[发明专利]一种自动伸缩式智能拐杖及其智能避障方法

说明书

本发明公开了一种自动伸缩式智能拐杖及其智能避障方法。该拐杖包括拐杖头、上杆、下杆以及避障车。上杆的顶端与拐杖头连接，外壁上具有等间距设置的多个凸起块。下杆内部开设有延伸至其顶端且与上杆相配合的滑道，滑道的内壁上开设有多个凹槽。在上杆的底端插入在下杆的顶端中时，凸起块限位在对应的凹槽中。避障车包括机箱、至少三个伺服电机、至少三个麦克纳姆轮、至少三个超声波传感器以及控制板。控制板判断拄杖人与机箱的相对位置一，判断障碍物与机箱的相对位置二，计算偏差角度，判断偏差角度是否大预设角度，否则驱使机箱旋转直至偏差角度大于预设角度。本发明满足不同高度的拄杖人的使用需求，实现避障功能，保证拄杖人的行走安全。

技术领域

本发明涉及拐杖技术领域的一种智能拐杖，尤其涉及一种自动伸缩式智能拐杖，还涉及该拐杖的自动伸缩式智能拐杖的智能避障方法。

背景技术

拐杖是一种辅助行走器械，其通常是一根木制或金属棍子。拐杖的种类和制作取材形形色色，其中以竹、木制的拐杖为最多。拐杖特别是腋下拐杖是一种重要的医疗康复辅助用具，其能够为行动不便的老人、病患等提供支撑，使拄拐人能够自行行走，并得到广泛应用。

现在随着科技的兴旺发达，有越来越多的智能设备在市面上流通。拐杖原本只是个简单而普通的辅助行走工具，随着物联网的兴起，现在市场上的助老性质的功能性机器人已经有较多种类，但是还是存在部分不足的地方，比如有的机器人存在体型大，对于不同高度的拄拐人而言，由于无法调节拐杖的长度而使拐杖应用效果不佳。同时，对于需要拄拐的人而言，其行动一般不灵活，尤其是老人，其视力往往不佳，容易被障碍物绊倒，从而对拄拐人造成伤害。

发明内容

为解决现有的拐杖存在无法调节高度和不能避障的技术问题，本发明提供一种自动伸缩式智能拐杖及其智能避障方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种自动伸缩式智能拐杖，其包括：

拐杖头；

上杆，其顶端与拐杖头连接；上杆的外壁上具有等间距设置的多个凸起块；

下杆，其内部开设有延伸至其顶端且与上杆相配合的滑道；滑道的内壁上开设有分别与多个凸起块对应的多个凹槽；在上杆的底端插入在下杆的顶端中时，至少一个凸起块限位在对应的凹槽中；以及

避障车，其包括机箱、至少三个伺服电机、分别与至少三个伺服电机对应的至少三个麦克纳姆轮、分别与至少三个麦克纳姆轮对应的至少三个超声波传感器以及控制板；下杆的底端安装在机箱上；至少三个麦克纳姆轮安装在机箱上，并环绕机箱的上杆的中心轴设置，并能够在转动时使机箱自旋；每个伺服电机用于驱动对应的麦克纳姆轮转动；每个超声波传感器安装在机箱上，并用于检测对应的麦克纳姆轮前进方向上的障碍物，且在检测到障碍物时产生障碍物检测信号；控制板用于先通过拐杖头与机箱的相对旋转角度判断拄杖人与机箱的相对位置一，再根据所述障碍物检测信号，判断所述障碍物与机箱的相对位置二，然后计算所述相对位置一、所述相对位置二同机箱的偏差角度，再然后判断所述偏差角度是否大于一个预设角度，最后在所述偏差角度小于所述预设角度时，通过各个伺服电机驱使对应的麦克纳姆轮转动，使机箱旋转直至所述偏差角度大于所述预设角度。