多功能拐杖方案設計

曹 旭 武榮耀 鄭 偉 戴振歡 李 峰 魏 丹

(沈陽工學院，遼寧 撫順 113122)

1 研究背景

根據第五次全國人口普查的資料顯示，我國存在著65歲及65歲以上以老年空巢家庭1561.64萬戶，生活在空巢家庭中的老年人2339.73萬人，因此可見中國社會的人口老齡化迫在眉睫。近些年來，中國社會中的空巢家庭數量正在逐年上升。根據全國老齡辦2012年9月的報告顯示，城市老年人“空巢家庭”比例已達49.6%。隨著社會的進步，人民生活水平的提高，住房條件得到改善，很多青年人都擁有了自己的住房，老人們有的因為家鄉情結，有的是放不下家鄉的財產，因此會留守家鄉，空巢家庭問題也因此更為突出。筆者就出生在中國鄉村，因此對這個問題尤為了解，越來越多的老年人加入到空巢老人的行列。

老年人鈣流失快，所以骨質就會變得疏松，所以走路或運動時經常會腿疼。有的在激烈運動或摔倒時還會骨折，而且老年人由于各種機能有不同程度退化，所以痊愈的速度也慢。由于腿疼，走不動路，有的老人干脆就很少運動，從而導致更嚴重的后果,那就是肌肉萎縮等。因此我們針對這一問題，我們本著解決老年人行動中的安全問題，設計了多功能拐杖，通過幫助老年人多行走，多運動，保持健康的身體。

2 設備主要結構及功能

結構上拐杖支架全部采用空心管結構，空心管壁厚1mm。4個支撐管采用彈珠與8個孔洞相配合，實現拐杖高度可調節，以便于不同身高的老年人使用。

功能上多功能拐杖有翻轉坐板、助聽裝置和報警設置。當老年人在行動過程中出現因體力不支或其他情況，可放下塑料板休息，避免因體力不支意外摔倒受傷。助聽裝置由集成電路、前置低放、功率放大器、耳機還有兩節1.5干電池組成。人聲引起空氣震動，產生聲波，使膜片震動，改變碳粒形態，改變電阻，因此在電路中產生電流，并通過耦合電容送到前置低放器進行放大，駐板體話筒的偏置電阻，給話筒提供正常的工作提供偏置電壓。各元件組成前置低頻放大電路，經過Ci耦合產生的音領信號進行前置放大，放大后的音頻信號經過元件到電位器RP上，電位器RP用未調節音量。放大電路，將音頻信號進行功率放大，放大后在傳導到耳機。插孔推動耳機工作。報警裝置主要由一個GSM模塊，電池和磁鐵控制的開關組成。GSM模塊；是將GSM射頻芯片和基帶處理芯片和存儲器還有功放器件等元件集成到一塊線路板上，組裝成一個具有獨立的操作系統。GSM射頻處理與基帶處理并提供標準接口的功能模塊。GSM模塊擁有基本的通訊處理功能。包括發送EMS短信，語音通話和GARS數據傳輸等基于GSM網絡進行通信的所有基本功能。簡單來講，GSM模塊加上顯示屏和電池，就是一部手機。當磁鐵觸發磁控開關，GSM模塊會自動撥打芯片設置的電話號碼，以達到報警目的。

3 功能特點

(1)助聽器、報警器采用鋰電池蓄能的便捷性，可隨時拆裝電池。

(2)多功能拐杖中部裝有半弧形塑料板，方便老人隨時隨地地休息且塑料板安裝堅固，安全性高。

(3)為方便不同身高老人的使用，多功能拐杖的四腳有八檔高度任意調節。

(4)多功能拐杖可為如廁老人起身提供更大的便捷以及降低老人獨自淋浴時的危險。

(5)助聽器在生活中為聽力下降的老年人提供了便利。

(6)報警裝置可由老人意外摔倒或手動觸發，實現自動撥打電話報警。

4 創新點

(1)報警裝置可由老人一位摔倒或手動觸發，實現自動撥打電話報警。

(2)助聽器的加持使高齡老人在日常生活中更加便捷，也使得自身的安全更有保障。

(3)助行器把手采用舒適、防滑的原則，設計出符合大多數老人手指整體紋路，并用皮革裹上。保證扶手抓握松軟舒適，防止手部磨損。

(4)考慮老齡人衛生清理以及洗浴的不方便，助行器可為如廁老人起身提供更大的便捷以及降低老人獨自淋浴時的危險。

(5)助行器結構材料選取更為輕便的鈦合金，減輕老人移動的負擔。

(6)當老人移動累了時，可松開系在頂部的繩子，放下緊靠助行器正面的木板，起到隨時隨地休息的作用。