基本信息
- 項目名稱：
- 智能多功能導(dǎo)盲拐杖
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 創(chuàng)新設(shè)計一種能讓盲人對前方障礙物實時探知自動或手動報警的，位置和時間信息語音提示的，智能多功能導(dǎo)盲拐杖。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種智能多功能導(dǎo)盲拐杖，由拐杖頭、反光發(fā)光警示燈、蜂鳴器、四節(jié)空心桿身、彈簧卡鈕、控制按鈕、內(nèi)置天線、導(dǎo)線和組成電子系統(tǒng)設(shè)備的集成芯片電路板組成。
- 詳細介紹：
- 本設(shè)計克服了傳統(tǒng)拐杖一般結(jié)構(gòu)簡單，功能較為單一，方位輔助效果不明顯；導(dǎo)盲犬訓(xùn)練周期長，難度大，成本高，動物習(xí)性不好控制，還要維持生命消費開銷；隨身便攜式導(dǎo)盲儀體積小，輕便好用，但沒有輔助支撐功能，對身有殘疾，腿腳不便的人，仍然需要拐杖輔助行走等技術(shù)不足，結(jié)合了傳統(tǒng)拐杖輕便易攜帶，制造簡單的特點，增加了可以四節(jié)收縮，三檔調(diào)高的功能特點，內(nèi)置電子技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備，糅合了智能測控和先進導(dǎo)盲技術(shù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)導(dǎo)盲設(shè)備的結(jié)構(gòu)功能和智能控制升級，其實質(zhì)技術(shù)特點如下： （1）利用電子技術(shù)，結(jié)合機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，設(shè)計研發(fā)了一款能GPS自動定位與超聲波測障等多功能的智能收縮拐杖。拐杖桿上部分和手把為中空，內(nèi)部設(shè)計有以單片機為主控件的GPS模塊、超聲波測障模塊和語言提示模塊電路，拐杖的頭部有警示燈和揚聲器。 （2）通過操作拐杖頭上相應(yīng)的按鈕，可以對當前北京時間、拐杖所處地理坐標位置進行語音讀出；當遇到前方1.5m內(nèi)的障礙物時，其內(nèi)部蜂鳴器自動報警；過馬路時或遇到緊急情況時可以手動按動對應(yīng)按鈕進行燈光閃爍和聲音警示報警。 （3）智能系統(tǒng)安裝在中空手把的內(nèi)部，通過兩節(jié)充電電池供電。整個拐杖重量較輕，結(jié)構(gòu)緊湊，可真正成為盲人朋友的小幫手，好伴侶。 其GPS模塊，超聲波模塊，語音模塊與單片機協(xié)調(diào)通訊電路可見詳細的說明書。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 1.發(fā)明目的： 目的：創(chuàng)新設(shè)計一種能讓盲人對前方障礙物實時探知報警或手動報警的，位置和時間信息語音提示的，智能多功能導(dǎo)盲拐杖。 方案實現(xiàn)：該由拐杖頭、反光發(fā)光警示燈、蜂鳴器、四節(jié)空心桿身、彈簧卡鈕、控制按鈕、內(nèi)置天線、導(dǎo)線和組成電子系統(tǒng)設(shè)備的集成芯片電路板組成。 2.創(chuàng)新基本特點： （1）拐杖體積較小，重量輕，整個分為四節(jié)，中空，每節(jié)長度約30cm，便于收縮攜帶。拐杖把手豎直安裝在第一節(jié)桿身上面，稱為拐杖頭；把手內(nèi)安裝有電子系統(tǒng)設(shè)備，并通過導(dǎo)線分別與拐杖頭中的警示燈、蜂鳴器和按鈕連接。 （2）電子系統(tǒng)設(shè)備包括：電源電路、GPS定位系統(tǒng)電路、單片機中斷處理電路、超聲波發(fā)射接收電路、語音合成輸出電路、控制報警電路。整個電子系統(tǒng)設(shè)備通過單片機進行實時的信息處理。 （3）用GPS芯片接受位置時間信息通過單片機結(jié)合電子地圖信息查表，輸送地名文本信息，通過合成語音輸出可以使盲人隨時知道當前所處的位置和時間，輔助盲人定位找路。 （4）利用超聲波測障功能，通過蜂鳴器報警可以輔助盲人準確探知前方1～1.5m內(nèi)的障礙物。 （5）利用蜂鳴器發(fā)聲和警示燈發(fā)光提示功能，通過自動或手動觸發(fā)蜂鳴器和警示燈工作，輔助盲人安全過馬路和提示旁人避讓行走。 本發(fā)明有益效果：集合了拐杖和導(dǎo)盲儀的雙重功能，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、功能全、操作簡單、可靠實用、成本較低，能滿足普通老百姓的購買能力和功能需求，可以給數(shù)百萬盲人生活提供方便，具有廣闊市場前景。 3.技術(shù)指標（詳見說明書）
科學(xué)性、先進性
- 本設(shè)計結(jié)合了傳統(tǒng)拐杖輕便易攜帶，制造簡單的特點，增加了可以四節(jié)收縮，三檔調(diào)高度的功能特點，內(nèi)置電子技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備，糅合了智能測控和先進導(dǎo)盲技術(shù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)導(dǎo)盲設(shè)備的結(jié)構(gòu)功能和智能控制升級， 其實質(zhì)技術(shù)特點如下： （1）利用電子技術(shù)，結(jié)合機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，設(shè)計研發(fā)了一款能GPS自動定位與超聲波測障等多功能的智能收縮拐杖。拐杖桿上部分和手把為中空，內(nèi)部設(shè)計有以單片機為主控件的GPS模塊、超聲波測障模塊和語言提示模塊電路，拐杖的頭部有警示燈和揚聲器。 （2）通過操作拐杖頭上相應(yīng)的按鈕，可以對當前北京時間、拐杖所處地理坐標位置進行語音讀出；當遇到前方1.5m內(nèi)的障礙物時，其內(nèi)部蜂鳴器自動報警；過馬路時或遇到緊急情況時可以手動按動對應(yīng)按鈕進行燈光閃爍和聲音警示報警。 （3）智能系統(tǒng)安裝在中空手把的內(nèi)部，通過兩節(jié)充電電池供電。整個拐杖重量較輕，結(jié)構(gòu)緊湊，可真正成為盲人朋友的小幫手，好伴侶。其GPS模塊，超聲波模塊，語音模塊與單片機協(xié)調(diào)通訊電路可見詳細的說明書。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年12月，西華大學(xué)《西華杯》項目，評審合格，準予結(jié)題。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利成果轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本作品的技術(shù)特點和優(yōu)勢：利用電子技術(shù)，結(jié)合機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，設(shè)計研發(fā)這一款能GPS自動定位與超聲波測障等多功能的智能拐杖。本作品屬于電子設(shè)備高端產(chǎn)品，技術(shù)新穎，市場針對性強，制造簡單，一物多能，具有傳統(tǒng)單一功能產(chǎn)品無法比擬的優(yōu)勢。 適應(yīng)范圍：針對盲人特點補充統(tǒng)拐杖市場； 扭轉(zhuǎn)改變導(dǎo)盲犬市場；以及顛覆導(dǎo)盲儀市場 市場分析：近幾年來，我國導(dǎo)盲產(chǎn)品生產(chǎn)主要集中在中南、華北，華東地區(qū)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本平穩(wěn)，從業(yè)人員波動幅度較小，企業(yè)固定資產(chǎn)有向上發(fā)展又回落的趨勢。需要市場注入新活力和新生力量，新型實用產(chǎn)品具有很廣闊的市場前景。 經(jīng)濟效益預(yù)測：本智能多功能拐杖通過兩節(jié)充電電池供電，功率低，電路集成度高，技術(shù)成熟，制板工序少；整個拐杖重量較輕，結(jié)構(gòu)緊湊新穎，生產(chǎn)改進容易，具有很高的投入產(chǎn)出比智能多功能導(dǎo)盲拐杖市場針對性強，適用性強，可以預(yù)見有很好的經(jīng)濟效益前景。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)在市場上盲人所使用的拐杖大多結(jié)構(gòu)簡單而功能單一，使用方便但輔助效果不很明顯，事實上，盲人朋友使用時會碰到諸多問題，比如路況不好，坑洼不平、前方有懸掛的障礙物，普通的拐杖無法準確的探明；出行時間不好把握，當前天氣的變化無法知曉；迷路時方向無法定位，親屬不容易尋找等。 或者現(xiàn)在采用導(dǎo)盲犬導(dǎo)盲，而培訓(xùn)一名導(dǎo)盲犬難度較大，一般也得花費3-6個月的時間，培訓(xùn)一只嫻熟的導(dǎo)盲犬則需要花費兩年左右的時間，花費的成本達上萬元，而且也有犬的消費開支，還有它有限的生命周期。 另據(jù)文獻記載，以美國發(fā)展導(dǎo)盲犬70多年的經(jīng)驗來說，比例上，導(dǎo)盲幼犬，大約50—60%能成功訓(xùn)練成導(dǎo)盲犬，但只有3%有資格成為導(dǎo)盲種犬，我國發(fā)展導(dǎo)盲犬市場起步晚，最早是由從日本留學(xué)歸來的王靖宇教授2004年10月開始培育訓(xùn)練工作。目前，我國視障人士1233萬人，而使用導(dǎo)盲犬的人只有17人?？梢钥闯?，我國導(dǎo)盲產(chǎn)品市場空間遠沒有達到發(fā)展穩(wěn)定階段，具有很廣闊的發(fā)展?jié)摿Α? 目前公布的針對普通行走不便的智能化拐杖的專利很多，但專門為盲人朋友研究設(shè)計的多功能導(dǎo)盲拐杖的專利相對較少，而且實際使用時有很多的缺陷和問題。
