专利名称：导盲手杖的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种导盲手杖。
背景技术：
目前，人们采用红外或超声波探测障碍物的距离，然后再通过声音告诉盲人，利用
上述技术研制出多种导盲器具。但是，由于红外或超声波在空气中的传输速度至少在1000
米/秒以上，探测精度很难达到厘米级、精度较低，因此，只可用于探测数十厘米之外的 障碍物，而无法用来准确探测道路的凹凸情况。此外，通过声音告知盲人路况信息存在 易受周围环境影响的缺陷，当盲人身处嘈杂、喧嚣的环境中时，则很难听清楚预警信号。
发明内容'
本实用新型的目的，是提供了一种导盲手杖，它的探测精度较高，可准确测得地面 的凹凸信息，同时，它可通过触觉告知盲人地面的具体情况，从而，可解决现有技术存 在的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的导盲手杖，包括主轴，主轴上安装 磁铁、第一拖臂和第一旋转支架，第一拖臂上设置第一拖臂套，第一旋转支架上设置第 一支架套，主轴的外周安装第一支架套和第一拖臂套，第一旋转支架上开设第一槽，第 一支架套上安装第一扭簧，第一扭簧的一端与第一支架套连接，第一扭簧的另一端与主 轴连接，第一拖臂套上设置第一拨杆，第一拨杆位于第一槽内，第一旋转支架上安装第 一角度传感器和第二角度传感器，第一角度传感器和第二角度传感器位于磁铁的两侧， 主轴的两端分别安装行走轮，主轴上安装支杆，支杆上安装感知装置，感知装置通过导 线与第一角度传感器和第二角度传感器连接。
为进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案实现:.感知装置由感知 器壳体、电动机、第二偏心轮、第一偏心轮、换向轮、第一棘轮、第二棘轮、第一棘爪、 第二棘爪和第一销钉连接构成，感知器壳体与支杆连接，感知器壳体内安装电动机，电 动机的电机轴上安装换向轮，换向轮的两侧分别安装第一棘爪和第二棘爪，第一棘爪和 第二棘爪的一端分别与换向轮铰连，电机轴上活动安装第一棘轮和第二棘轮，第一棘轮 上安装第一偏心轮，第二棘轮上安装第二偏心轮，感知器壳体的侧壁上安装第一销钉和 第二销钉，第一销钉和第二销钉的一端位于感知器壳体外，第一销钉和第二销钉的另一端位于感知器壳体内，第一销钉的外周安装第一弹簧，第一弹簧的一端与感知器壳体接 触，第一弹簧的另一端与第一销钉接触，第二销钉的外周安装第二弹簧，第二弹簧的一 端与感知器壳体接触，第二弹簧的另一端与第二销钉接触，电动机通过导线与第一角度 传感器和第二角度传感器连接。感知器壳体内设置第一隔板和第二隔板，第一棘轮上设 置第一空心轴，第一棘轮通过第一空心轴与第一偏心轮连接，第二棘轮上设置第二空心 轴，第二棘轮通过第二空心轴与第二偏心轮连接，第一隔板位于第一偏心轮和第一棘轮 之间，第二隔板位于第二棘轮和第二棘爪之间。第一角度传感器和第二角度传感器是霍 尔传感器。第一偏心轮和第二偏心轮是渐开线轮。主轴上安装第二旋转支架，第二旋转 支架上开设第二槽，第二旋转支架上设置第二支架套，主轴的外周安装第二支架套，第 二旋转支架与第一角度传感器和第二角度传感器连接，第二支架套上安装第二扭簧，第 二扭簧的一端与主轴连接，第二扭簧的另一端与第二支架套连接，主轴上安装第二拖臂， 第二拖臂上设置第二拖臂套，主轴的外周安装第二拖臂套，第二拖臂套上安装第二拨杆， 第二拨杆位于第二槽内。第一拖臂上安装第一拖轮，第二拖臂上安装第二拖轮。
本实用新型的有益效果在于它利用机械结构可快速准确地探测出地面的具体情况， 并且，利用机械动作使盲人可准确地了解地面的凹凸信息，同时，外界环境对其的干扰 也较小。本实用新型具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简单方便的优点。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型传感器的结构示意图；图3是 图2的A-A剖视放大结构示意图；图4是图2的B-B剖视放大结构示意图；图5是图1 的D向放大结构示意图。
标号说明l感知器壳体2传感器壳体3行走轮4手柄5第一销钉6第一拖 臂7第一拖轮8支杆9主轴IO第一扭簧ll第一支架套12第一旋转支架13 第二旋转支架14第一拖臂套15第一拨杆16第一角度传感器17第二角度传感器 18磁铁19第二销钉20电动机21电机轴22换向轮23第一棘爪24第二棘爪 25第一棘轮26第二棘轮27第一空心轴28第二空心轴29第一偏心轮30第二偏 心轮31第一隔板32第二隔板33第一弹簧34第二弹簧35第二扭簧36第二支 架套37第一槽38第二槽39第二拖臂40第二拖轮41第二拖臂套42第二拨杆。
具体实施方式
本实用新型所述的导盲手杖，包括主轴9，主轴9上安装磁铁18、第一拖臂6和第一旋转支架12，第一拖臂6的一端设置第一拖臂套14，第一旋转支架12上设置第一支 架套ll，主轴9的外周安装第一支架套11和第一拖臂套14，使第一拖臂6和第一旋转 支架12可绕主轴9转动，第一支架套11上安装第一扭簧10，第一扭簧10的一端与第一 支架套ll连接，第一扭簧10的另一端与主轴9连接，当外力使第一旋转支架12相对主 轴9转动时，第一扭簧10被扭曲，当外力消除时，第一扭簧10可使第一旋转支架12回 转复位；第一旋转支架12上开设第一槽37，第一拖臂套14上设置第一拨杆15，第一拨 杆15位于第一槽37内；如图2、图3和图4所示，第一旋转支架12可制双杆结构，两 杆之间自然具备第一槽37，使第一拨杆15可伸入第一槽37内；第一旋转支架12上安装 第一角度传感器16和第二角度传感器17，第一角度传感器16和第二角度传感器17位于 磁铁18的两侧，主轴9的两端分别安装行走轮3，主轴9上安装支杆8，支杆8上安装 感知装置，感知装置通过导线与第一角度传感器16和第二角度传感器17连接。为方便 使用，主轴9的一端可安装两个行走轮3，主轴9的另一端可安装一个行走轮3。主轴9、 第一旋转支架12、磁铁18、第一角度传感器16、第二角度传感器17和第一拖臂6连接 构成导盲手杖的传感器；为保护传感器尽量少受外境影响，延长传感器的使用寿命，可 在主轴9上安装传感器壳体2。
使用时，使用者可用手握住感知装置推动手杖前进，当地面出现凹陷或凸台时，第 一拖臂6会被凸台抬起或沿凹陷下落，从而，第一拖臂6通过第一拨杆15带动第一旋转 支架12转动，第一旋转支架12带动第一角度传感器16和第二角度传感器17相对磁铁 18发生偏转，此时，第一角度传感器16和第二角度传感器17会将偏转的角度转化成电 信号传给感知装置，感知装置可以电信号或其他信号告知使用者，以便使用者即时了解 前方的路面情况。 -
如图5所示，感知装置可由感知器壳体l、电动机20、第二偏心轮30、第一偏心轮 29、换向轮22、第一棘轮25、第二棘轮26、第一棘爪23、第二棘爪24和第一销钉5连 接构成，感知器壳体1与支杆8逹接，感知器壳体1内安装电动机20，电动机20的电机 轴21上安装换向轮22，换向轮22的两侧分别安装第一棘爪23和第二棘爪24，第一棘 爪23和第二棘爪24的一端分别与换向轮22铰连，第一棘爪23和第二棘爪24可相对于 换向轮22转动；电机轴21上活动安装第一棘轮25和第二棘轮26，即第一棘轮25和第 二棘轮26套装于电机轴21的外周，可相对电机轴21转动；第一棘轮25上固定安装第 一偏心轮29，第二棘轮26上固定安装第二偏心轮30;感知器壳体1的侧壁上安装第一销钉5和第二销钉19，第一销钉5和第二销钉19的一端位于感知器壳体1夕卜，第一销钉 5和第二销钉19的另一端位于感知器壳体1内，第一销钉5和第二销钉19位于感知器壳 体1内的一端都设置有凸台，第一销钉5的外周安装第一弹簧33，第一弹簧33的一端与 感知器壳体1接触，第一弹簧33的另一端与第一销钉5接触，具体的说是与第一销钉5 的凸台接触；第二销钉19的外周安装第二弹簧34，第二弹簧34的一端与感知器壳体1 接触，第二弹簧34的另一端与第二销钉19接触，具体说是第二弹簧34的另一端与第二 销钉19的凸台接触，电动机20通过导线与第一角度传感器16和第二角度传感器17连 接。第一棘爪23和第二棘爪24可分别与第一棘轮25和第二棘轮26构成两组棘轮机构。 当换向轮22正转时，换向轮22带动第二棘爪24推动第二棘轮26转动，此时，换向轮 22带动第一棘爪23在第一棘轮25表面拖动，第一棘轮25不转，第二棘轮26带动第二 偏心轮30转动一定角度，第二偏心轮30拔动第二销钉19向感知器壳体1外移动一定距 离；当换向轮22反转时，换向轮22带动第二棘爪24在第二棘轮26表面拖动，第二棘 爪24无法带动第二棘轮26转动，换向轮22带动第一棘爪23推动第一棘轮25转动，第 一棘轮25带动第一偏心轮29转动一定角度，第一偏心轮29推动第一销钉5向外移动， 此时，第二销钉19在第一弹簧33的作用下复位。当第一角度传感器16和第二角度传感 器17对电动机20发出信号时，控制电动机20通过电机轴21带动换向轮22正转或反转。 使用者，通过触摸第一销钉5和第二销钉19的长短，可快速准精地了解前方路面的凹凸 情况。为方便使用者拿握，可在感知器壳体1上安装手柄4。为提高精度，电动机20可 以是步进电机。
为确保第一偏心轮29和第二偏心轮30转动准确、稳定，如图5所示，可在感知器壳 体1内设置第一隔板31和第二隔板32，第一棘轮25上设置第一空心轴27，第一棘轮25 通过第一空心轴27与第一偏心轮29连接，第二棘轮26上设置第二空心轴28，第二棘轮 26通过第二空心轴28与第二偏心轮30连接，第一隔板31位于第一偏心轮29和第一棘 轮25之间，第二隔板32位于第二棘轮26和第二棘爪24之间。电机轴21依次穿过第二 偏心轮30、第二空心轴28和第二棘轮26，第二偏心轮30、第二空心轴28和第二棘轮 26可相对于电机轴21转动。第一隔板31和第二隔板32相对于第一棘轮25和第二棘轮 26起支撑作用。
为准确测得第一旋转支架12相对于主轴9转动的角度，第一角度传感器16和第二角 度传感器17可以是霍尔传感器。为使第一偏心轮29和第二偏心轮30转动的角度与第一销钉5和第二销钉19外移的 距离接近于线性关系，第一偏心轮29和第二偏心轮30可以是渐开线轮。
如图2所示，为使第一角度传感器16和第二角度传感器17平稳转动，以提高测量 的精度，可在主轴9上安装第二旋转支架13，第二旋转支架13上开设第二槽38，第二 旋转支架13上设置第二支架套36，主轴9的外周安装第二支架套36，第二旋转支架13 与第一角度传感器16和第二角度传感器17连接，第二支架套36上安装第二扭簧35， 第二扭簧35的一端与主轴9连接，第二扭簧35的另一端与第二支架套36连接，第二 扭簧35对第二旋转支架13起复位作用，主轴9上安装第二拖臂39，第二拖臂39上设 置第二拖臂套41，主轴9的外周安装第二拖臂套41，第二拖臂套41上安装第二拨杆42， 第二拨杆42位于第二槽38内。当地面有凹陷或凸起时，第二拖臂39也可带动第二旋 转支架13转动，第二旋转支架13带动第一角度传感器16和第二角度传感器17相对于 主轴9转动，当第二拖臂39和第一拖臂6同时带动第一角度传感器16和第二角度传感 器17转动时，第一角度传感器16和第二角度传感器17以转动幅度最大的角度转动。 为全面测得地面的情况，磁铁18的两侧可安装多套第一拖臂6和第二拖臂39。 为减少第一拖臂6与第二拖臂39在行进过程中与地面的磨擦，可在第一拖臂6上安 装第一拖轮7，在第二拖臂39上安装第二拖轮40。 本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。
权利要求1、导盲手杖，其特征在于包括主轴(9)，主轴(9)上安装磁铁(18)、第一拖臂(6)和第一旋转支架(12)，第一拖臂(6)上设置第一拖臂套(14)，第一旋转支架(12)上设置第一支架套(11)，主轴(9)的外周安装第一支架套(11)和第一拖臂套(14)，第一旋转支架(12)上开设第一槽(37)，第一支架套(11)上安装第一扭簧(10)，第一扭簧(10)的一端与第一支架套(11)连接，第一扭簧(10)的另一端与主轴(9)连接，第一拖臂套(14)上设置第一拨杆(15)，第一拨杆(15)位于第一槽(37)内，第一旋转支架(12)上安装第一角度传感器(16)和第二角度传感器(17)，第一角度传感器(16)和第二角度传感器(17)位于磁铁(18)的两侧，主轴(9)的两端分别安装行走轮(3)，主轴(9)上安装支杆(8)，支杆(8)上安装感知装置，感知装置通过导线与第一角度传感器(16)和第二角度传感器(17)连接。
2、 根据权利要求1所述的导盲手杖，其特征在于感知装置由感知器壳体(1)、电动机(20)、第二偏心轮(30)、第一偏心轮(29)、换向轮(22)、第一棘轮(25)、第二棘轮(26)、第一棘爪(23)、第二棘爪(24)和第一销钉(5)连接构成，感知器壳体(1)与支杆(8)连接，感知器壳体(1)内安装电动机(20)，电动机(20)的电机轴(21)上安装换向轮(22)，换向轮(22)的两侧分别安装第一棘爪(23)和第二棘爪(24)，第一棘爪(23)和第二棘爪(24)的一端分别与换向轮(22)铰连，电机轴(21)上活动安装第一棘轮(25)和第二棘轮(26)，第一棘轮(25)上安装第一偏心轮(29)，第二棘轮(26)上安装第二偏心轮(30)，感知器壳体(1)的侧壁上安装第一销钉(5)和第二销钉(19)，第一销钉(5)和第二销钉(19)的一端位于感知器壳体(1)外，第一销钉(5)和第二销钉(19)的另一端位于感知器壳体(1)内，第一销钉(5)的外周安装第一弹簧(33)，第一弹簧(33)的一端与感知器壳体(1)接触，第一弹簧(33)的另一端与第一销钉(5)接触，第二销钉(19)的外周安装第二弹簧(34)，第二弹簧(34)的一端与感知器壳体(1)接触，第二弹簧(34)的另一端与第二销钉(19)接触，电动机(20)通过导线与第一角度传感器(16)和第二角度传感器(17)连接。
3、 根据权利要求2所述的导盲手杖，其特征在于感知器壳体(1)内设置第一隔板(31)和第二隔板(32)，第一棘轮(25)上设置第一空心轴(27)，第一棘轮(25)通过第一空心轴(27)与第一偏心轮(29)连接，第二棘轮(26)上设置第二空心轴(28)，第二棘轮(26)通过第二空心轴(28)与第二偏心轮(30)连接，第一隔板(31)位于第一偏心轮(29)和第一棘轮(25)之间，第二隔板(32)位于第二棘轮(26)和第二棘爪(24)之间。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的导盲手杖，其特征在于第一角度传感器(16)和第二角度传感器(17)是霍尔传感器。
5、 根据权利要求l、 2或3所述的导盲手杖，其特征在于第一偏心轮(29)和第二偏心轮(30)是渐开线轮。
6、 根据权利要求l、 2或3所述的导盲手杖，其特征在于主轴(9)上安装第二旋转支架(13)，第二旋转支架(13)上开设第二槽(38)，第二旋转支架(13)上设置第二支架套(36)，主轴(9)的外周安装第二支架套(36)，第二旋转支架(13)与第一角度传感器(16)和第二角度传感器(17)连接，第二支架套(36)上安装第二扭簧(35)，第二扭簧(35)的一端与主轴(9)连接，第二扭簧(35)的另一端与第二支架套(36)连接，主轴(9)上安装第二拖臂(39)，第二拖臂(39)上设置第二拖臂套(41)，主轴(9)的外周安装第二拖臂套(41)，第二拖臂套(41)上安装第二拨杆(42)，第二拨杆(42)位于第二槽(38)内。
7、 根据权利要求6所述的导盲手杖，其特征在于第一拖臂(6)上安装第一拖轮(7)，第二拖臂(39)上安装第二拖轮(40)。
专利摘要本实用新型公开了一种导盲手杖，包括主轴，主轴上安装磁铁、第一拖臂和第一旋转支架，第一拖臂上设置第一拖臂套，第一旋转支架上设置第一支架套，主轴上安装第一支架套和第一拖臂套，第一旋转支架上开设第一槽，第一支架套上安装第一扭簧，第一扭簧的一端与第一支架套连接，第一扭簧的另一端与主轴连接，第一拖臂套上设置第一拨杆，第一拨杆位于第一槽内，第一旋转支架上安装两个角度传感器，两个角度传感器位于磁铁的两侧，主轴上安装行走轮，主轴上安装支杆，支杆上安装感知装置，感知装置通过导线与两个角度传感器连接。它的探测精度较高，可准确测得地面的凹凸信息，并可通过触觉告知盲人地面的具体情况，从而，可解决现有技术存在的问题。
文档编号A61H3/00GK201356766SQ20092002327
公开日2009年12月9日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者凯 安 申请人:凯 安