面向老年人的智能手杖設(shè)計(jì)

汪 陽(yáng)

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，泰安 271018）

1 智能手杖

隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療水平的提高，人類的壽命逐漸延長(zhǎng)，我國(guó)老齡人口的數(shù)量在逐年增長(zhǎng)。老年人由于年齡的原因，在行走過程中存在反應(yīng)較緩慢、眼睛老花、行動(dòng)不便、易失去平衡等問題。在智能化高速發(fā)展的今天，許多科技產(chǎn)品被發(fā)明創(chuàng)造出來的同時(shí)，也應(yīng)該為老年人的科技生活留一片天地，面向老年人的智能手杖應(yīng)運(yùn)而生[1]。適用于老年人的產(chǎn)品講究實(shí)用性、安全性和便捷性[2]，手杖分為手柄、手杖主體、底部三部分，手杖選材上采用耐用的碳纖維材料，色彩的選擇也符合老年人的特點(diǎn)。智能手杖具備照明、GPS定位、語(yǔ)音播報(bào)、電話求助等功能。老人的監(jiān)護(hù)人可以通過智能手杖APP及時(shí)獲得老人的當(dāng)前位置和其他信息，為老年人的出行安全提供了一定的可靠保障。

2 智能手杖結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和色彩設(shè)計(jì)

在許多科技產(chǎn)品的研發(fā)中，大多數(shù)偏向了年輕人的喜好和要求，符合老年人需求的產(chǎn)品相對(duì)較少。因此，在智能手杖的設(shè)計(jì)上，要進(jìn)一步適合老年人的特點(diǎn)。在滿足智能手杖多功能要求的同時(shí)，外觀上也要滿足老年人的精神需求，給予一定的人文關(guān)懷。

2.1 手杖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

手杖結(jié)構(gòu)分為手柄、手杖主體和底部三部分。老年人對(duì)于智能手杖的要求講究安全性和實(shí)用性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要更加注重細(xì)節(jié)。手柄呈彎鉤形，最前端有一個(gè)貼合設(shè)計(jì)的LED燈，用于老人在路燈昏暗的環(huán)境下照明使用。手柄的中部上端有LED燈開關(guān)、GPS定位、語(yǔ)音播報(bào)、電話求助四個(gè)按鍵。老人要出門行走時(shí)，按下GPS定位功能鍵，還有其他需要時(shí)按下相應(yīng)的功能鍵即可。手柄的內(nèi)部裝有與GPS定位、語(yǔ)音播報(bào)、電話求助等功能相匹配的感應(yīng)器模塊和通信模塊。手柄的下端與手杖主體連接處可安裝電池，為智能手杖進(jìn)行蓄電。手杖主體的長(zhǎng)度在70-110厘米之間，根據(jù)不同的老人對(duì)手杖的高度需求可伸縮調(diào)節(jié)。手杖底部采用深紋路的防滑設(shè)計(jì)，一定程度上保障了老年人的出行安全，同時(shí)給老年人帶來舒適和溫馨的感覺。

2.2 手杖材質(zhì)設(shè)計(jì)

手杖材質(zhì)選用性能優(yōu)良的碳纖維材料[1]。碳纖維材料在很多科技領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，它密度小、質(zhì)量輕，耐高溫耐腐蝕，強(qiáng)度高于鋼鐵且堅(jiān)固耐摔，不用擔(dān)心天氣等其他外部因素的影響而減少手杖的使用壽命。碳纖維材料還有電磁屏蔽性好、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、柔軟性好易加工等特點(diǎn)，為智能手杖附有多功能的設(shè)計(jì)提供了方便。

2.3 手杖色彩設(shè)計(jì)

在色彩設(shè)計(jì)[3]上，智能手杖有紅色、黑色、淺黃色三種。紅色寓意平安、喜慶和樂觀，給老人一個(gè)吉祥的寓意；黑色寓意樸實(shí)、沉著和成熟，體現(xiàn)出老年人穩(wěn)重的氣質(zhì)；淺黃色寓意光明、希望和愉快，讓老人有一種柔和清爽的感覺。手杖的材質(zhì)和色彩設(shè)計(jì)，讓老人感受到安全感和親切感，符合老年人的心理需求和審美需求。

3 智能手杖功能設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的智能手杖主要包含四個(gè)功能，分別為照明、GPS定位、語(yǔ)音播報(bào)、電話求助功能，如圖1所示。

圖1 智能手杖功能圖

3.1 照明

本功能通過LED燈實(shí)現(xiàn)了照明功能[4]。老人往往存在眼睛老花的問題，在燈光昏暗的環(huán)境下行走時(shí)，按下LED燈開關(guān)按鍵，打開LED燈，為老人的行走提供了方便，也避免了摔倒等問題的出現(xiàn)。

3.2 GPS定位

本功能通過手柄內(nèi)部的感應(yīng)器模塊實(shí)現(xiàn)了GPS定位功能[4]。當(dāng)老人出門使用智能手杖協(xié)助行走時(shí)，按下GPS定位功能鍵后，老人的監(jiān)護(hù)人便可以通過智能手杖APP準(zhǔn)確地獲得老人的位置信息。當(dāng)老人遇到突發(fā)事件時(shí)，其監(jiān)護(hù)人可以盡快地找到老人，盡可能地避免意外的發(fā)生。本功能通過手柄內(nèi)部的通信模塊實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音播報(bào)[5]的功能。在現(xiàn)代化的快節(jié)奏生活里，老人的監(jiān)護(hù)人大多少有時(shí)間來陪伴他們，老人有時(shí)候會(huì)感到寂寞感和孤獨(dú)感。為了滿足老年人的精神需求和娛樂活動(dòng)的需要，老人的監(jiān)護(hù)人在智能手杖APP上為老人選擇他們喜歡的電臺(tái)和戲曲欄目，智能手杖通過語(yǔ)音播報(bào)功能進(jìn)行播放，適當(dāng)?shù)販p少了老人的寂寞感和孤獨(dú)感。

3.3 語(yǔ)音播報(bào)

3.4 電話求助

本功能通過手柄內(nèi)部的通信模塊實(shí)現(xiàn)了電話求助[5]的功能。在通信模塊中，設(shè)置了一位老人的監(jiān)護(hù)人的電話號(hào)碼。當(dāng)老人獨(dú)處時(shí)，如遇到緊急和突發(fā)事件，按下電話求助的功能鍵，盡快地聯(lián)系到老人的監(jiān)護(hù)人，幫助老人解決遇到的問題。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)于老年人行動(dòng)不方便、身體協(xié)調(diào)能力較低的情況，提出了一款智能手杖的設(shè)計(jì)。該智能手杖的材質(zhì)采用碳纖維材料，成本不高，有較廣闊的應(yīng)用前景。手杖的多功能化為老年人在出行時(shí)提供了一定的幫助。它的結(jié)構(gòu)和色彩設(shè)計(jì)符合老年人的特點(diǎn)，滿足了老年人的心理需求和精神需求，讓老人在感到方便和舒適的同時(shí)也進(jìn)一步提升了老年人的生活品質(zhì)。