CN209847776U - 一种智能拐杖 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种智能拐杖涉及的是一种拐杖，尤其是一种具备遥控功能的智能拐杖。包括依次相连的握把、辅杆、主杆、脚架座、脚架和独立的遥控器，握把安装在辅杆顶端，辅杆和主杆活动连接；脚架座设置在主杆底端，脚架安装在脚架座下部；脚架由若干个均匀分布在脚架座下部圆周的脚撑组成；在脚撑中下部装有行走部件；所述行走部件包括行走支架座、行走支架和行走轮，行走支架座固定安装在脚撑上，行走支架座和行走支架均中空，行走支架活动安装在行走支架座中，行走支架能部分伸出或部分缩进行走支架座内；行走轮安装在行走支架的底端部；遥控器具有本体和手戴部位，在本体内设有遥控器控制模块；本体上设遥控按键；遥控器控制模板具有蓝牙模块。

Description

一种智能拐杖

技术领域

本实用新型一种智能拐杖涉及的是一种拐杖，尤其是一种具备遥控功能的智能拐杖。

背景技术

对于老年人或者腿脚不便的人，拐杖便是他们的第三条腿，往往外出时，只有拐杖在身边。而目前的拐杖，由于其功能单一以及使用者的个人身体状况因素，使用起来不大方便。因为随着年龄的增长，老人的记忆力和视力有所下降，经常会忘记拐杖放在了，腿脚不便的人寻找拐杖也极为不方便，可能会造成不必要的危险，给他们的生活和健康带来了许多不便的问题。普通拐杖便很难适应和满足这类使用者的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种智能拐杖，采用便携遥控器遥控拐杖自动归位，并附加伸缩、照明、定位、报警等智能拐杖的基础功能，使拐杖功能更加丰富，方便使用者日常生活使用和保障健康安全。

本实用新型是采取以下技术方案实现的：

一种智能拐杖包括依次相连的握把、辅杆、主杆、脚架座、脚架和独立的遥控器，握把安装在辅杆顶端，辅杆的下端和主杆的上端活动连接，辅杆能沿着主杆向上伸出或向下缩进；脚架座设置在主杆底端，脚架安装在脚架座下部；

脚架由若干个均匀分布在脚架座下部圆周的脚撑组成，所述脚撑用于支撑拐杖；在脚撑中下部装有行走部件；所述行走部件包括行走支架座、行走支架和行走轮，行走支架座固定安装在脚撑上，行走支架座和行走支架均中空，行走支架活动安装在行走支架座中，行走支架能部分伸出或部分缩进行走支架座内；行走轮安装在行走支架的底端部。

所述辅杆和主杆中空，在辅杆下端的内壁设有内螺纹；所述脚架座中空，在脚架座内装有可充电电池，在脚架座内还装有悬起的电机支架，电机支架位于可充电电池上部，并不与可充电电池相接触；在电机支架上设有第一减速电机，第一减速电机与可充电电池通过导线相连，可充电电池为第一减速电机提供工作电能；第一减速电机的输出轴上连接有第一光轴，第一光轴端部与第一螺杆相连；第一螺杆外部设有与辅杆内壁的内螺纹相配套的外螺纹，第一光轴带动第一螺杆旋转，从而进一步带动辅杆上下移动，实现辅杆在主杆内的伸、缩动作；

在与行走支架座相嵌套的行走支架部分内壁设有内螺纹；在行走支架座的端部内设第二减速电机，第二减速电机的输出轴上连接有第二光轴，第二光轴端部与第二螺杆相连；第二螺杆外部设有与行走支架内壁的内螺纹相配套的外螺纹，第二光轴带动第二螺杆旋转，从而进一步带动行走支架沿行走支架座伸缩，实现行走支架的伸、缩动作。在行走支架底部装有第三减速机，第三减速机的输出轴与驱动轮轴相连，第三减速机带动行走轮转动，从而带动拐杖动作。

第二减速电机和第三减速电机分别通过导线与安装在脚架座内的可充电电池相连，可充电电池为第二减速电机和第三减速电机提供工作电能；在脚架座内设有控制板，在控制板上设有电机驱动器和主控单片机，主控单片机与电机驱动器相连，电机驱动器分别通过导线与第一减速电机、第二减速电机以及第三减速电机相连，控制它们的工作状态。

拐杖的每一个脚撑内的行走部件可独立工作，从而实现拐杖的方向控制。

在辅杆的上端部设有电池充电插口、电源指示灯和扬声器，电源充电插口内部通过导线与可充电电池相连，为可充电电池充电；电源指示灯通过导线与可充电电池供电电路相连，用于指示可充电电池的供电电路是否接通；所述扬声器通过MP3模块芯片与主控单片机相连，用于发出提示声；可充电电池为电源指示灯和扬声器提供工作电源。

在握把上设有控制按键，所述控制按键包括拐杖照明按键、报警开关、拐杖伸长按键和拐杖收缩按键；在握把前端还设有照明灯，所述照明灯采用LED灯；照明灯通过照明按键与可充电电池相连，通过可充电电池供电；照明按键用于开启和关闭照明灯；所述照明按键和报警开关分别与主控单片机相连，拐杖伸长按键和拐杖收缩按键分别与第一减速电机相连。

在辅杆上部还设有电量指示灯，所述电量指示灯由四个LED灯顺序组成，电量指示灯与可充电电池相连，用于指示可充电电池的电量。

所述主控单片机上设有蓝牙模块。

遥控器采用手戴式遥控器，所述手戴式遥控器的整体为手表形状，具有本体和手戴部位，本体中空，在本体内设有遥控器控制模块；在本体上设有遥控按键，所述遥控按键包括遥控报警按键、拐杖高度调整按键、拐杖扬声器按键、遥控开关按键以及拐杖方向按键；遥控器控制模板具有蓝牙模块，遥控器控制模块与主控单片机通过蓝牙相连，从而实现通过遥控器远程控制拐杖的报警、高度调整按键、位置提示以及拐杖行进方向。

所述遥控器控制模块采用单片机。

为了防止滑动和过度摩擦，在脚撑端部设有脚垫。

所述可充电电池采用锂电池。

在主杆和辅杆连接处设有起连接和保护作用的护套，所述护套采用橡胶套，所述护套套装在主杆和辅杆连接处。

本实用新型使用时，由于遥控器可以设计成手戴式，能防止使用者将遥控器遗失遗忘。当使用者遗忘拐杖放于何处时，在一定范围内，可按下拐杖扬声器按键，拐杖上的扬声器发出提示声响，从而可得知拐杖位置。当行动不便时，可按下拐杖高度调整按键，拐杖可伸缩辅杆会在第一减速电机的作用下收缩，降低拐杖高度，可使拐杖运行时稳定，按下遥控开关按键时，拐杖脚架处可伸缩行走支架会驱动伸出举起拐杖待运动，此时使用者控制方向按键，来控制拐杖行驶到身边。当使用者需要帮助时，可按下报警按键，拐杖扬声器发出报警声响，从而可使家人或附近的人来帮助自己。

实用新型优点：

本实用新型设计巧妙、结构合理，不仅结合了智能拐杖的基本功能，还创新的增加了遗忘丢失时扬声辨位和可遥控驱动功能，极大的方便了记忆力下降的老年人和行动不便的使用者，可以给他们的日常生活带来极大的便利，在一定程度上能保障使用者的安全。当使用者忘记拐杖放在何处时，通过操作手戴式遥控器遥控拐杖，安装在拐杖上的扬声器便会发出声响，从而得知拐杖在何处。同时考虑到使用者可能存在行动不便的问题，在拐杖脚架处设置一个可伸缩行走轮，老人可以在一定范围内就像操纵遥控车那样操纵拐杖，让拐杖驶到自己身边，减少了造成威胁的可能。拐杖主干设计成电驱动伸缩结构，可通过按键，控制拐杖高度，以满足绝大多数使用者的需求。拐杖附加了照明，定位，报警等智能拐杖的基础功能，使拐杖功能更加丰富，方便使用者日常生活使用和保障健康安全。因此具有一定的实用意义和市场价值。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型整体结构示意图（伸长时）；

图2是本实用新型整体结构示意图（缩短时）；

图3是本实用新型遥控器的结构示意图；

图4是本实用新型握把部分的结构示意图；

图5是本实用新型的主杆部分结构剖视图；

图6是本实用新型的主杆部分和脚架座的结构剖视图；

图7是本实用新型的脚架部分结构示意图（行走轮收起）；

图8是本实用新型的脚架部分结构示意图（行走轮伸出）；

图9是图8的A部分放大剖视图；

图10是本实用新型的遥控功能模块图；

图11是本实用新型的拐杖驱动流程图；

图12是实施例中主控单片机的端口分配示意图；

图13是实施例中电机驱动器的电子原理图；

图14是实施例中电量指示灯、按键部分、蓝牙部分以及扬声器的电子原理图；

图15是实施例中可充电电池供电以及电源指示灯的电子原理图；

图16是实施例中LED灯的电子原理图；

图17是实施例中供电稳压部分的电子原理图；

图18是遥控器部分的单片机的端口分配示意图；

图19是遥控器部分的按键模组电子原理图；

图20是遥控器部分电池和稳压部分电子原理图；

图21是遥控器部分的蓝牙模块电子原理图。

图中：1、握把，2、辅杆，3、主杆，4、脚架座，5、脚架，5-1、脚撑，6、遥控器，7、内螺纹，8、行走部件，8-1、行走支架座，8-2、行走支架,8-3、行走轮，9、可充电电池，10、电机支架，11、第一减速电机，12、第一光轴，13、第一螺杆，14、第二减速电机，15、第二光轴，16、第二螺杆，17、第三减速机，18、驱动轮轴，19、控制板，20、电机驱动器，21、主控单片机，22、电池充电插口，23、电源指示灯，24、扬声器，25、控制按键，25-1、照明按键，25-2、报警开关，25-3、拐杖伸长按键，25-4、拐杖收缩按键，26、照明灯，26-1、拐杖照明按键，27、电量指示灯，28、本体，29、手戴部位，30、遥控按键，30-1、遥控报警按键，30-2、拐杖高度调整按键，30-3、拐杖扬声器按键，30-4、遥控开关按键，30-5、拐杖方向按键，31、脚垫，32、护套。

所述主控单片机和遥控器控制模块的单片机可选用市售的ATMEGA328P芯片。

具体实施方式

参照附图1～21，本实用新型拐杖具有依次相连的握把1、辅杆2、主杆3、脚架座4、脚架5和独立的遥控器6，握把1安装在辅杆2顶端，辅杆2的下端和主杆3的上端活动连接，辅杆2能沿着主杆3向上伸出或向下缩进；脚架座4设置在主杆3底端，脚架5安装在脚架座4下部；

脚架5由若干个均匀分布在脚架座4下部圆周的脚撑5-1组成，所述脚撑5-1用于支撑拐杖；在脚撑5-1中下部装有行走部件8；所述行走部件8包括行走支架座8-1、行走支架8-2和行走轮8-3，行走支架座8-1固定安装在脚撑5-1上，行走支架座8-1和行走支架8-2均中空，行走支架8-2活动安装在行走支架座8-1中，行走支架8-2能部分伸出或部分缩进行走支架座8-1内；行走轮8-3安装在行走支架8-2的底端部。

所述辅杆2和主杆3中空，在辅杆2下端的内壁设有内螺纹7；所述脚架座4中空，在脚架座4内装有可充电电池9，在脚架座4内还装有悬起的电机支架10，电机支架10位于可充电电池9上部；在电机支架10上设有第一减速电机11，第一减速电机11与可充电电池9通过导线相连，可充电电池9为第一减速电机11提供工作电能；第一减速电机11的输出轴上连接有第一光轴12，第一光轴12端部与第一螺杆13相连；第一螺杆13外部设有与辅杆内壁的内螺纹7相配套的外螺纹，第一光轴12带动第一螺杆13旋转，从而进一步带动辅杆2上下移动，实现辅杆2在主杆3内的伸、缩动作；

在与行走支架座8-1相嵌套的行走支架8-2部分内壁设有内螺纹；在行走支架座8-1的端部内设第二减速电机14，第二减速电机14的输出轴上连接有第二光轴15，第二光轴15端部与第二螺杆16相连；第二螺杆16外部设有与行走支架8-2内壁的内螺纹相配套的外螺纹，第二光轴15带动第二螺杆16旋转，从而进一步带动行走支架8-2沿行走支架座8-1伸缩，实现行走支架8-2的伸、缩动作。在行走支架8-2底部装有第三减速机17，第三减速机17的输出轴与驱动轮轴18相连，第三减速机17带动行走轮8-3转动，从而带动拐杖动作。

第二减速电机14和第三减速电机17分别通过导线与安装在脚架座4内的可充电电池9相连，可充电电池9为第二减速电机14和第三减速电机17提供工作电能；在脚架座4内设有控制板19，在控制板19上设有电机驱动器20和主控单片机21，主控单片机21与电机驱动器20相连，电机驱动器20分别通过导线与第一减速电机11、第二减速电机14以及第三减速电机17相连，控制它们的工作状态。参照附图17，本实施例中，通过供电稳压电路将可充电电池9中的电压转换为所要使用的工作电源。

拐杖的每一个脚撑5-1内的行走部件8可独立工作，从而实现拐杖的方向控制。电机驱动过程和驱动原理可参考附图11和图13，电机驱动器20采用了市售的ULN2803ADW驱动器，其输出端口分别与所要驱动的第一减速电机11、第二减速电机14以及第三减速电机17相连，控制它们的工作状态。主控单片机21是拐杖实现基本功能的核心部件，在本实施例中，主控单片机21的端口分配原理图见附图12。

在辅杆2的上端部设有电池充电插口22、电源指示灯23和扬声器24，参照附图15，电源充电插口22内部通过导线与可充电电池9相连，为可充电电池9充电；电源指示灯23通过导线与可充电电池供电电路相连，用于指示可充电电池的供电电路是否接通；参照附图14，所述扬声器24通过MP3模块芯片与主控单片机21相连，用于发出提示声；可充电电池9为电源指示灯23和扬声器24提供工作电源。

在握把1上设有控制按键25，所述控制按键25包括拐杖照明按键25-1、报警开关25-2、拐杖伸长按键25-3和拐杖收缩按键25-4；在握把1前端还设有照明灯26，所述照明灯26采用LED灯；参照图16，照明灯26通过照明按键25-1与可充电电池9相连，通过可充电电池9供电；照明按键25-1用于开启和关闭照明灯26；参照图14，控制按键25通过排阻Rp1与主控单片机21相连，拐杖伸长按键25-3和拐杖收缩按键25-4分别通过主控单片机21与第一减速电机11相连。

在辅杆2上部还设有电量指示灯27，参照附图14，在本实施例中，所述电量指示灯27由顺序依次为红色、红色、黄色和绿色的LED灯组成，电量指示灯27通过排阻Rp2与可充电电池9相连，用于指示可充电电池9的电量。在主控单片机21上还设有蓝牙模块。

为了防止滑动和过度摩擦，在脚撑5-1端部设有脚垫31。

在主杆3和辅杆2连接处设有起连接和保护作用的护套32，所述护套32采用橡胶套，所述护套32套装在主杆3和辅杆2连接处。

遥控器6采用手戴式遥控器，所述手戴式遥控器的整体为手表形状，具有本体28和手戴部位29，本体28中空，在本体28内设有遥控器控制模块；参照附图18，所述遥控器控制模块采用单片机。

在本体28上设有遥控按键30，所述遥控按键30包括遥控报警按键30-1、拐杖高度调整按键30-2、拐杖扬声器按键30-3、遥控开关按键30-4以及拐杖方向按键30-5；参照附图19，遥控按键30通过排阻RN1与遥控器控制模块单片机相连；遥控器控制模板具有蓝牙模块（参照附图21），遥控器控制模块与主控单片机通过蓝牙相连，从而实现通过遥控器6远程控制拐杖的报警、高度调整按键、位置提示以及拐杖行进方向。

参照附图20，遥控器6采用可充电电池，通过稳压器将电压转换成遥控器用电压。

从附图和上述实施例可以看到，智能拐杖不仅仅可以很方便的采用握把1操控，还可以将遥控器6戴在手上，有效地防止使用者将遥控器6遗失遗忘。当使用者遗忘拐杖放于何处时，在一定范围内，可按下遥控器6上设置的拐杖扬声器按键30-3，拐杖上的扬声器24发出提示声响，从而可得知拐杖位置。当行动不便时，可按下遥控器6上的拐杖高度调整按键30-2，拐杖可伸缩辅杆会在第一减速电机11的作用下收缩，降低拐杖高度，可使拐杖运行时稳定；按下遥控开关按键30-4时，拐杖脚架5处可伸缩行走支架8-2会驱动伸出举起拐杖待运动，此时使用者通过遥控器6控制方向按键，来控制拐杖行驶到身边。当使用者需要帮助时，更可以按下握把1或者遥控器6上的报警按键，使得拐杖扬声器24发出报警声响，从而可使家人或附近的人来帮助自己。功能考虑完善，而且操作方便，非常适合老人或行动不便的人群使用。

Claims (10)

1.一种智能拐杖，其特征在于：包括依次相连的握把、辅杆、主杆、脚架座、脚架和独立的遥控器，握把安装在辅杆顶端，辅杆的下端和主杆的上端活动连接，辅杆能沿着主杆向上伸出或向下缩进；脚架座设置在主杆底端，脚架安装在脚架座下部；

脚架由若干个均匀分布在脚架座下部圆周的脚撑组成，所述脚撑用于支撑拐杖；在脚撑中下部装有行走部件；所述行走部件包括行走支架座、行走支架和行走轮，行走支架座固定安装在脚撑上，行走支架座和行走支架均中空，行走支架活动安装在行走支架座中，行走支架能部分伸出或部分缩进行走支架座内；行走轮安装在行走支架的底端部；

遥控器采用手戴式遥控器，所述手戴式遥控器的整体为手表形状，具有本体和手戴部位，本体中空，在本体内设有遥控器控制模块；在本体上设有遥控按键，所述遥控按键包括遥控报警按键、拐杖高度调整按键、拐杖扬声器按键、遥控开关按键以及拐杖方向按键；遥控器控制模板具有蓝牙模块。

2.根据权利要求1所述的智能拐杖，其特征在于：所述辅杆和主杆中空，在辅杆下端的内壁设有内螺纹；所述脚架座中空，在脚架座内装有可充电电池，在脚架座内还装有悬起的电机支架，电机支架位于可充电电池上部，并不与可充电电池相接触；在电机支架上设有第一减速电机，第一减速电机与可充电电池通过导线相连，可充电电池为第一减速电机提供工作电能；第一减速电机的输出轴上连接有第一光轴，第一光轴端部与第一螺杆相连；第一螺杆外部设有与辅杆内壁的内螺纹相配套的外螺纹，第一光轴带动第一螺杆旋转，从而进一步带动辅杆上下移动，实现辅杆在主杆内的伸、缩动作。

3.根据权利要求1或2所述的智能拐杖，其特征在于：在与行走支架座相嵌套的行走支架部分内壁设有内螺纹；在行走支架座的端部内设第二减速电机，第二减速电机的输出轴上连接有第二光轴，第二光轴端部与第二螺杆相连；第二螺杆外部设有与行走支架内壁的内螺纹相配套的外螺纹，第二光轴带动第二螺杆旋转，从而进一步带动行走支架沿行走支架座伸缩，实现行走支架的伸、缩动作；

在行走支架底部装有第三减速机，第三减速机的输出轴与驱动轮轴相连，第三减速机带动行走轮转动，从而带动拐杖动作。

4.根据权利要求3所述的智能拐杖，其特征在于：所述第二减速电机和第三减速电机分别通过导线与安装在脚架座内的可充电电池相连，可充电电池为第二减速电机和第三减速电机提供工作电能。

5.根据权利要求3所述的智能拐杖，其特征在于：在脚架座内设有控制板，在控制板上设有电机驱动器和主控单片机，主控单片机与电机驱动器相连，电机驱动器分别通过导线与第一减速电机、第二减速电机以及第三减速电机相连，控制它们的工作状态。

6.根据权利要求5所述的智能拐杖，其特征在于：拐杖的每一个脚撑内的行走部件能够独立工作，从而实现拐杖的方向控制。

7.根据权利要求5所述的智能拐杖，其特征在于：在辅杆的上端部设有电池充电插口、电源指示灯和扬声器，电源充电插口内部通过导线与可充电电池相连，为可充电电池充电；电源指示灯通过导线与可充电电池供电电路相连，用于指示可充电电池的供电电路是否接通；所述扬声器通过MP3模块芯片与主控单片机相连，用于发出提示声；可充电电池为电源指示灯和扬声器提供工作电源。

8.根据权利要求5所述的智能拐杖，其特征在于：在握把上设有控制按键，所述控制按键包括拐杖照明按键、报警开关、拐杖伸长按键和拐杖收缩按键；在握把前端还设有照明灯，所述照明灯采用LED灯；照明灯通过照明按键与可充电电池相连，通过可充电电池供电；照明按键用于开启和关闭照明灯；所述照明按键和报警开关分别与主控单片机相连，拐杖伸长按键和拐杖收缩按键分别与第一减速电机相连。

9.根据权利要求5所述的智能拐杖，其特征在于：在辅杆上部还设有电量指示灯，所述电量指示灯由四个LED灯顺序组成，电量指示灯与可充电电池相连，用于指示可充电电池的电量。

10.根据权利要求5所述的智能拐杖，其特征在于：所述主控单片机上设有蓝牙模块；遥控器的遥控器控制模块与主控单片机通过蓝牙相连，从而实现通过遥控器远程控制拐杖的报警、高度调整按键、位置提示以及拐杖行进方向。