青少年科技创新大赛创新发明作品《盲人导路器的研究设计与制作》
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盲人导路器的研究设计与制作
一、问题背景
一天，我和妈妈一起出门去买花，看到一个盲人叔叔在人行道上拿着手杖在走路，虽然他在盲人道上走，但还是跌跌撞撞的，老是要碰到东西，正好有一辆自行车占着盲人道，眼看他又要撞上去了。
我急忙跑过去，扶着他绕过自行车。
我说：“叔叔，你这样出门很危险啊！”叔叔叹了口气说：“如果有会报警的手杖就好了。
”在回家的路上，我陷入了沉思。
二、搜索发现
生活过程中95%的信息是通过视觉获得的。
盲人生活在黑暗的世界中，给工作、生活、社交活动带来了莫大的困难。
如何安全行走, 是盲人生活中最大的问题。
传统的手杖使用起来有诸多不便，导盲犬的训练周期过长且价格较贵，不利于普及。
盲人走路基本上是靠用手去感受前面的障碍物，但是有时候遇到台阶或凹坑的时候就很容易摔倒，导致身体受伤。
如果有一个手杖，它能感受到前方的道路，而且还能确定障碍物的距离，并通过报警声来提示。
于是，我拿着妈妈的手机在淘宝搜索里输入“盲人导路器”，结果无法搜索到我想要的盲人导路器。
三、设计思路
我用怎么样才能来真实地实现我的想像呢？一路思索着，不知不觉就快来到了花店，还没到门口，玻璃门自动打开了，还传来了悦耳的“欢迎光临”的声音。
“对！”我突然灵光一闪，我可以参照这玻璃门的原理啊！通过利用远红外测障功能，然后再接通报警器播报模块播报出“警报声”可以辅助盲人准确探知前方设定距离内的障碍物。
四、理想中的结构组成
我画了设计图（见左图），我设计制作的理想中的盲人导路器结构为：(1)
手杖主体是体小质轻、便于携带的现代材料体组成的，不伸缩、杖高适合大
部分人的身高。
(2)控制系统由电源电路、远红外感应器、控制开关系统、
警报器系统或蜂鸣器组成。
当手杖进入工作状态，遇到前方设定距离内的障
碍物，杖内蜂鸣器自动报警;过马路或遇到紧急情况时，可用手按对应按钮
发出闪烁灯光和警示声音。
五、创作步骤
(1)准备一个手杖，在上下两端打孔，在电源线路排入整个手仗内部。
(2)为方便操作，在临手把的地方固定安装报警器及控制电源开关，并连接电源线。
（3）远红外系统（远红外感应器）作用是感应障碍距离，安装在手杖的下端和地面水平的地方。
（4）可以在手杖的中间部位安装电池仓，提供手杖上边和下边的电器的电源能量。
试验阶段使用电池代替，长期使用的时候要更换功率相当的充电蓄电池。
安装开关，控制电源部分的线路受控，输出电线链接蜂鸣器部分。
三、设计图（左图）和创作安装后的成品
设计图（左图）和创作安装后的成品（右图）：
六、使用效果分析
将远红外安装手杖前方设计手杖电源及报警器即可正常使用。
通过操作手杖头上相应的按钮，可以对当前手杖的工作状态进行控制，当遇到前方设定距离内的障碍物时，其内部蜂鸣器自动报警;过马路时或遇到紧急情况时可以手动按动对应按钮进行灯光闪烁和声音警示报警。
使用效果：在使用中，当红外超发射装置发出的红外线被前方障碍物反射并被接收装置接收时，警报器电路根据障碍物距离发出频率的报警声音，以提醒使用者。
此时使用者可提起手仗，报警响声中断。
报警声响起时，还可以提醒路人引起大家的注意。
七、主要用途
主要用途：最终方案就是做出一个以普通盲人手杖为基础，在盲人手杖的基础上加上测障避障装置。
利用远红外测障功能，通过报警器播报模块播报出“警报声”可以辅助盲人准确探知前方设定距离内的障碍物。
通过上述一系列装置制成的多功能智能盲人手杖助手，对于盲人的出行安全有了一个极大的保障。
让盲人的出行不再成为一个困难的事情。
八、作品特色
(1)手杖是一个主体不用伸缩，适合大部分人的身高，并且体积较小，重量轻，便于收缩携带。
(2)电子系统设备包括：电源电路、远红外系统、控制开关系统、警报器系统或蜂鸣器。
(3)如果再另设导航仪，可在手机的帮助下导航步行前进手持导盲器，通过可以使盲人随时知道当前所处的位置，辅助盲人定位找路，安全的行走。
(4)利用远红外测障功能，通过蜂鸣器报警可以辅助盲人准确探知前方0～3m内的障碍物。
九、创新点
创新点：集合了手杖和导盲仪的双重功能，结构简单、重量轻、功能全、操作简单、可靠实用、成本较低，能满足普通老百姓的购买能力和功能需求。
如果能大批量地生产的话，相信绝大部分的盲人们就可以使用方便、价格低廉的盲人导路器了！
我想，那天在路上遇到的盲人叔叔也可以不用再那么跌跌撞撞地走路了。
如果，我再次遇到他，我就留下他的联系方式，把我的小发明先送给他使用。
