Дизайн и разработка умных костылей

2020-10-13 18:37:54 fandoukeji

На данном этапе Китай вступил в стареющее общество. Согласно национальным нормам, люди старше 65 лет считаются старыми. В 2011 году доля пожилого населения Китая достигла 13,7%. В 2013 году пожилое население Китая старше 60 лет превысило 200 миллионов человек. Ожидается, что это произойдет в ближайшие 20 лет. Престарелое население Китая вступит в период быстрого роста, и к 2050 году пожилое население достигнет одной трети населения страны. Проблема старения не только сбивает с толку каждую семью, но и оказывает огромное давление на общество. По мере того как пожилые люди становятся старше, их память и зрение продолжают ухудшаться, их ноги и ступни становятся все более негибкими, а их реакции замедляются. Им неудобно путешествовать. В последние годы потери пожилых людей становятся все более серьезными, что часто наблюдается в Интернете и Weibo. Ищите новости о пропавших без вести стариках. Согласно опросу, не менее 30% людей старше 65 лет упали. Исходя из привлекательности этих вопросов, в этой статье были разработаны умные костыли, специально разработанные для пожилых людей. Основные принципы этой проектной работы: (1) Используйте функцию определения местоположения по GPS для определения местоположения пользователя в любое время; (2) Пользователь может регулировать расстояние до света, чтобы облегчить ночную прогулку; (3) Когда пользователь падает, система сигнализации включает функцию сигнализации , Чтобы пользователь мог получить своевременную помощь и в то же время отправить сигнал бедствия опекуну или позвонить на соответствующий телефон для получения помощи, чтобы оказать эффективную помощь пожилым людям в случае аварии; (4) пироэлектрическое инфракрасное измерение костылей и пользователя Он напоминает пользователю, что нужно вовремя использовать костыли или облегчить пользователю поиск.深圳智能拐杖方案公司

1. Умная конструкция костылей

1.1 Принцип реализации функций системы


Многофункциональные интеллектуальные костыли в основном используют технологию однокристального микрокомпьютера и представляют собой интеллектуальные выдвижные костыли с множеством функций, таких как инфракрасное измерение расстояния, сигнализация и наклон. Аппаратное обеспечение интеллектуальных костылей в основном состоит из датчика угла, пироэлектрического датчика, зуммера, однокристальной схемы управления микрокомпьютером 89S52.


1.2 Конструкция аппаратной схемы


(1) Принцип работы датчика угла SCA60C: в этой конструкции используется однокристальный микрокомпьютер 89S52 в качестве управляющего ядра, а одноосный датчик наклона SCA60C используется для измерения баланса костыля. Когда костыль находится в сбалансированном состоянии, датчик угла SCA60C находится под углом 0 ° к горизонтали, а клемма Vout выдает аналоговое напряжение 0,5 В. Когда костыль расположен перпендикулярно земле, датчик угла SCA60C находится под углом 90 ° к горизонтали, а Vout выдает аналоговое напряжение + 5В. Датчик SCA60C может точно определять только диапазон 0 ~ 90 °. В этом диапазоне клемма Vout выдает аналоговый сигнал напряжения от + 0,5 В до + 5 В, который пропорционален углу наклона. Таким образом, можно измерять выходную клемму Vout датчика SCA60C. По величине напряжения можно определить угол между костылем и горизонтальной плоскостью.


(2) Принцип управления зуммером: электромагнитный зуммер в основном состоит из генератора, электромагнитной катушки, вибрирующей диафрагмы, магнита и корпуса. После включения питания ток звукового сигнала, генерируемый генератором, проходит через электромагнитную катушку, заставляя электромагнитную катушку генерировать магнитное поле. Вибрирующая диафрагма периодически вибрирует и издает звук под действием электромагнитной катушки и магнита. Поскольку для звука зуммера требуется определенный ток, выходной ток вывода ввода / вывода однокристального микрокомпьютера относительно невелик, поэтому выходное напряжение TTL однокристального микрокомпьютера в основном не может управлять зуммером, поэтому для управления усиленным зуммером добавляется транзистор.


(3) Принцип работы пироэлектрического инфракрасного датчика человеческого тела: все пироэлектрические инфракрасные датчики представляют собой пироэлектрические инфракрасные датчики, основанные на принципе пироэлектрического эффекта. Человеческое тело имеет постоянную температуру тела около 37 °, поэтому для работы он излучает инфракрасные лучи размером около 10 мкм. оф. Инфракрасный свет размером около 10 мкм, излучаемый человеческим телом, усиливается фильтром Френеля и концентрируется на источнике инфракрасного датчика. В источнике инфракрасного датчика используются пироэлектрические элементы, которые теряют баланс заряда при изменении температуры инфракрасного излучения человеческого тела. , Заряд выпускается наружу. Как только человеческое тело попадает в зону обнаружения, инфракрасное излучение человеческого тела фокусируется частью зеркала, принимается пироэлектрическим элементом и обрабатывается однокристальным микрокомпьютером для генерации сигнала тревоги.


2. Функция программного обеспечения умных костылей.

Программная часть интеллектуальных костылей в основном включает в себя: настройки инициализации, определение местоположения по GPS, онлайн-мониторинг, электронный забор, настройки семейного номера, помощь и другие функции.


(1) Дизайн блок-схемы программного обеспечения: опекун может войти в интерфейс программного обеспечения через веб-клиент или мобильный клиент. Если это первый раз, сначала выполните настройки инициализации. Заполните соответствующий контент в соответствии с вашей ситуацией и определите, включена ли функция определения местоположения GPS, установленная в костылях. Если она включена, вы можете узнать местоположение костылей в это время в соответствии с определением местоположения по GPS. Когда костыли наклонены, включается зуммер в аппаратной цепи Выдается сигнал тревоги; когда он превышает 1 минуту, предварительно настроенный телефон автоматически набирается через мотор цепи оборудования для получения дополнительной помощи. Вы также можете установить электронный забор в интерфейсе, и когда он превысит установленный диапазон, будет подан сигнал тревоги.


(2) Настройка вызова: эта настройка может установить до 4 номеров, пользователи могут установить номер в соответствии со своими потребностями, а кнопка SOS может настроить экстренные вызовы.


(3) Функция GPS-позиционирования: GPS-позиционирование разделено на две части: онлайн-мониторинг и установка электронного ограждения.Функция онлайн-мониторинга может быть расположена тремя способами: карта, спутник и трехмерный.


3. Внешний вид умных костылей.

(1) Костыли сконструированы с телескопическими стержнями из алюминиевого сплава, высота регулируется в пределах 65-98 см, а вес - 320 г, что подходит для большего количества людей. Использование: нажмите кнопку на стержне из алюминиевого сплава вручную, переместите тонкий стержень из алюминиевого сплава вверх и вниз и защелкните кнопку в соответствующем отверстии более толстого стержня из алюминиевого сплава, чтобы удовлетворить потребности людей разного роста. Регулировка высоты После того, как это будет сделано, заблокируйте стопорное кольцо плотно.


(2) Использование подсветки и вспышки: кнопочный переключатель на верхней части ручки.Режим работы: переключение первой передачи, белое светодиодное освещение; вторая передача, белое светодиодное освещение + предупреждение о мигании красного светодиода; третья передача, выключена.


(3) Использование функции MP3: слегка нажмите пальцем среднюю кнопку управления MP3 на боковой стороне ручки, и MP3 находится в рабочем состоянии. В это время вы можете выбрать музыку, нажав пальцами левую и правую кнопки. Нажимайте пальцем на кнопки регулировки громкости MP3 для увеличения и уменьшения громкости, чтобы отрегулировать уровень звука и слушать музыку с подходящим уровнем громкости.


(4) Использование при зарядке: вставьте один конец зарядного устройства в порт постоянного тока продукта, а другой конец в стандартную USB-розетку с выходом 5 В для зарядки внутренней аккумуляторной батареи продукта. В это время горит красный индикатор зарядки, а после полной зарядки индикатор не горит.


(5) Использование функции GPS-позиционирования, телефона и сигнализации: включите переключатель функции GPS-позиционирования костылей, чтобы реализовать функцию позиционирования. Опекун может войти в платформу GPS-позиционирования через Интернет и мобильные клиенты, чтобы увидеть конкретное местоположение пользователя. В то же время вы можете использовать кнопки 1, 2 и 3 для набора предварительно настроенного телефона. Опекун также может набрать номер телефонной карты, встроенной в костыль, и ответить на звонок, подключившись к телефону. Когда костыль падает, зуммер автоматически подает сигнал тревоги, а когда человек покидает костыль, зуммер издает предупреждающий звук.


подводить итоги


Этот дизайн разработан для изучения психологии и физиологии пожилых людей. Эта модель разработана с учетом разнообразных функций, новейших технологий и сильной рыночной актуальности. Благодаря тестированию прототипа в основном реализуются следующие функции:


(1) Функция позиционирования GPS, опекун может определить конкретное местоположение пользователя в любое время. Опекун может отслеживать активность пользователя через интерфейс GPS-позиционирования для достижения непрерывного позиционирования в реальном времени. (2) Опекун может установить электронный забор.Когда он выходит за пределы установленного диапазона, включается функция сигнализации, и при необходимости опекун будет вызван для отправки сообщения о помощи. (3) Когда костыль падает, включается зуммер, и сигнал опекуна или сигнал SOS будет вызван для помощи вовремя в течение более 1 минуты. (4) Основные функции, такие как светодиодное освещение, MP3 и телескопическая.


В конструкции используется резиновая ручка, которая соответствует кривой человека и машины, что обеспечивает максимальную безопасность и комфорт во время использования. С развитием общества и повышением уровня жизни общая тенденция заключается в том, чтобы заботиться о пожилых людях и улучшать их качество.Дизайн имеет полнофункциональный, легкий вес, простое управление, надежное использование и низкую стоимость, что может удовлетворить покупательную способность и функциональные потребности обычных людей. ожидания рынка.