上海健康医学院

解明佳，崔宗辉，陈俊杰，方 琳，唐 丽

1 作品介绍

本团队致力于研发康复养老智能产品，以实现养老康复家居智能化为目标，打造了“自动扶正”的智能拐杖，为老年人居家生活和外出行走带来极大的便利。产品样图如图1所示。

图1 产品样图

团队通过医工结合和自动化控制技术研发，实现集收音机、导航定位、照明、摔倒预警闪光灯为一体的多功能拐杖，内有精准导航定位系统以及一键联络通信系统。搭建健康平台与用户微信绑定关联，后续团队计划与北斗卫星导航系统、滴滴叫车以及移动、联通等通信运营商合作，全面实现天气预报、通信拨号、叫车等功能。把手处内置通信系统处理模块发出信号，自动接到后台人工服务区。

拐杖主杖杆使用航空级碳素材料，轻盈牢固；采用分层空腔设计，能够满足各个功能所需空间。材料耐腐蚀性极好，而且不易折断，不易变形，十分轻便和稳固。

设定间隔一定时间测定心率和血氧，开启后与云端数据平台相联，实时上传老人行动轨迹、身体状况；用户家属想了解使用者的当前具体位置时，可以通过微信公众号实时查询到老人的坐标定位点。

当检测到拐杖倒地时，杖杆会自动扶正，有效解决老年人需要弯腰捡起拐杖的问题；同时拐杖会通过灯光警示寻求附近帮助，并第一时间上传老人身体状况和位置信息，与家属取得联系。设备报警界面如图2 所示；历史轨迹及定位界面如图3 所示。

图2 设备报警界面

图3 历史轨迹及定位界面

在产品把手处设置热敏传感器，用于判断老人是否在使用拐杖；把手中上部设置光敏传感器，用以判断周围环境光照情况。当感受到周围环境变暗、老人正在使用拐杖时，拐杖自带的LED 灯自动打开，真正实现智能开启灯光，简单有效，无须老人手动开启。

2 技术原理

拐杖包括拐杖杆、设置在拐杖杆顶端的把手以及设置在拐杖杆底端的支撑机构。支撑机构包括支撑座、支撑座的侧部及底部固设有的状态感应装置、支撑座内部固设有的控制装置和驱动装置；驱动装置的输出端固定连接拐杖杆底端；驱动装置和状态感应装置均与控制装置电连接；控制装置通过状态感应装置感应支撑座状态，以及根据支撑座状态，控制拐杖杆与支撑座进行相对旋转运动。拐杖关键硬件产品设计如图4 所示。

图4 拐杖关键硬件产品设计

3 作品创新点及应用前景

本产品真正实现了智能化养老康复助行工具自动扶正功能，无论从什么角度倒下，都能徐徐直立起来；出行环境变化时可以借助热敏光敏传感器联合LED 灯自动开启；人工在后台一键实现叫车服务、天气预报等功能，满足老人的多种需求，属于原创开发多模块联合系统；创新定位系统配置实现最大精度的室内外定位，极大程度地便利了老年人的生活，让家人安枕无忧。

根据前期搜索调研，当前拐杖市场销量可观，不同于传统拐杖，新增功能类拐杖销售额逐渐上升。该领域未来的主要趋势是向着生产多功能、智能化产品的方向发展，产品倾向于操作便利，能够迎合用户群体的真实需要。本团队产品研发的市场定位是发展老人居家出门使用的多功能智能拐杖，具有广阔的发展前景。