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)

目前，我国人口呈老龄化发展趋势[1-3]，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[4]，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，可靠性强，其缺点是无法调节拐杖长度以适应不同使用者；拐杖倚主要由拐杖和座椅两部分组成，对使用者的适应性强，便于老人闲坐歇息。然而，座椅的加入，增加了拐杖的质量，降低了整体的轻便性。现有智能拐杖主要是在拐杖体上附加了GPS和GSM装置[5-6]，可实现老人实时定位，降低了走失、迷路的风险，成本较高是制约其推广的重要因素；另外，现有拐杖倚和智能拐杖均通过销钉伸缩的方式调节自身长度，该方式可靠性较差。因此，亟需设计一种结构稳定、可靠性强、具有定位功能的智能拐杖。基于前人研究基础，本文设计了一种基于北斗导航的螺纹调节式智能手杖，该手杖具有结构轻便、可靠，智能化程度高的特点，以期为我国助老机械的发展做出贡献。

1 整体结构及工作原理

1.1 整体结构

该智能手杖主要由上拐体装置、下拐体装置和定位销钉等构成，如图1所示。该手杖采用碳纤维材料，重0.62 kg，可在750mm～1050mm之间调整长度[7-8]，以适应不同身高老年使用者的需求。……