新型智能手杖策划书.pdfVIP

新

型

智

能

手

杖

设

计

策

划

书

课题名称新型智能手杖的设计

课题申请人韩旭

所在院（部）机械工程学院

课题指导教师张新伟职称讲师（硕士）

新型智能手杖策划书

手杖自从人类能够步行就开始使用，当今已成为许多老年人“助走”的晚年

外出的必带之物。它既可稳身健步，又可增强体力，除此之外，手杖还有颇多妙

用，人们通常称它是老年人的“第三条腿”。中国已经进入了老龄化社会，意味

着手杖具有更大的消费群体。现在市场上的手杖基本都只是单一支撑功能，不具

备各种新环境下应具有的智能功能。我们此次设计的是一种新型的、智能化的、

多功能的、更便捷的手杖，手杖由GPS定位系统，距离传感器，指南针，小型手

电筒、收音机等构成。

1.设计构思的提出

中国乃至世界的很多国家都已经进入老年化社会，对于老年人的日常生活质量

应当有所提高，而我们的智能手杖的刚好能达到这个目的，让老年人摆脱种种出

行的困扰。

在科技发展的今天，年轻人的产品到处可见，我们也想让老人们赶上潮流，让

老人们的晚年更加幸福。现在越来越多的年轻人选择和父母分开住，许多老年人

在退休后特别的孤独，有的都已经构成心理上的疾病了，在世界老龄化这一现实

的条件下，老年人作为社会上的一个为数不少的群体，更应该引起我们更多人的

关注。老年人在生理上许多功能都在退化，老年人的触觉在55岁之后有急剧迟

钝的可能性，管理平衡的机能构造衰退导致姿势和步态不稳，也就加大了摔跤的

可能性。

这个智能手杖的提出就是鼓励老年人多外出行走，好好享受阳光，享受生活，

也是提高老年人晚年幸福生活的产物之一。

2.手杖设计项目

（1）GPS定位系统

如何实现GPS与手杖结合呢？把手杖把手第一节内中空，安装GPS电子设备，

GPS接收机主要由接收天线、主机和电源组成。进行相关匹配然后由于卫星运行

轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得民用GPS

定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS）技术，建立

基准站（差分台）进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比

较，从而得出数据，并对外发布。接收机收到该数据后，与自身的观测值进行比

较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS（DGPS），

定位精度可提高到5米。导航系统主要由导航主机和导航显示终端两部分构成。

内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的

数据信息，由此测定使用者当前所处的位置。导航主机通过GPS卫星信号确定的

位置坐标与电子地图数据相匹配，便可确定使用者在电子地图中的准确位置。

把手杖把手的第1节内中空,安装GPS电子设备，GPS接收机主要由接收天线、

主机和电源组成。因为拐杖细长和重量轻,其内部电路集成度高,因此,选择伽明公

司的GPS25-LVSOEM板作为主机。GPS25-LVS接收模块定位速度快,工作稳定,耐电

压冲击,具有很好的抗干扰性,是目前应用最广泛的GPS接收处理板,