本发明属于助老器械技术领域，特别是涉及一种基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖。

背景技术：

在现代中国与世界范围内，老龄化已经极其普遍，许多老年人由于年龄偏大，腿脚不如当年那么敏捷，出行极为不便，所以通常以拐杖作为日常出行的依靠工具，拐杖在中国的传统定义中它仅仅只有辅助老年人走路这一个功能，而针对目前老年人遇到的许多困难，例如走路不稳、紧急情况时无法及时发送求救信息，弯腰困难，体力不支等，传统的拐杖就无法解决这类型的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖。

为了达到上述目的，本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖包括手机夹、把手、万向调节器、调节杆、旋钮、上部连接件、右板、第五支撑杆、第六支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、扶手、外杆、外杆紧固件、下部连接件、中部连接件、第一支撑杆、左板、中板、传动杆、连接杆、握把、板面连接件、内杆、抓取夹和电器系统；

其中，所述的外杆套在内杆的下部外侧，上端设有能够将外杆固定在内杆上或与之分离的外杆紧固件；上部连接件、中部连接件和下部连接件以能够沿内杆上下移动的方式间隔安装在内杆的上部外表面上，并且上部连接件的上端设有旋钮；左板和右板的内侧边分别利用穿杆铰接在中板的两侧边上，并且左板和右板的底面上分别形成有一个对称的斜槽，斜槽的前部向内侧倾斜；中板的后端铰接在上部连接件上；两根第一支撑杆的上端分别铰接一个板面连接件，板面连接件的上端以滑动的方式连接在左板和右板的斜槽内，两根第一支撑杆的下端同时连接在中部连接件的前部两侧；两根第二支撑杆的上端分别铰接在中部连接件的后部两侧，下端分别与一根第三支撑杆的上端铰接；两根第四支撑杆的上端分别铰接在下部连接件的后部两侧，下端分别铰接在两根第三支撑杆的上部；两根第五支撑杆的上端分别铰接在上部连接件的两侧部位，下端分别铰接在两根第二支撑杆的上部；两根第六支撑杆的上端分别铰接在上部连接件的前部，下端分别铰接在两根第一支撑杆的中部；扶手的一端铰接在下部连接件的后部；传动杆的中部贯穿设置在内杆的内部；

握把的前端铰接在把手的中下部；连接杆的后端铰接在握把的内后部，前端与把手的内中部铰接，前端下部与传动杆的上端铰接；把手前端和一个侧面上分别安装一个万向联轴器，位于侧面的万向联轴器与调节杆的一端相连接，调节杆的另一端通过另一个万向联轴器连接手机夹，因此手机夹能够实现360°旋转；

抓取夹设置在本拐杖的下端，包括抓取夹固定件、上臂、下臂、传动齿条、中杆、传动齿轮和被动齿轮；抓取夹固定件为空心管状结构，上端连接在内杆的下端，内部设有传动齿轮、被动齿轮和传动齿条；传动齿条垂直设置，上端连接在传动杆的上端，由此实现把手对抓取夹的控制，并且与被动齿轮前后设置；传动齿轮设置在传动齿条和被动齿轮的一侧且同时与传动齿条和被动齿轮相啮合；两根上臂的上端分别铰接在传动齿轮和被动齿轮的中心轴上，下端分别铰接在两根下臂的上端外侧；两根中杆的上端同时铰接在抓取夹固定件的下端两侧部位，下端分别铰接在两根下臂的上端内侧。

电器系统包括微控制器、定位模块、sos紧急报警开关、灯开关、led灯、电池、通讯模块、报警器和角度传感器；微控制器分别与定位模块、sos紧急报警开关、灯开关、led灯、电池、报警器和角度传感器电连接，其中微控制器、定位模块、电池、通讯模块和角度传感器设置在把手的腔体中；led灯安装在位于把手前端的万向联轴器上；sos紧急报警开关、灯开关和报警器安装在把手的侧面；通讯模块同时与控制中心的控制器无线连接。

所述的微控制器采用at89c51单片机。

所述的电池采用3.7v500ma可充电锂电池。

本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖具有如下有益效果：采取模块化设计，结构巧妙，可满足老年人日常生活的需要，具有方便、智能、人性化与生活化的特点。同时，为了使老年人的外出活动更加方便快捷，增加晚年生活的乐趣，融入现代智能化系统，进而可实现一键紧急报警、跌倒自动报警等功能，从而可实现对老年人的实时定位功能。

附图说明

图1为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖结构立体图。

图2为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖中把手部位结构放大图；

图3为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖中爪子部位结构示意图；

图4为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖中把手部位半剖视图；

图5为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖中左或右板背面结构放大图；

图6为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖中内外杆连接及固定方式示意图；

图7为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖中内杆与连接件连接部位示意图；

图8为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖中上部连接件与中板连接部位示意图；

图9为本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖中扶手部位结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1-图9所示，本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖包括手机夹1、把手2、万向调节器3、调节杆4、旋钮5、上部连接件6、右板7、第五支撑杆8、第六支撑杆9、第二支撑杆10、第三支撑杆11、第四支撑杆12、扶手13、外杆17、外杆紧固件18、下部连接件19、中部连接件20、第一支撑杆21、左板22、中板23、传动杆24、连接杆27、握把28、板面连接件30、内杆31、抓取夹和电器系统；

其中，所述的外杆17套在内杆31的下部外侧，上端设有能够将外杆17固定在内杆31上或与之分离的外杆紧固件18；上部连接件6、中部连接件20和下部连接件19以能够沿内杆31上下移动的方式间隔安装在内杆31的上部外表面上，并且上部连接件6的上端设有旋钮5；左板22和右板7的内侧边分别利用穿杆铰接在中板23的两侧边上，并且左板22和右板7的底面上分别形成有一个对称的斜槽34，斜槽34的前部向内侧倾斜；中板23的后端铰接在上部连接件6上；两根第一支撑杆21的上端分别铰接一个板面连接件30，板面连接件30的上端以滑动的方式连接在左板22和右板7的斜槽34内，两根第一支撑杆21的下端同时连接在中部连接件20的前部两侧；两根第二支撑杆10的上端分别铰接在中部连接件20的后部两侧，下端分别与一根第三支撑杆11的上端铰接；两根第四支撑杆12的上端分别铰接在下部连接件19的后部两侧，下端分别铰接在两根第三支撑杆11的上部；两根第五支撑杆8的上端分别铰接在上部连接件6的两侧部位，下端分别铰接在两根第二支撑杆10的上部；两根第六支撑杆9的上端分别铰接在上部连接件6的前部，下端分别铰接在两根第一支撑杆21的中部；扶手13的一端铰接在下部连接件19的后部；传动杆24的中部贯穿设置在内杆31的内部；

握把28的前端铰接在把手2的中下部；连接杆27的后端铰接在握把28的内后部，前端与把手2的内中部铰接，前端下部与传动杆24的上端铰接；把手2前端和一个侧面上分别安装一个万向联轴器3，位于侧面的万向联轴器3与调节杆4的一端相连接，调节杆4的另一端通过另一个万向联轴器3连接手机夹1，因此手机夹1能够实现360°旋转；

抓取夹设置在本拐杖的下端，包括抓取夹固定件14、上臂15、下臂16、传动齿条25、中杆26、传动齿轮32和被动齿轮33；抓取夹固定件14为空心管状结构，上端连接在内杆31的下端，内部设有传动齿轮32、被动齿轮33和传动齿条25；传动齿条25垂直设置，上端连接在传动杆24的上端，由此实现把手2对抓取夹的控制，并且与被动齿轮33前后设置；传动齿轮32设置在传动齿条25和被动齿轮33的一侧且同时与传动齿条25和被动齿轮33相啮合；两根上臂15的上端分别铰接在传动齿轮32和被动齿轮33的中心轴上，下端分别铰接在两根下臂16的上端外侧；两根中杆26的上端同时铰接在抓取夹固定件14的下端两侧部位，下端分别铰接在两根下臂16的上端内侧。

电器系统包括微控制器、定位模块、sos紧急报警开关、灯开关、led灯、电池、通讯模块、报警器和角度传感器；微控制器分别与定位模块、sos紧急报警开关、灯开关、led灯、电池、报警器和角度传感器电连接，其中微控制器、定位模块、电池、通讯模块和角度传感器设置在把手2的腔体中；led灯安装在位于把手2前端的万向联轴器3上；sos紧急报警开关、灯开关和报警器安装在把手2的侧面；通讯模块同时与控制中心的控制器无线连接。

所述的微控制器采用at89c51单片机。

所述的电池采用3.7v500ma可充电锂电池。

现将本发明提供的基于卫星定位系统的多功能便携式智能拐杖使用方法阐述如下：不使用或是单纯只使用拐杖功能时，中板23呈垂直状态，左板22和右板7以折叠的方式位于中板23的两侧。所有支撑杆贴合在内杆31的外侧。抓取夹位于外杆17的内下部；

当使用本拐杖的老年人想要就坐时，首先按开旋钮5，然后将上部连接件6沿内杆31向下推，这时上部连接件6将向下推动第六支撑杆9与第五支撑杆8，第六支撑杆9通过第一支撑杆21推动板面连接件30在左板22与右板7底面上的滑槽34内向前移动，由此将左板22、右板7以及中板23的前部顶高；同时，第五支撑杆8推动第二支撑杆10围绕其与中部连接件20的连接部位向下转动，同时带动第三支撑杆11在第四支撑杆12的约束作用下使第三支撑杆11与第二支撑杆10展开至同一直线状态，并旋紧旋钮5进行固定。在此过程中，左板22与右板7还将绕各自的穿杆向外打开，直到与中板23处于同一平面，形成完全展开的座椅。同时，中部连接件20和下部连接件19也将一起沿内杆31向下移动一定的距离。最后将外杆17和两根第三支撑杆11的下端同时放置在地面上，此时座椅将与地面处于平行状态；这时老年人就可直接坐在座椅上。

当腿脚不便的老年人坐在其他处想要站立起来时，放下扶手13，这样老年人借助于扶手13就可以比较容易站立起来。

若想使用抓取夹抓取掉在地面上的物品时，首先需要将座椅收起，方法是按开旋钮5，然后沿内杆31向上提起旋钮5，由此带动上部连接件6一起向上运动，上部连接件6再带动第五支撑杆8、第六支撑杆9收回，第五支撑杆8、第六支撑杆9分别带动第一支撑杆21、第二支撑杆10收回，在第一支撑杆21收回过程中，带动板面连接件30在左板22与右板7底面上的滑槽34内向后移动，同时左板22与右板7绕各自的穿杆向内折叠收回，第二支撑杆10带动第三支撑杆11在第四支撑杆12的约束作用下折叠、收缩，由此将座椅折叠。之后打开外杆紧固件18，然后将外杆17沿内杆31上拉，直至露出抓取夹固定件14，然后收紧外杆紧固件18，之后将两根下臂16的下端置于物品的两侧。用手握紧握把28，通过连接杆27向上提起传动杆24，继而带动传动齿条25向上移动，使与其啮合的传动齿轮32向下转动，同时使与传动齿轮32其啮合的被动齿轮33也一起向下转动，由此带动两个上臂15闭合，两个下臂16将在相应的上臂15和中杆26的共同作用下也达到闭合状态，松开握把28就可使两个下臂16分开，以此来达到控制抓取夹开合的目的。

当老年人感觉不适而需要帮助时，按下把手2侧面的sos紧急报警开关而发出呼救信号，该信号将传输给微控制器；微控制器再通过通讯模块传输给控制中心的控制器，同时控制报警器发出报警指示音。控制器将预先存储的监护人电话号码逐一调出，并通过电话网络通知监护人。

在老年人使用本拐杖过程中，在微控制器的控制下利用角度传感器实时检测内杆31与地面间的夹角，当该夹角超过预先设定的阈值时，控制报警器发出报警指示音，以提醒家人及周边人注意老年人的情况，使老年人能够在第一时间得到救助，防止发生危险。

当老年人想要进行照明时，按下把手2侧面的灯开关，这时位于把手2前端的万向联轴器3上led灯将点亮，并且还可利用万向联轴器3对led灯进行180°的调节用来照亮不同方向的路面情况。

在老年人使用本拐杖过程中，在微控制器的控制下利用定位模块实时检测老年人的当前经纬度信息，并将该信息与预先存储在微控制器内的路径信息进行比较，如果超出预定范围则通过报警器给出提示音，以帮助老年人回到预定范围；如果超出一定范围，通过电话网络通知监护人，或向监护人发送gsm短信息报警、求助，信息内容包括当前的定位位置、时间等。