CN103735390A - 一种自适应式长度可调节拐杖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种自适应式长度可调节拐杖，拐杖本体一侧设有扶手，所述的拐杖本体内设有多个中空结构，拐杖本体的顶部中空结构内安装有电池，电池盖安装在拐杖本体顶部；拐杖本体底部的中空结构安装有齿条，齿条通过齿轮与步进电机相连接，所述的齿轮和步进电机通过齿轮支架固定在拐杖本体上，在齿轮支架上设有安装拐杖本体的孔，步进电机与电机箱之间安装有电机驱动板；拐杖本体外壁上安装有数字倾斜传感器，所述的倾斜传感器通过导线与电机驱动板相连接。通过数字倾斜传感器感应拐杖的倾斜角度，自动计算出齿条伸缩的变化量，并通过电机控制输出模块，从而实现通过步进电机控制齿条伸缩，智能控制自动调节拐杖长度，方便使用者使用。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种拐杖，具体的说是一种自适应式长度可调节拐杖。
背景技术
目前，现有的拐杖为一体结构，长度不能够调节，拐杖使用者多为伤残患者，在上楼或下楼时，由于楼梯台阶的高低变化，使使用者的重心发生变化，因此，使用者需要不断调整身体姿势使用拐杖，并且需要其他人员陪护，使用极为不方便，并且容易发生摔伤事故，安全性差。
现有具有伸缩结构的拐杖，主要采用螺纹或锁紧螺母固定连接，如：专利号为ZL200620082880.2、名称为手杖、拐杖伸缩调节机构的实用新型专利，公开了：包括两个相邻接的伸缩杆，其中之一为具有内螺纹的粗杆，另一为可伸入粗杆的细杆，所述细杆连接端的外缘部上设有与粗杆内螺纹相连接的外螺纹，粗杆的连接端的外管壁上设有外螺纹，所述粗杆外管壁上的外螺纹与锁紧螺母一侧的内螺纹相连接，所述锁紧螺母另一侧的内孔空套于细杆外围，所述粗杆连接端部上设有套于细杆外周壁且位于锁紧螺母内腔的弹性垫圈。
由此可见，现有公知技术，现有的伸缩拐杖不能实现智能自动控制拐杖伸缩，需要通过手动连接方式加长或缩短拐杖，使用极为不方便。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种自适应式长度可调节拐杖，通过在上楼或下楼时自动调节拐杖长度从而实现调节使用者重心的目的。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
提供了一种自适应式长度可调节拐杖，拐杖本体一侧设有扶手，所述的拐杖本体内设有多个中空结构，拐杖本体的顶部中空结构内安装有电池，电池盖安装在拐杖本体顶部；拐杖本体底部的中空结构安装有齿条，齿条通过齿轮与步进电机相连接，所述的齿轮和步进电机通过齿轮支架固定在拐杖本体上，在齿轮支架上设有与拐杖本体安装的孔，步进电机与电机箱之间安装有电机驱动板；拐杖本体外壁上安装有数字倾斜传感器，所述的倾斜传感器通过导线与电机驱动板相连接。
其中，拐杖本体底部的中空结构长于拐杖本体的顶部中空结构，拐杖本体底部的中空结构和拐杖本体的顶部中空结构为圆柱形结构，拐杖本体底部的中空结构直径大于齿条直径，拐杖本体的顶部中空结构大于电池直径。
其中，在拐杖本体底部的中空结构上设有开口，开口尺寸大于齿轮尺寸。
其中，所述的电机驱动板包括电源模块、脉冲输入处理模块和电机控制输出模块。
一种拐杖的电机驱动电路，包括：电源模块，管理数字倾斜传感器和步进电机的工作电源；脉冲输入处理模块，管理数字倾斜传感器传输的脉冲信号；电机控制输出模块，管理步进电机正反转。
本发明的有益效果：通过数字倾斜传感器感应拐杖的倾斜角度，自动计算出齿条伸缩的变化量，并通过电机控制输出模块，从而实现通过步进电机控制齿条伸缩，智能控制自动调节拐杖长度，方便使用者使用，结构简单、设计合理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的总体结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的侧视结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的局部放大示意图；
图4为本发明实施例所提供的齿轮箱结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的齿条结构示意图；
图6为本发明实施例所提供的电机箱结构示意图；
图中，1.齿轮支架，2.拐杖本体，3.电池盖，4.电池，5.数字倾斜传感器，6.齿条，7.导线，8.齿轮，9.步进电机，10.电机驱动板，11.电机箱。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解这些实施例是用于说明本发明而不是限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
请参照图1至图6，图1为本发明实施例所提供的总体结构示意图；图2为本发明实施例所提供的侧视结构示意图；图3为本发明实施例所提供的局部放大示意图；图4为本发明实施例所提供的齿轮箱结构示意图；图5为本发明实施例所提供的齿条结构示意图；图6为本发明实施例所提供的电机箱结构示意图。
在一种具体实施例中，提供了一种自适应式长度可调节拐杖，拐杖本体2一侧设有扶手，所述的拐杖本体2内设有多个中空结构，拐杖本体2的顶部中空结构内安装有电池4，电池盖3安装在拐杖本体2顶部；拐杖本体2底部的中空结构安装有齿条6，齿条6通过齿轮8与步进电机9相连接，所述的齿轮8和步进电机9通过齿轮支架1固定在拐杖本体2上，在齿轮支架1上设有与拐杖本体2安装的孔，步进电机9与电机箱11之间安装有电机驱动板10；拐杖本体2外壁上安装有数字倾斜传感器5，所述的倾斜传感器5通过导线7与电机驱动板10相连接。
具体的，拐杖本体2底部的中空结构长于拐杖本体2的顶部中空结构，拐杖本体2底部的中空结构和拐杖本体2的顶部中空结构为圆柱形结构，拐杖本体2底部的中空结构直径大于齿条6直径，拐杖本体2的顶部中空结构大于电池3直径；使用时，拐杖在发生角度倾斜时，数字倾斜传感器5探测到拐杖的倾斜角度，数字倾斜传感器5根据不同的角度输出不同的信号传输给电机驱动板10，从而驱动步进电机9驱动齿条6伸缩，补偿给拐杖相应的长度，拐杖能够自动适应楼梯的高度变化，由此可见，能够智能控制拐杖长度，控制齿轮伸缩，方便使用者使用，提高使用安全性；同时，电机具有自锁功能，防止拄拐时齿条被压缩回，从而实现使使用者在上楼或下楼时调整重心的目的。
进一步的，在拐杖本体2底部的中空结构上设有开口，开口尺寸大于齿轮8尺寸，通过齿轮8将齿条6与步进电机9连接，从而实现步进电机9驱动齿条6运动方向。
进一步的，所述的电机驱动板10包括电源模块、脉冲输入处理模块和电机控制输出模块，所述的电源模块用于管理数字倾斜传感器5和步进电机9的工作电源，所述的脉冲输入处理模块用于管理数字倾斜传感器5传输的脉冲信号，所述的电机控制输出模块用于管理步进电机9正反转。
本发明提供了一种拐杖的电机驱动电路，包括：电源模块，管理数字倾斜传感器5和步进电机9的工作电源；脉冲输入处理模块，管理数字倾斜传感器5传输的脉冲信号；电机控制输出模块，管理步进电机9正反转。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种自适应式长度可调节拐杖，其特征在于：拐杖本体（2）一侧设有扶手，所述的拐杖本体（2）内设有多个中空结构，拐杖本体（2）的顶部中空结构内安装有电池（4），电池盖（3）安装在拐杖本体（2）顶部；拐杖本体（2）底部的中空结构安装有齿条（6），齿条（6）通过齿轮（8）与步进电机（9）相连接，所述的齿轮（8）和步进电机（9）通过齿轮支架（1）固定在拐杖本体（2）上，在齿轮支架（1）上设有与拐杖本体（2）安装的孔，步进电机（9）与电机箱（11）之间安装有电机驱动板（10）；拐杖本体（2）外壁上安装有数字倾斜传感器（5），所述的倾斜传感器（5）通过导线（7）与电机驱动板（10）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种自适应式长度可调节拐杖，其特征在于：拐杖本体（2）底部的中空结构长于拐杖本体（2）的顶部中空结构，拐杖本体（2）底部的中空结构和拐杖本体（2）的顶部中空结构为圆柱形结构，拐杖本体（2）底部的中空结构直径大于齿条（6）直径，拐杖本体（2）的顶部中空结构大于电池（3）直径。
3.根据权利要求1所述的一种自适应式长度可调节拐杖，其特征在于：在拐杖本体（2）底部的中空结构上设有开口，开口尺寸大于齿轮（8）尺寸。
4.根据权利要求2所述的一种自适应式长度可调节拐杖，其特征在于：在拐杖本体（2）底部的中空结构上设有开口，开口尺寸大于齿轮（8）尺寸。
5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种自适应式长度可调节拐杖，其特征在于：所述的电机驱动板（10）包括电源模块、脉冲输入处理模块和电机控制输出模块。
6.一种拐杖的电机驱动电路，其特征在于：电源模块，管理数字倾斜传感器（5）和步进电机（9）的工作电源；脉冲输入处理模块，管理数字倾斜传感器（5）传输的脉冲信号；电机控制输出模块，管理步进电机（9）正反转。
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