拐杖可以加什么进行创新

小学生为老人设计智能拐杖：遇障碍物可震动提醒。

13日，第二届重庆市青少年科学素养大赛举行市级复赛，1200余名中小学生带着自己的科技创新作品，进行现场展示和答辩，天马行空的想象力得到评委们一致称赞。

本届大赛由重庆市科协、市委宣传部、市教委、市科委、团市委、市社科联、市少工委联合主办，重庆市科协科技服务中心、课堂内外少年科学院承办。经过严格评选，共有1200余名中小学生晋级市级复赛。

懒人养鱼系统、汽车涉水报警控制功能、安全校车、坐姿矫正书桌、智能马路灯、会说话的垃圾桶、水温测速器、智能晾衣架、手机防沉迷报警等作品不仅富有创新性，而且兼具功能性。

“我的奶奶年纪大，腿脚和眼睛都不好，出门有时候会摔跤，所以我设计了一个智能拐杖。它用了光敏LED、循迹模块、电池盒、杜邦线等材料。当循迹模块感应到拐杖前方有障碍物时，拐杖就会震动，提醒使用者；天黑了，光敏LED也会自动亮起。老年人、残疾人和野外探险都可以使用。”万州区沙河小学的王语琦同学介绍说。

江北区鲤鱼池小学的雷闵茜同学展示了自己设计的智能环保家居系统。他介绍说：“太阳能板吸收光能后转化为电能储存起来，给房子、汽车、路灯供电。路灯有光敏传感器，天亮后会自动关闭，房顶的LED灯定时亮起，提醒飞机建筑物高度，屋内的热敏传感器遇到高温也会引发蜂鸣器报警，可以预防火灾。”

巴川中学的邢铖洵同学直接利用“智造万物”科学盒子的外壳，在上面安装电源、光敏传感器、蜂鸣模块、LED灯等，设计出一套智能门系统。他说，他经常看到有小朋友由于身高的原因按不到门铃，于是就想到把门把手变成门铃感应器。评委老师对他的设计非常认可，并建议他申请一个专利。

重庆市科协普及部副部长赵开宇表示,第二届重庆市青少年科学素养大赛面向全市中小学生,通过初赛的科学素养测试、材料包实操题制作，复赛的作品功能展示、创新能力综合评估等环节来测评并提升青少年科学素养，旨在促进科教融合，激发科学兴趣，培养创新人才。

据悉，本次复赛评选出的优秀选手将代表重庆，于今年7月参加在中国科学技术大学举行的第二届全国青少年科学素养大赛总决赛。总决赛高中组二等奖及以上获奖者可获得全国各地高校自主招生推荐资格。

如图1所示,电子导盲拐杖由四部分构成:超声波测距电路、光敏报警电路、语音录放电路、电源电路构成。

其中,超声波测距电路由超声波测距模块和触发输出电路构成,超声波测距模块工作在40KHz频率下,由超声波发射电路、接收电路、解调电路和信号输出电路构成,发射电路一直发出40KHz的超声波信号,当超声波遇到障碍物之后,返回同频率、不同相位的超声波信号。接收电路是一个鉴相、滤除电路,滤除40KHz信号后,比较相位差,障碍物距离盲人的距离d与相位差ΔP成正比例关系,即:d = k∆P

当ΔP超过阀值门限时,触发信号输出电路,发出遇到障碍物信号。电子导盲杖所用的超声波检测范围为12米。 语音电路由录音控制电路、话筒、AD转换电路、ROM存储器电路、DA转换电路、音频放大电路、播放控制构成,完成录音、放音的功能。对盲人的语音提示信息可以通过录音键和录音电路进行修改,直到满意为止。录音完毕之后,语音信息保存在ROM存储器中,等待超声波模块的触发播放信号。一旦超声波模块检测到障碍物,则输出触发信号,此触发信号为低电平,直接连接至语音模块的播放控制输入端。语音模块收到播放信号之后,从ROM中读出语音数据至DA转换电路,再经过二阶滤波和功率放大电路,由喇叭向盲人发出提示语音,如“请你让一让！”等。此外,为了在夜间提示他人,在盲人拐杖上设计了一个光敏检测电路。采用光敏电阻的负亮度特性,即亮度越高,阻值越低,通过三级管反相放大,驱动红色LED发出提示信息。

整个系统的供电由9V叠层电池完成,语音录放电路要求5V直流电压,超声波电路要求6V至12V直流电压。为此,将9V电池直接加至超声波收发电路,另将9V经三端稳压集成电路7805稳压为5V输出至语音录放电路和光敏报警电路。

智能导盲杖优缺点:针对盲人群体出行不便的情况，我将人工智能技术融入传统的导盲杖，设计了一款智能导盲杖，其整体设计如图1所示。该导盲杖具有规避障碍、GPS定位与导航、一键紧急呼叫和无线充电等功能，为盲人的出行提供便捷与安全保障。 一、规避障碍 传统的导盲杖通过拐杖和障碍物之间的碰撞，让使用者感知障碍物。这种方式不仅操作距离有限，而且只能感知前方的障碍物，两侧的障碍物无法感知。 因此，我在智能导盲杖的中段部位加入5个红外检测器，在导盲杖底部增加碰撞开关。导盲杖触地时，红外检测器工作，并检测以使用者为圆心、半径为1m的半圆形区域内的障碍物。当检测到障碍物时导盲杖发出振动反馈，增大使用者的感知范围。 二、GPS定位与导航 GSP定位功能可实时监测使用者的位置，并将位置信息共享给他（她）的家人。智能导盲杖内还添加了导航信息，使用者通过按预设地点的按键后能自动规划路线，并播报路口位置等信息。 三、一键紧急呼叫 发生紧急情况时，可按住智能导盲杖上用盲文书写的“紧急呼叫”按钮，3s后即可进行紧急通话。与此同时，智能导盲杖还能进行声光报警，在紧急联络亲人的同时争取周围路人的帮助。智能导盲杖手柄部位设计如图2所示。 四、无线充电 无线充电器由充电底座和内置充电接收器组成。使用者只需将智能导盲杖挂在充电座上即可充电。无线充电器独特的卡槽式设计能保证智能导盲杖充电时不掉落

在老龄化问题的今天，老人的安全健康问题备受关注，许多厂商也开始研发生产符合老人使用的智能产品设备，面对市场繁杂的方案开发设计厂家，拐杖的便捷性在于无论是登山者还是外出的老人都是非常便利的存在，长度的伸缩以及照明灯使用便捷性高，是给老人陪伴的最好选择，也是登山爱好者以及露营爱好者的不二选择。

德智源 智能拐杖融合了助行、定位、求助、娱乐四大功能。在助行方面，该手柄符合人体工程学原理，握感舒适，前方还设计有照明灯，而且底部点胶出还包有厚厚的橡胶，在防滑性能上表现出色。

在定位方面，拐杖里装有卫星定位装置，监护人可以利用智能手机对使用者进行实时位置定位，一旦出现危险可以迅速到达现场。此外，在拐杖中还装有SIM卡，在老人遇到紧急情况时，只要按下一键呼救即可直接拨打预设号码，接通电话。更值得一提的是，在拐杖的手柄下方还有用一块显示屏，能够实时收发信息。

在娱乐方面，该款拐杖与其他同类产品一样，配备有收音机、MP3功能，并且可以通过扩展卡槽对拐杖进行内存扩充。此外，这款智能拐杖还可定制天气预报、吃药提醒、闹钟等功能。

拐杖是老老人离不开的物品，也能够帮老人很多的忙，拐杖也能增加一些功能，这样对老人生活中的帮助更大，这里提供一些想法：

1、可以增加报警设备，在自己遇到困难时，或者有什么意外的情况可以按这个按扭，便于通知照顾老人的人 。

2、可以增加闹钟之类的，老年人一般都是有服用药物的，加个闹钟能够提醒老人按时吃药。

3、可以在拐杖的某些部位增加按摩的颗粒，老年人在一起没事闲聊的时候，可以用这些按摩穴位。

4、可以加一些小的，圆形的挂钩，可以放钥匙，老人离开家散步什么的总是忘带钥匙还有锁门的习惯，这样钥匙时刻在拐杖上面，不容易丢失，而且好记。

5、还可以增加一个定位器，老年人年纪大，记性差，万一家人长时间不见父母回来可能就是迷路了，家人可以根据定位迅速找到老人。

选购要点

手杖是老年人出行的好伙伴。可是，总有些老人觉得手杖用着不顺手，甚至曾经因它摔跤而拒绝使用。所以说手杖的合不合适也是关键。

一、手杖的把手不能太滑，底部一定要有底垫防滑。

一般情况下，如果老年人身体状况不是太差，选单脚的手杖即可，但如果老人平衡能力较差，或有中风史、关节炎或腿部受过伤、支撑力差等情况，最好选择多脚的，以增强对身体的支撑力。

二、手杖的材质和重量也很重要。

手杖重了，使用起来会费力轻了，扶着又有飘忽感。会感觉使用不够踏实。所以，宜选择那种拿在手里有沉稳感的，比如实心木头或竹头比较粗的手杖。

三、手杖的长短很重要。

太长或太短都会使支撑点不自然：高了，会使身体上倾，容易导致老人脚底踩不实；低了，则必须弯腰前屈，走起路来不舒服。手杖最恰当的高度，应该是人立正站立、两手自然下垂时，手杖从平地到达手腕部皮肤横纹之间的高度。

以上内容参考：百度百科——拐杖

智能拐杖与普通拐杖不同，除了能安全助行外，还多了一些科技智能的功能。就烨美的智能拐杖来说吧。 功能一：GPS定位功能，这是智能拐杖的最重要功能之一。这个功能的作用主要是防止用户走失迅速定位的。据我所了解的，有这个GPS定位功能的，还会有电子栅栏报警功能，就是设定一个活动范围，如果用户离开了这个范围就报警。那么在购买的时候，可以看看这个定位是否准确。 功能二：智能通话报警。这个报警就是SOS的求助功能，可以在拐杖上设置几组紧急求助号码，当发生迷路，摔倒等紧急意外时，用户可以通过SOS键向亲人求救。 功能三：照明功能。这个功能在非智能拐杖（即市面上多功能拐杖）上也是标配。亮度大，电耗小，能调节，灯泡坏了是否可更换（这个很重要）是判断标准。