可定位多功能助力拐杖论文

毕业设计老人拐杖毕业设计老人拐杖随着社会的发展和人口老龄化的加剧，老年人的健康问题日益引起人们的关注。

在这个背景下，毕业设计老人拐杖成为了一个备受关注的话题。

毕业设计老人拐杖是一种专门为老年人设计的辅助工具，旨在帮助他们更好地行动和保持平衡。

本文将从多个方面探讨毕业设计老人拐杖的设计理念、功能和未来发展。

首先，毕业设计老人拐杖的设计理念是为老年人提供更好的生活品质。

随着年龄的增长，老年人的身体机能逐渐衰退，行动不便成为了他们的主要问题之一。

毕业设计老人拐杖的设计目标是通过提供稳定的支撑和平衡功能，帮助老年人更好地行走和站立。

同时，毕业设计老人拐杖还考虑到老年人的舒适性和便捷性，采用了人性化的设计，如防滑手柄、折叠功能等，以提高老年人的使用体验。

其次，毕业设计老人拐杖的功能是多样化的。

除了基本的支撑和平衡功能外，毕业设计老人拐杖还可以配备一些智能设备，如定位系统、紧急呼叫按钮等。

这些功能可以帮助老年人更好地应对突发状况，提高他们的安全性和自信心。

此外，毕业设计老人拐杖还可以根据老年人的个体差异进行个性化定制，如调节高度、选择不同材质等，以满足老年人的特殊需求。

然而，毕业设计老人拐杖仍然存在一些挑战和问题。

首先，老年人的需求多样化，设计师需要更深入地了解老年人的生活方式和需求，才能设计出更适合他们的拐杖。

其次，毕业设计老人拐杖的成本较高，这限制了它的普及程度。

设计师需要寻找更有效的生产方式和材料，以降低成本并提高可持续性。

最后，毕业设计老人拐杖的智能化和数据化也面临着隐私和安全的问题，设计师需要在保证功能的同时，确保用户的信息安全和隐私保护。

未来，毕业设计老人拐杖有着广阔的发展前景。

随着科技的不断进步，毕业设计老人拐杖可以更加智能化和个性化。

例如，通过人工智能和物联网技术，毕业设计老人拐杖可以实时监测老年人的健康状况，提供个性化的康复方案和健康建议。

此外，毕业设计老人拐杖还可以与其他智能设备进行互联，如智能家居系统、智能手环等，以提供更全面的服务和便利。

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要伴随着我国科学技术和制造业的快速的壮大，人们在平常的生活和工业生产活动中使用智能设备控制技术的应用也随之广泛，不但节省了人力资源，而且很大程度上提高了人们生活生产的效率，既促进了科学技术的飞速发展，又不断地丰富着人们的生活。

导盲设备的研发一直是各国科研的一个重点，不仅是因为它有重大的社会意义，还因为它对于机器人视觉等多个研究领域有着不小的研究意义，能够给人类提供道路信息的导盲设备，在自动化机器人上也能起到同样的效果。

有许多研究已经有了成功的案例。

本设计采用STC89C51单片机作为主控板，HC-SR04超声测距传感器作为探测装置，达到导盲的效果。

这款仪器结构简单，功能可靠，它可以对前方的障碍物进行探测，在达到预设范围时蜂鸣器会提醒使用者小心障碍物，从而达到智能导盲的效果。

关键词：STC89C51单片机 HC-SR04超声测距传感器智能拐杖Intelligent crutches hardware design based on SCMAbstractWith the continuous development of science and technology and manufacturing in China, people use in everyday life and industrial production automation control technology has been widely applied, not only save the human resources, and greatly improve the people's life the efficiency of production, not only promoted the rapid development of science and technology, and constantly enrich people's life.The research and development of guide for the blind has always been a focus of scientific research in various countries, not only because it has great social significance, but also because it has great research significance in many research fields such as robot vision. The guide equipment that can provide road information to humans can also play the same role in automated robots. There have been many successful studies. This design USES stc89c51 microcontroller as the main control board, hc-sr04 ultrasonic ranging sensor as the detection device, to achieve the effect of guide for the blind. This instrument is simple in structure and reliable in function. It can detect obstacles in front of it. When reaching the preset range, the buzzer will remind the user to be careful of obstacles, thus achieving the effect of intelligent guide for the blind.Keywords：STC89C51 SCM HC-SR04 ultrasonic ranging sensor目录1前言 (1)1.1研究背景与意义 (1)1.2在国内外的发展概况及分析 (2)1.2.1导盲杖 (2)1.2.2导盲眼镜 (3)1.2.3触觉鞋与智能手机 (3)1.2.4现状分析 (4)1.3本设计应解决的主要问题 (6)2本设计 (7)2.1本设计设计原理 (7)2.1.1单片机基本介绍 (7)2.1.2引脚功能介绍 (8)2.1.3超声波测距和光学测距的分析对比 (9)2.2本设计方案选择 (12)2.2.1硬件部分 (12)2.2.2Keil软件 (15)2.2.3软件程序主要部分及编写思路 (16)2.2.4测试数据 (20)3.结论 (22)4参考文献 (24)5谢辞 (25)6附录 (26)1前言1.1研究背景与意义我们的国家每年会出现大约有四十五万的新的盲障人士，还有一百三十五万的弱视群体，即约每六十秒就会出现一位盲障人士，或者三个弱视群体。

第1篇一、实验背景随着社会老龄化的加剧，老年人出行安全问题日益凸显。

传统的拐杖功能单一，无法满足老年人日益增长的需求。

为此，本研究设计了一款智能拐杖，旨在为老年人提供更加安全、便捷的出行体验。

二、实验目的1. 设计一款具备多种功能的智能拐杖；2. 通过实验验证智能拐杖的性能；3. 分析智能拐杖在实际应用中的优缺点。

三、实验材料与设备1. 实验材料：超声波传感器、激光测距模块、光电门模块、语音播报模块、GPS 模块、4G模块、STM32单片机、电池等；2. 实验设备：电脑、编程软件、调试工具、实验平台等。

四、实验方法1. 设计阶段：根据需求，对智能拐杖的功能进行模块划分，并确定各模块的技术参数；2. 开发阶段：利用编程软件编写各模块的代码，并进行调试；3. 组装阶段：将各模块组装成一体，并进行测试；4. 实验阶段：在实验平台上进行测试，验证智能拐杖的性能。

五、实验步骤1. 设计阶段：（1）确定智能拐杖的功能：障碍物检测、跌倒检测、语音导航、紧急求助、健康监测等；（2）划分模块：超声波测距模块、激光测距模块、光电门模块、语音播报模块、GPS模块、4G模块、STM32单片机、电池等；（3）确定各模块的技术参数：如超声波传感器的工作频率、激光测距模块的测量范围、语音播报模块的音质等。

2. 开发阶段：（1）编写各模块的代码：包括单片机程序、超声波传感器程序、激光测距模块程序等；（2）调试：利用编程软件和调试工具，对各个模块进行调试，确保程序运行稳定。

3. 组装阶段：（1）将各模块组装成一体，包括单片机、传感器、电池等；（2）进行初步测试，确保各个模块连接正常。

4. 实验阶段：（1）在实验平台上进行测试，验证智能拐杖的性能；（2）记录测试数据，分析智能拐杖的优缺点。

六、实验结果与分析1. 障碍物检测：（1）超声波传感器检测距离：0.5m-5m；（2）激光测距模块检测距离：0.5m-10m；（3）光电门模块检测距离：0.5m-2m。

毕业设计（论文）题目：智能拐杖机械结构设计摘要全球已步入老龄化社会,老年人晚年的生活质量和安全性引起了世界各国学者的关注。

由于年龄原因容易突发意外情况,如摔倒、迷路等,不能跟家人及时取得联系，还有很多老年人容易健忘,外出时经常出现迟滞不归等,因此电子拐杖成为老年人的重要帮手。

现在市场上的手杖品牌混杂，质量参差不齐，功能单一，不能充分满足老年人生理要求。

有不少老年人的手杖是不理想的，一根合适的手杖对老年人的安全十分重要。

根据老年人的需求，我们可以设计一款集多种功能于一体的手杖来满足老年人的出行需求，锻炼需求，安全需求，使他们的生活更加便利，更加舒适。

关键词：拐杖、多功能、老年人、报警AbstractThe world has entered the aging society, the quality of life and safety of the elderly in old age by scholars of the world. Due to age due to unexpected accidents, such as falls, labyrinth, not with the family promptly get in touch, and many older people tend to be forgetful, when they go out often appear sluggish return, so electronic walking stick become a vital ally in the elderly. Now a brand on the market is mixed, uneven quality, single function, can not fully meet the requirements of elderly people. There are many old people walking stick is not ideal, a walking stick for the elderly are very important. According to the needs of the elderly, we can design a set of multiple functions in one of the cane to meet the travel needs of the elderly, training needs, security needs, their life more convenient, more comfortable.Keywords: Crutches, multi-function, elderly, alarm目录1绪论-----------------------------------------------------11.1 目前智能拐杖的研究及现状-----------------------------------------------11.2 课题的背景和意义------------------------------------------------------------12 概述----------------------------------------------------22.1 钢的介绍-----------------------------------------------------------------------22.2 45号钢概述---------------------------------------------------------------------23 硬件系统设计 --------------------------------------------43.1 系统总体结构及工作原理-------------------------------------------------- 43.2 系统主要部分介绍-------------------------------------------------- 43.2.1 高亮度LED灯 -------------------------------------------------53.2.2 LED闪烁灯模块 ---------------------------------------------- 63.2.3 mp3播放器 -------------------------------------------------- 73.2.4 反光镜部分-------------------------------------------------- 83.2.5按键部分 ---------------------------------------------------- 93.3电源及充电---------------------------------------------------------------------103.4可伸缩的拐杖腿设计---------------------------------------------------------- 114 利用CAD软件进行设计智能拐杖 ---------------------------144.1 拐杖的整体设计---------------------------------------------------------------145 结论----------------------------------------------------15致谢 -----------------------------------------------------16 参考文献 -------------------------------------------------17附录------------------------------------------------------18 附录1 设计实物图-------------------------------------------------------------------18前言21世纪是人口老龄化的时代，中国已于1999年进入老龄社会，是较早进入老龄社会的发展中国家之一。

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，设计如图3所示。

图3无线充电器创造天地766.充电插头7.导盲杖悬挂支架图1智能导盲杖整体图图2智能导盲杖手柄512341.橡胶防滑握把2.预设导航按钮3.一键紧急呼叫按钮4.语音播报孔5.绑绳穿孔. All Rights Reserved.。

第33卷第!期 锻压装备与制造技术Vol. 33 No. 6CHINA METALFORMING EQUIPMENT & MANUFACTURING TECHNOLOGYDec. 2020一种基于北斗系统的智能手杖设计张晨亮，潘俊兵（陕西国防工业职业技术学院智能制造学院，陕西 西安710300）摘要:针对中国老龄化加剧所引发的老人走失及当前智能拐杖发展中存在的问题,设计了一种由照明灯、反光模块和定位装置等 构成的螺纹调节式智能助老拐杖。

利用老年人的身高、体重等参数对该手杖进行了机械设计。

同时设计了基于北斗导航的智能定 位及通信系统，实时记录老年人的出行状态及位置，可满足老人的日常出行需求。

关键词:助老机械;GSM 通信;辅助行走中图分类号:TH122文献标识码:AD01：10.16316/j.issn.1672-0121.2020.06.033 文章编号：1672-0121（2020）06-0145-03目前，我国人口呈老龄化发展趋势曰,随着老龄 化率的逐年升高，老年人走失、迷路事件发生率攀升，严重影响了老年人的正常出行⑷，亟需设计一种 防老人迷路、走失的设备，以辅助老年人正常出行。

由于老年人常使用拐杖辅助出行，因此在不增加老人负担的同时，合计一种智能拐杖，对防止老人迷收稿日期:2020-07-24 ；修订日期:2020-08-28基金项目：陕西国防工业职业技术学院2019年度科研计划项目（Gfyl9-43）作者简介：张晨亮（1982-）,男，讲师，主要研究方向为机械设计与数控加工技术。

E-mail : ****************通讯作者：潘俊兵，男，硕士研究生，主要研究方向为机械设计与应用。

E-mail : **************路、走失具有重要意义。

现有拐杖主要有传统的一体式拐杖、拐杖倚和智能拐杖。

一体式拐杖结构稳定,可靠 ，拐杖 以 不同使用 拐杖倚主要由拐杖和座椅两部分组成，对使用 的，便于老人 坐 。

多功能北斗智能手杖的研究与设计赵志杰;何赫;王延文;王尔申;曲沛琳;冯立男;曲萍萍;刘宏轩【摘要】为解决当前老人监管系统的诸多问题,研究设计了多功能北斗智能手杖.利用生理传感器对老人的生理特征进行实时监测;利用陀螺仪对老人当前的移动状态进行监测;利用BDS/GPS双模定位模块获取老人的实时准确位置和时间信息;利用GSM无线通信模块将获取到的监测信息发送给通过Android设计的手机App端.测试结果表明:研究的该系统可以在App终端实时获取老人的动态相关信息.相比于现有的智能化手杖,在跌倒识别、生理监测以及手机软件开发方面具有其一定的优势.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2018(041)006【总页数】5页(P1622-1626)【关键词】智能手杖;北斗卫星导航系统;健康信息监测;无线通信模块【作者】赵志杰;何赫;王延文;王尔申;曲沛琳;冯立男;曲萍萍;刘宏轩【作者单位】沈阳航空航天大学航空宇航学部,沈阳110136;沈阳航空航天大学图书馆,沈阳110136;沈阳航空航天大学电子信息工程学院,沈阳110136;沈阳航空航天大学电子信息工程学院,沈阳110136;沈阳航空航天大学创新学院,沈阳110136;沈阳航空航天大学电子信息工程学院,沈阳110136;沈阳航空航天大学电子信息工程学院,沈阳110136;沈阳航空航天大学创新学院,沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】TP368.1;TN967.1随着中国老龄化的加剧,老人的安全监管问题已成为社会关注的焦点问题之一。

据统计,截至2015年6月,我国65岁以上老年人数量已接近2个亿,占总人口的14.9%[1],这一比例明显高于联合国传统老龄化社会标准。

老年人自我照顾能力较弱、对风险识别能力差、反应相对迟钝,容易发生摔伤等意外伤害。

相关数据显示跌到致死超过所有老年人意外伤害死亡总人数60%,对老年人的健康安全状况进行动态监管的必要性不言而喻。

基于 STM32 单片机的多功能智能盲人拐杖设计摘要：针对盲人出行安全问题，设计一款解决盲人出行困难的智能拐杖。

本设计以 STM32 单片机为控制核心，结合当前先进且较为成熟的信号处理算法、传感器技术、无线通信技术，通过超声波模块进行广角测障利用语音播报模块报警，引导盲人及时规避障碍物。

同时采用 MPU6050 水平检测模块监测拐杖与地面的倾角，在出现突发情况时，不仅可以通过语音模块识别求救，还可以用短信的方式将GPS的实时定位位置发送给监护人。

此外，采用OPENMV 4进行机器视觉图像分析，使拐杖能对外界变动的信息做出应答，为盲人通过路况复杂的红绿灯路口提供保障。

现测试结果表明，整个系统性能稳定，灵敏度较高，操作方便，且功能易于扩展，能满足盲人出行的多方面需求。

关键词：盲人拐杖；红绿灯识别；超声波测距；跌倒报警项目名称：“无忧出行”智能盲人手杖装置设计，项目编号：202010214020，国家级大学生创新训练项目1概述针对盲人出行安全问题，现有的辅助盲人出行工具性能单一且无法普及，设计智能盲人手杖可以帮助更多盲人实现安全出行。

随着信息化社会的飞速发展，在基本满足了大众的物质需求后，人们也更加关注社会残障群体。

相比于正常人，残障人士的生活有诸多的不便，更需要社会对他们的理解与关注。

针对盲人出行安全问题，现有的辅助盲人出行工具性能单一且无法普及，设计了一款基于STM32单片机控制的集超声波测障、语音播报、红绿灯识别、短信报警、GPS定位等功能于一体的智能拐杖系统, 能够实时监测周边情况, 保护老人安全出行。

2系统总体设计单片机实时监控测距模块传送来的信号，对信号处理后，进行避障决策判断。

当检测到障碍物时，手杖自动报警（语音和机械振动双重模式）提示盲人避障。

同时，用图像分析技术识别并筛选外界信息，构造合理的内部控制逻辑，组建红绿灯决策功能，另外，还有一键求助和黑夜防撞等特色功能，进一步提高盲人出行安全系数。

独居老人多功能拐杖设计探析作者：单炳奇蒲伟花马荣陈世洋陆旦来源：《商情》2020年第25期【摘要】为了使得老年人与残疾人的出行便利，提出一种新式的多功能智能拐杖，并在拐杖中加入了手电筒，SOS紧急呼救以及GPS定位等装置，在拐杖设计中，也参考了许多各式各样的生活工具，加以结合应用。

将拐杖大体分为三部分，上部的多功能把手，中端的低扶手设计以及下端的底座设计。

为老人提供了照明，定位，紧急呼救，助力老人起身等一系列辅助应用功能。

【关键词】多功能; 拐杖; 独居老人1、设计意义我国的老龄化问题已经十分严重，据统计，在中国每七个人中就有一个老人。

如今也有许多子女外出打工，家中只有老人的空巢家庭，这些老人们的安全问题更是重中之重。

本项目就是以此作为设计点，为了方便老年人的出行，设计了一款稳定性极高，且带有定位以及紧急呼叫的拐杖设计，目的就是使老年人出行更安全，减少交通事故的触发率，从而保护老人的健康生活。

2、设计过程（1）设计思路现如今，茶余饭后的散步，成了大多数老年人的运动方式。

在我们调研和观察中发现，大多数老年人的生物钟是有一定规律的，一般来说老人是日出而醒，他们也不赖床，醒了要么出门散散步，要么就是去菜市场买个菜。

即使是身体略微有点残疾的老人也会选择出门散步，经过我们的调查，大多数老人都是独自出门，很少有人陪伴，所以老人们出行的安全问题就得不到保证。

所以就需要这类产品去辅助老年人走路的安全问题。

（2）产品造型对于拐杖外形的设计，没有太过华丽的外表，就和正常拐杖无恙。

功能上也仅仅只是增加了手电筒，SOS紧急呼叫系统的手动开关，太过复杂，老年人也不太能记住使用方法，整个操作简洁，上手简单。

整个拐杖采用了碳纤维材料，重量更轻便。

外观颜色采用了红黑或者金属灰和黑色的组合，让它看上去更加稳重一些。

（3）产品功能与结构多功能拐杖的设计符合人机工程，它的设计侧重点就在于功能上，考虑到老人们对于新型科技产品的一定认知，所以我们在功能上也没有太过于复杂，拐杖操作简单，并且结构稳定，大致外形与普通拐杖無异，让产品看上去更加亲民。

基于物联网技术的多功能拐杖项目编号：17A100项目负责人：娄冲1 研究背景与意义随着我国的人口老龄化现象日益严重，老年人的健康问题也越来越受到重视。

当老人外出时，周围人因不了解情况无法采取正确措施，家人因不知道事发地点无法及时营救。

许多老人出行时都会选择一把拐杖来支撑自己，而传统的拐杖只能起到支撑作用，在其他方面鲜有裨益，而市场上销售的智能拐杖多是功能单一，只限于定位与求救功能，并未有监测老人生理参数一项。

本文依托物联网技术，设计了一款集身体姿态监测、BDS定位、血压监测、视频监控等功能于一体的新型智能拐杖。

2 系统总体设计本文所设计的多功能智能拐杖，其结构设计成三节式，其中第一节连接把手，节节相嵌套，把手和第一节为中空，内部安装以单片机为主控芯片的BDS定位模块，4G通信模块，加速度传感器模块，脉搏传感器模块，摄像模块等电路，其中4G模块和BDS模块通过串口与单片机连接，加速度传感器与脉搏传感器通过AD接口与单片机连接，摄像模块直接通过单片机本身CAMERA 接口相连。

设备借助卫星定位系统，利用BDS模块接收地理位置信息，单片机将筛选出来的BDS经纬度信息和所有感测信息通过4G模块传输到监护人手机的APP中。

该智能拐杖系统硬件逻辑结构图如图1所示。

电源电路单片机模块BDS 模块加速度传感器模块摄像模块脉搏传感器模块服务器图1 系统硬件逻辑结构图监护人APP4G 模块系统可分为感知层，网络层，平台层和应用层。

(1)感知层，通过加速度模块,脉搏传感器模块和视频采集模块实现感测数据的采集，并通过BDS定位，获得拐杖的空间位置信息；(2)网络层，实现BDS空间位置信息数据与其他感测数据的融合，并通过4G网络将其上传至服务器；(3)平台层，对上传的数据进行分析与处理，并将处理好的血压值，姿态信息，位置信息，以及视频数据进行存储，以备用户做历史查询，并建立血压异常检测模型、人体姿态异常检测模型，以此来判断使用者血压及姿态是否有异常情况；(4)应用层，为用户提供多种业务功能，在用户的APP上显示收集到的血压数据，姿态信息和位置信息，并在用户有需求的情况下调用视频信息，对出现的各种情况的异常做出警告与提醒。