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参赛小组：机电201003、04班

余怡王金柱

制作时间：2011、10、28

智能多功能拐杖

一、设计目的：

据了解，目前中国有60岁以上老年人1.69亿，占总人口比例

为12.5%，预计到2020年这一比例将达到20%，到2050年将

达到31%。随着中国老龄化的增长，老年人的身体机能日益退化，

行走成了老人一个很吃力的问题，拐杖也成为高龄者行走的必备辅助

工具，为了减轻老人的痛苦，关注老人的健康与快乐，于是本小组设

计了一款更适合老年人，更切身，更人性化的智能多功能拐杖。让老

人无处不感受人们对他的关爱，社会对他的关怀。幸福生活有我们创

造。

二、结构功能介绍：

本产品是一个智能多功能拐杖，是由三个部分组成，拐杆分为上

中下三个关节，通过空心的伸缩套管组成整个部分。第一节伸缩杆、

第二节伸缩杆、第三节伸缩杆、各种控制按钮构成。上关节又有手柄、

照明灯以及各种控制按钮。中关节有导盲仪探测孔，用于探测前方物

体。下关节有减震防滑材料装置，平衡装置，物体夹取夹。

其结构如图（1）：

图（1）

照明设配：此款拐杖装有一种照明灯，其特征在于手杖把内有一空

腔，空腔内装有电池，手杖把的前面安装有聚光灯，手杖把的前上方

安装有一按钮开关，聚光灯联接到按钮开关的触点上。老年人晚上拄

拐行走时，按下按钮开关，亦可照亮前方道路，也可照亮脚下障碍物，

非常利于老年人晚上助行。

具体如图（2）：

图（2）

减震防滑：由于拐杖与地面接触时的反作用会产生震动和冲击，使

人感觉不适应，以及拐与地面接触时的打滑情况影响老人的使用，鉴

于此，我们设计此款拐杖考虑到了一种减震防滑装置，我们在拐杖杆

的下关节底部杆体之间设有减震弹簧和减震垫，且在底部设计一种

叫做支脚垫的东西，所谓支脚垫就是拐杖与地面接触的部件如图

（3-B）。

受力分析：(扭矩忽略不计)受力图如图（3-A）

所施加拐杖上的载荷均为垂直方向，所以横向力对支脚垫所产生的影

响未计入。在实际的使用过程中，支脚垫不仅受垂直力的作用，同时

也受水平力及扭矩的作用。支脚垫受力，是一个从支管的前端受力，

过渡到直角，再过渡到支管的后端。而且是周期性变化的。如图4所

示。最劣之处是在前、后角受力时。在此两种状态时，N力使垫片的

尖角、棱边、毛刺对支脚垫产生压、剪切作用，损坏支脚垫。因此，

支脚垫考虑的是一种摩擦系数大且有弹性的材料。

图（3-A）图（3-B）

拾取物能力：此款拐杖是一种在普通拐杖上设置夹物装置，能从地

上夹取物品的多功能拐杖。抓物装置包括力把、传力钢绳、夹嘴、撑

杆架、弹簧。所述力把按钮活动连接在拐杖握柄下方，传力钢绳一端

与力把按钮连接，另一端与撑杆架连接，夹嘴在撑杆架与弹簧活动连

接在一起。所述弹簧有四根弹力相向的边固定于撑杆架上，夹嘴是闭

合花瓣状的四半构成，在撑杆架上弹簧的作用力下使四半常闭夹嘴张

开夹取物体，自动夹紧。拐杖不夹取物品时，夹嘴与防滑靴形成闭合

夹口。握动力把下方的按钮，夹杆自然张开，对准所要夹取的物品，

放开力把，物品即被夹住，然后通过拐杆的伸缩。能够夹取垫圈、衣

物、纸、笔等质量不是很重的物品，操作时动作少，

结构简单，重量轻，使用方便。

具体如图（4）：

伸缩自由：

本实用新型涉及一种可调节伸缩的拐杖，

其特征在于包括与拐杖柄端联接的外管和套置于外

管内可相对外管上下移动的内管，在其把手上设有

自动按钮以及与其相连接、固定于把手内的弹钩，

弹钩向下伸出到把手下面所固定的上杆及其内套装

的中、底杆上端管内；弹钩套在一根同设于底杆管

内的、下端固定在底杆底部的弹簧上。不用时三根

管套在一起，携带存放都很方便，使用时，轻轻一

按自动按钮，拐杖三杆便

自动伸长，不劳他人帮忙。

本实用新型结构合理简