CN105469544A - 一种基于手部肌电的多功能拐杖 - Google Patents

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邹凌
孙伟
李文杰
糜超
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Abstract

本发明公开了一种基于手部肌电的多功能拐杖，包括：拐杖护臂、拐杖杆、无线充电供电装置。其特征在于：拐杖护臂与拐杖杆之间接口可锁定，拐杖护臂设置有显示屏、肌电采集装置及陀螺仪；所述的拐杖杆中设置有定位系统、导航系统、摔跤报警系统、记步系统、肌电和陀螺仪数据交互系统、主控芯片以及无线充电供电系统；另外拐杖杆头部手柄上设置有握力检测系统以及控制按键。多功能拐杖特征在于实时检测拄拐人手部肌电信号并结合陀螺仪数据，判断拄拐人运动状态，判断拄拐人是否出现突发情况。

Description

一种基于手部肌电的多功能拐杖
技术领域
本发明是基于手部肌电的多功能拐杖。
背景技术
老年人跌倒发生率高、后果严重，是老年人伤残和死亡的重要原因之一。据美国疾病预防控制中心2006年公布数据显示：美国每年有30％的65岁以上老年人出现跌倒。随着美国老龄化的发展，直接死于跌倒的人数从2003年的13700人上升到2006年的15802人。此外，报道还显示：在过去的三个月中，580万65岁以上老人有过不止一次的跌倒经历。一年中，180万65岁以上老人因跌倒导致活动受限或医院就诊。2006年全国疾病监测系统死因监测数据显示：我国65岁以上老年人跌倒死亡率男性为49.56/10万，女性为52.80/10万。
老年人跌倒造成沉重的疾病负担。仅2002年，美国老年人因跌倒致死12800人，每年因跌倒造成的医疗总费用超过200亿美元，估计到2020年因跌倒造成的医疗总费用将超过320亿美元；在澳大利亚，2001年，用于老年人跌倒的医疗支出达到0.86亿澳元，估计2021年将达到1.81亿澳元。
我国已进入老龄化社会，65岁及以上老年人已达1.5亿。按30％的发生率估算每年将有4000多万老年人至少发生1次跌倒。严重威胁着老年人的身心健康、日常活动及独立生活能力，也增加了家庭和社会的负担。
拐杖是老年人行动的重要辅助工具，但现在的拐杖其功能有限，无法有效的防止“手滑”、“握不住”等主观因素的影响。却大多数情况下拐杖的状态与用户的状态相似，所以只要检测拐杖的状态则可以逆推用户现状，以便于在突发事件发生时保护用户安全。
发明内容
本发明的目的是提供一款多功能拐杖，利用生物电技术实现运行状态的判别，并融合定位、导航、摔跤报警、记步以及无线充电技术，达到方便用户使用、保障用户安全的目的。
本发明的技术方案是：拐杖护臂与拐杖杆之间接口可锁定，拐杖护臂设置有显示屏、肌电采集装置及陀螺仪；所述的拐杖杆中设置有定位系统、导航系统、摔跤报警系统、记步系统、数据交互系统、主控芯片以及无线充电供电系统；另外拐杖杆头部手柄上设置有握力检测系统以及控制按键。
进一步，接收到肌电信号与陀螺仪数据后，调用算法分析程序，判别拄拐人运动状态，并根据具体状态差异与定位系统、导航系统、摔跤报警系统、记步系统进行数据交互。
进一步，报警系统被触发后，播报预设的用户信息寻求现场帮助，并发送警报信息以及定位信息给预设关联用户，及时通知家属，保障用户安全。系统开放用户信息，在显示屏中显示出来，方便医护人员的救治。
进一步，无线可充电供电装置的使用，免除了用户接触电源的危险，特别是老龄用户，保障了他们的用电安全。
附图说明
图1基于手部肌电的多功能拐杖的原理方框图。
具体实施方式
护臂顶部为一只环形腕带，内部装载肌电采集电极以及陀螺仪，实时采集手臂肌电信号，传输到主控芯片。
利用在线算法实时识别当前拄拐人的运动状态，当拐杖正在支撑时，锁死拐杖护臂与拐杖杆之间接口，加大支撑面，防止手滑、拐杖脱手等事件发生，保障用户安全减少摔跤的几率；当拐杖被抬起时，放开接口，便于使用。当识别到用户倒地等突发情况时，触发报警系统。
报警系统被触发后，播报预设的用户信息寻求现场帮助，并发送警报信息以及定位信息给预设关联用户，及时通知家属，保障用户安全。系统开放用户信息，在显示屏中显示出来，方便医护人员的救治。
拐杖手柄上安置系统操作按键，便于用户操控。报警系统被误触时，手动操作可以关闭报警。
记步系统记录行进速度、时间、步数等信息，定位信息，导航信息，用户都可以通过按键与显示屏随时了解、查阅。
电源模块使用无线可充电供电装置。无线可充电供电装置的使用，免除了用户接触电源的危险，特别是老龄用户，保障了他们的用电安全。

Claims (8)

1.一种基于手部肌电的多功能拐杖，包括：拐杖护臂、拐杖杆、无线充电供电装置。其特征在于：拐杖护臂与拐杖杆之间接口可锁定，拐杖护臂设置有显示屏、肌电采集装置及陀螺仪；所述的拐杖杆中设置有定位系统、导航系统、摔跤报警系统、记步系统、数据交互系统、主控芯片以及无线充电供电系统；另外拐杖杆头部手柄上设置有握力检测系统以及控制按键。多功能拐杖特征在于实时检测拄拐人手部肌电信号并结合陀螺仪数据，判断拄拐人运动状态，判断拄拐人是否出现突发情况。
2.根据权利要求1所述的拐杖，其特征在于，护臂顶部为一只环形腕带，内部装载肌电采集电极以及陀螺仪，实时采集手臂肌电信号，传输到主控芯片，识别当前拄拐人的运动状态。
3.根据权利要求2所述，其特征在于，当拐杖正在支撑时，锁死拐杖护臂与拐杖杆之间接口，加大支撑面，防止手滑、拐杖脱手等事件发生，保障用户安全减少摔跤的几率；当拐杖被抬起时，放开接口，便于使用。
4.根据权利要求2所述，其特征在于，当识别到用户倒地等突发情况时，触发报警系统。
5.根据权利要求1所述的拐杖，其特征在于，报警系统被触发后，播报预设的用户信息寻求现场帮助，并发送警报信息以及定位信息给预设关联用户，及时通知家属，保障用户安全。系统开放用户信息，在显示屏中显示出来，方便医护人员的救治。
6.根据权利要求1所述的拐杖，其特征在于，拐杖手柄上安置系统操作按键，便于用户使用。
7.根据权利要求1所述的拐杖，其特征在于，记步系统记录行进速度、时间、步数等信息，定位信息，导航信息，用户都可以通过按键与显示屏随时了解、查阅。
8.根据权利要求1所述的拐杖，其特征在于，电源模块使用无线可充电供电装置。无线的充电装置便于拐杖杆实现全封闭，提高系统安全。
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