河南理工大学 史晨琛 李浩楠 王子洋 李致川 李 扬 包佳鹏

为守护老人身体健康，本项目设计了一种能够提前预测老人摔倒的腰带，以缓冲气囊为主，缓解摔倒后对人体的冲击力从而起到保护作用。其凭借轻便美观及全自动工作过程在降低操作难度的同时保证了穿戴的舒适性，为保障老年人的健康安全提供了全新角度的解决方案。

1 老人防摔腰带总体设计

1.1 功能设计

本产品是一款基于单片机和气囊的老人防护产品。通过传感器预测摔倒的发生，由控制器触发电磁阀使压缩气体充入气囊，在摔倒前及时弹出来保护老人的安全。缓冲气囊经折叠后固定在人体的腰间，弹出后用于保护佩戴者的臀部、后腰以及大腿两侧，以此来大大减少摔倒后受到的伤害。与此同时，我们的产品采取用户和家属实时关联的理念，在腰带上安装有警报装置，在老人摔倒后发出警报声来吸引周围人的注意，并且设有相关手机APP与地图导航软件关联，可将老人摔倒位置信息发送给监护人，以此保障老人的安全，给予第一时间的救护。

图1 防摔腰带主体结构

1.2 产品组成部分

主体结构如图1所示，老人防摔腰带的主要组成部分有：高弹力腰带、压缩气瓶、尼龙材质的缓冲气囊、摔倒检测模块。

动力源：小型蓄电池。

控制与信息处理装置：微控制器、ESP8266WiFi模块、STM32ZET6单片机。

呼救装置：GPS模块、警报模块。

1.3 充气系统设计

充气系统主要由电磁阀、耐压管，压缩气瓶与折叠状态的缓冲气囊组成。……