一种智能导航牵引拐杖的制作方法

本发明涉及生活用品应用技术领域，尤其涉及一种智能导航牵引拐杖。

背景技术：

拐杖(或手杖)是老年人出行常用到的辅助用具。传统拐杖通常是一个木制的整体或是由金属支撑杆、金属手柄组成，并辅以塑料、橡胶等材料制成的手柄外皮的整体。传统拐杖仅起到辅助出行的作用，功能单一，远远无法满足老年人的实际需求。

于是，在传统拐杖的结构基础上增加功能的多功能拐杖问世，其功能繁多，主要包括照明、音乐、收音机、紧急呼救、附带雨伞和弹出刀具等。多功能拐杖虽极大地方便了老年人出行，但仍未解决老年人在发生突发状况时得不到及时帮助的问题。进而，沿用传统拐杖的结构、结合智能技术的新一代“智能”拐杖面世，其在保留原有功能的同时，拓展了导航、路况探测、摔倒判定、卫星定位、及时通讯和生命体征监测等强大功能，进一步保障了老年人的自主出行，同时也能让监护人知晓老年人的实时状况，极大降低了老年人的出行风险。

在应用智能技术后，拐杖获得了长足发展，但同时也出现了新的问题。首先，现有“智能”拐杖的导航模式仍是“使用者拄着拐杖自己走”的模式，即使用者还需要时刻关注导航信息，自行前往目的地。依托新兴的技术，“智能”拐杖还可以更智能，让使用者无需在行走过程中关注导航信息，实现“拄着拐杖被带着走”的新导航模式；再者，现有“智能”拐杖的可视界面或操作界面小，老年使用者在使用过程中容易遇到“难看清”、“难操作”等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种智能导航牵引拐杖。

本发明的实施例提供一种智能导航牵引拐杖，包括把手、拐杖杆和球形驱动机构，所述把手固定在所述拐杖杆上端，所述球形驱动机构连接在所述拐杖杆下端，所述球形驱动机构包括外壳、球形轮和四个驱动单元，所述外壳的横截面为正方形，四所述驱动单元分别安装在所述外壳的四侧壁上，且两两相对设置，四所述驱动单元均相同，且每一所述驱动单元均包括固定座、电机和驱动轮，四所述固定座分别安装在所述外壳四内侧壁的中部，所述驱动轮固定在所述固定座上，所述电机位于所述固定座一侧，且所述电机的动力输出端与所述驱动轮连接，所述球形轮为空心球体，且其上下两端分别通过圆环形的限位套连接在所述外壳下端，所述球形轮的上半部分分别与四所述驱动轮接触，四所述驱动单元配合通过摩擦力驱动所述球形轮按设定方向滚动。

进一步地，包括智能处理器，所述智能处理器固定在所述把手或所述拐杖杆或所述球形驱动机构内，所述把手上表面设有触摸屏，所述智能处理器分别与所述触摸屏和四所述驱动单元电性连接。。

进一步地，所述球形轮为空心不锈钢球，且其外表面涂覆有摩擦力增大层。

进一步地，所述把手通过y形支架连接所述拐杖杆，且所述把手下表面设有持握凹槽。

进一步地，所述外壳底面设有圆通孔，两所述限位套的中心与所述圆通孔的圆心共线，且两所述限位套分别固定在所述圆通孔上下两侧。

进一步地，两所述限位套的内径和所述圆通孔的内径均小于所述球形轮的半径。

进一步地，所述拐杖杆下端设有连接套，所述连接套固定在所述外壳上。

进一步地，四所述驱动轮均为全向轮或瑞典轮或弗莱轮。

进一步地，所述智能处理器内嵌设有智能导航系统

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种智能导航牵引拐杖通过在所述触摸屏上设置老人外出路线，然后通过所述智能处理器控制四所述驱动单元驱动所述球形轮按设定的路线牵引拐杖前进，从而实现“拄着拐杖被带着走”的新导航模式；另外通过在所述把手上设置所述触摸屏，可有效解决现有“智能”拐杖的可视界面或操作界面小，老年使用者在使用过程中容易遇到“难看清”、“难操作”等问题。

附图说明

图1是本发明一种智能导航牵引拐杖的结构示意图。

图2是图1中球形驱动机构3的结构示意图。

图3是图1中球形驱动机构3的爆炸图。

图中：1-把手，2-拐杖杆，3-球形驱动机构，4-触摸屏，5-外壳，6-球形轮，7-驱动单元，8-固定座，9-电机，10-驱动轮，11-限位套，12-y形支架，13-持握凹槽，14-圆通孔，15-连接套。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种智能导航牵引拐杖，包括把手1、拐杖杆2、球形驱动机构3和智能处理器(附图中未画出)。

所述把手1固定在所述拐杖杆2上端，且所述把手1上表面设有触摸屏4，考虑到现有“智能”拐杖的可视界面或操作界面小，从而会给老年使用者带来“难看清”、“难操作”等问题，本发明中所述触摸屏4应足够大，且优选曲面屏，本实施例中所述把手1通过y形支架12连接所述拐杖杆2，且所述把手1下表面设有持握凹槽13。

所述球形驱动机构3连接在所述拐杖杆2下端，所述球形驱动机构3包括外壳5、球形轮6和四个驱动单元7，所述外壳5横截面为正方形，且其底面设有圆通孔14，四所述驱动单元7分别安装在所述外壳5的四侧壁上，且两两相对设置，具体地，四所述驱动单元7分别安装在所述外壳5的前后左右四个侧面的内壁上，且位于所述外壳5前后方的两所述驱动单元7相对设置，位于所述外壳5左右侧的两所述驱动单元7相对设置，优选地，四所述驱动单元7分别安装在所述外壳5的前后左右四个侧面的中心位置，本实施例中所述拐杖杆2下端设有连接套15，所述连接套15固定在所述外壳5上。

请参考图2和图3，四所述驱动单元7均相同，且每一所述驱动单元7均包括固定座8、电机9和驱动轮10，四所述固定座8安装在所述外壳5四内侧壁的中部，所述驱动轮10固定在所述固定座8上，所述电机9位于所述固定座8一侧，且所述电机9的动力输出端与所述驱动轮10连接，本实施例中四所述驱动轮10均为全向轮或瑞典轮或弗莱轮。

所述球形轮6为空心球体，具体地，所述球形轮6为空心不锈钢球，且其外表面涂覆有摩擦力增大层，从而减小所述球形轮6的质量，并增加所述球形轮6表面的摩擦系数，以免打滑。所述球形轮6上下两端分别通过圆环形的限位套11连接在所述外壳5下端，所述球形轮6的上半部分分别与四所述驱动轮10接触，四所述驱动单元7配合通过摩擦力驱动所述球形轮6按设定方向滚动，具体地，通过两组相互正交的所述驱动轮10，驱动所述球形轮6转动，并通过改变相应所述电机9的转速比，便可使所述球形轮6能够向任意方向滚动，即可通过四所述电机9控制四所述驱动轮10对所述球形轮6的合力的大小和方向，从而可使所述球形轮6按照设定的方向滚动，例如当所述球形轮6需向正前方滚动时，只需控制位于所述球形轮6后方的所述电机9带动相应的所述驱动轮10转动，便可使所述球形轮6会在摩擦力的作用下向前滚动，此时为降低前方的所述驱动轮10对所述球形轮6的摩擦阻力，可控制位于所述球形轮6前方的所述电机9控制所述驱动轮10反转；而当所述球形轮6需向左前方滚动时，只需控制位于所述球形轮6后方和位于所述球形轮6右侧的两所述电机9带动相应的所述驱动轮10转动，便可使所述球形轮6会在摩擦力的作用下向左前方滚动，此时为降低另外两所述驱动轮10对所述球形轮6的摩擦阻力，可控制位于所述球形轮6前方和位于所述球形轮6右侧的两所述电机9控制所述驱动轮10反转。

请参考图1和图3，两所述限位套11的中心与所述圆通孔14的圆心共线，且两所述限位套11分别固定在所述圆通孔14上下两侧，两所述限位套11的内径和所述圆通孔14的内径均小于所述球形轮6的半径。

本发明中所述智能处理器可根据需要固定在所述把手1或所述拐杖杆2或所述球形驱动机构3内，同时所述智能处理器分别与所述触摸屏4和四所述驱动单元7电性连接，且所述智能处理器内嵌设有智能导航系统(附图中未画出)，所述智能导航系统用于设定牵引拐杖的导航路线。

本发明的工作原理是：

首先通过所述触摸屏4在所述智能导航系统内设置好外出导航路线，所述智能处理器分别控制四所述驱动单元7工作，具体地，所述智能处理器根据外出导航路线分析出述球形轮6的滚动路线，并控制四所述电机9根据所述球形轮6的滚动需要，分别控制相应的所述驱动轮10正转、反转或不转，以使所述驱动轮10对所述球形轮6产生摩擦力，从而所述球形轮6在该摩擦力的作用下按外出导航路线滚动，从而实现“拄着拐杖被带着走”的新导航模式。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。