī)拐杖進行了優(yōu)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(jié)構(gòu)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(jù)個人情況進行定制設計，要符合手型曲線吻合。可采用軟塑料材質(zhì)，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(jié)實耐用，另一方面材料的質(zhì)量不宜太重。可采用PC材料，這種材料具有優(yōu)異的電絕緣性、穩(wěn)定性、延伸性，具有較高的強度。同樣，主體也可分為調(diào)節(jié)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(jù)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(chǎn)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(jīng)磨損過度的底座。底座作為拐杖的支撐部分，穩(wěn)定性是必須進行加強，底座可采用凹凸底紋加強拐杖的穩(wěn)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(jù)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(chǎn)品主打兩個顏色分別為：

1）黑色：象征權(quán)威、高雅、低調(diào)、創(chuàng)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(wěn)，高貴等特有的高貴氣質(zhì);

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(quán)威;在婚慶喜事中，它象征喜慶、吉祥;在傳統(tǒng)節(jié)日中，它象征吉利、驅(qū)邪鎮(zhèn)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(zhì)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(yōu)良的非晶型熱塑性樹脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、延伸性、尺寸穩(wěn)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(yōu)點，在你生活的各個角落都能見到PC塑料的影子，大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(jù)拐杖內(nèi)部的定位系統(tǒng)，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(jiān)護系統(tǒng)功能：該智能拐杖裝置兼具有手動報警觸發(fā)操作功能、解除報警觸發(fā)操作功能以及結(jié)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(jié)合運用位置定位模塊和移動通信模塊實現(xiàn)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(lián)性能，并且還能夠通過功能擴展而進一步的實現(xiàn)記步統(tǒng)計，和監(jiān)控功能;基于該智能拐杖裝置的監(jiān)護系統(tǒng)，則使得智能拐杖裝置使用者的監(jiān)護者可以通過移動監(jiān)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(jiān)護管理，能夠更好地為老年人提供監(jiān)護輔助服務。

4 結(jié)語

本文旨在創(chuàng)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(xiàn)代的科學技術，從人性化理念的出發(fā)，克服傳統(tǒng)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(chǎn)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(fā)展，具有良好的市場前景。

參考文獻：

[1] 陳言.一種多功能智能拐杖的設計[J].藝術與設計（理論），2010，2（2）：209-210.

[2] 李曉.老年人產(chǎn)品需求及人性化設計分析[D].天津：天津科技大學，2010.

[3] 朱偉，萬福成，楊土明.老年人拐杖的智能設計研究[J].長江大學學報（自科版），2014，11（22）：61-63.

[4] 曲鵬宇，李義強，曹景琦，等.多功能全自動智能拐杖方案設計[J].湖北農(nóng)機化，2020（3）：182.

【通聯(lián)編輯：唐一東】