一种智行导盲杖的制作方法

1.本实用新型涉及盲人用品技术领域，具体涉及一种智行导盲杖。


背景技术：

2.盲人是社会中的一个特殊群体，他们不能用眼睛去体验这个世界的美好，并且在生活中有诸多的不便，比如在街上行走容易被绊倒、容易迷失方向、容易被行人撞到等等，单独出行困难，活动范围受限。目前，盲人出行主要依靠盲杖和导盲犬的帮助，目前市场上出现了智能导盲杖，方便盲人用户进行使用，但是由于现有的导盲杖大多只能起到导航的作用，在盲人遇到危险或者紧急情况时无法将盲人的位置和周边环境告知盲人使用者，以及盲人在遇到不确定的周围环境时，也无法及时的感知。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种智行导盲杖，以解决现有技术中导盲杖功能单一，无法于盲人行走过程中的周围环境的准确交互的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：
5.一种智行导盲杖，包括所述拐杖主体和扶手杆，所述扶手杆的底部沿所述扶手杆的长度方向设置有与所述拐杖主体相配合的嵌装槽，所述拐杖主体的顶部转动连接在所述配合槽的一端；
6.所述扶手杆的前端表面设置有用于安装双眼视觉感知模块和雷达测距模块的前面板，所述前面板一侧的所述扶手杆的杆体上设置有用于嵌装手环主体的卡扣组件，所述扶手杆上设置有触感方向键，所述扶手杆的后表面设置有用于安装微型扬声器的后面板，所述配合槽的表面设置有控制所述手环主体工作的弹簧拉手按钮；
7.所述双眼视觉感知模块、雷达测距模块、弹簧拉手按钮、触感方向键以及微型扬声器均电性连接所述手环主体。
8.作为本实用新型的一种优选方案，所述双眼视觉感知模块包括设置在前面板上的红外发射器，以及安装在所述前面板上且位于所述红外发射器上方的两个对称设置的微型鱼眼双目镜头；所述微型鱼眼双目镜头采集所述红外发射器投射在障碍物上形成的光斑，所述手环主体接收光斑并接合所述雷达测距模块采集的障碍物距离进行障碍物状态分析，所述手环主体将障碍物状态分析结果转换成所述微型扬声器和所述触感方向键的触发工作信号。
9.作为本实用新型的一种优选方案，所述触感方向键用于接收所述手环主体的触发工作信号而产生持续的机械振动，所述触感方向键包括与人体行走方向相对应的前向键、左向键、右向键以及位于前向键和左向键之间的左前斜向键和位于前向键和所述右向键之间的右前斜向键，所述手环主体将障碍物状态分析结果转换成前向键、左向键、右向键、左前斜向键和右前斜向键的触发工作信号。
10.作为本实用新型的一种优选方案，所述拐杖主体的顶部通过转轴铰接在所述扶手
杆上，所述转轴上设置有使所述扶手杆和所述拐杖主体形成固定夹角的扭力弹簧。
11.作为本实用新型的一种优选方案，所述卡扣组件包括设置在所述扶手杆的侧表面的与所述手环主体相配合的嵌装槽，所述嵌装槽的一侧转动连接有盖体，所述盖体的表面设置有与手环主体的屏幕对应的电容按键。
12.本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：
13.本实用新型在使用时，能够通过触发按键的方式来通过盲杖上的检测模块对周围环境进行主动的检测和感知，从而准确的获取盲人周边的环境数据，并能够通过检测周围环境来提供盲人在行走过程中的准确行走路径，实现与盲人的便捷性的交互。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
15.图1为本实用新型实施例提供拐杖主体和嵌装槽装配在一起的导盲杖结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例提供拐杖主体和嵌装槽分离成固定角度的导盲杖的结构示意图；
17.图3为本实用新型实施例提供扶手杆纵截面结构示意图。
18.图中的标号分别表示如下：
19.1-拐杖主体；2-扶手杆；3-嵌装槽；4-前面板；5-双眼视觉感知模块；6-雷达测距模块；7-手环主体；8-卡扣组件；9-触感方向键；10-微型扬声器；11-弹簧拉手按钮；12-转轴；13-扭力弹簧；
20.51-红外发射器；52-微型鱼眼双目镜头；
21.81-安装槽；82-盖体；83-电容按键；
22.91-前向键；92-左向键；93-右向键；94-左前斜向键；95-右前斜向键。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1、图2和图3所示，本实用新型提供了一种智行导盲杖，包括拐杖主体1和扶手杆2，其中，拐杖主体1具体为多个圆柱管依次嵌套形成的伸缩结构，扶手杆2的底部沿扶手杆2的长度方向设置有与拐杖主体1相配合的嵌装槽3，拐杖主体1的顶部转动连接在配合槽3的一端，在进行收纳时可以将嵌装槽3和拐杖主体1扣合在一起，在进行导盲时，使拐杖主体1和嵌装槽3脱离，并形成一个夹角，盲人以手握姿势把持扶手杆2；
25.在进行导盲工作时，由于现有的导盲杖的手握把持部位大多与杖体一体成型，或者采用t字形的，而盲人在使用导盲杖的过程中，导盲杖处于不断动作的状态，在空间上则
具有瞬时性和空间上的不确定性，而在导盲杖主体上设置传感器的方式，将在叠加不断动作状态时使传感器的数据采集变得十分困难，精准度也大大的降低。
26.因此，通过拐杖主体1和扶手杆2转动连接，并在使用的时候形成一定的夹角，在使用过程中，扶手杆2处于相对的水平状态，并且进一步地，拐杖主体1和扶手杆2的转动连接，这样能够将拐杖主体1和扶手杆2的不断动作状态将分离开，拐杖主体1和障碍物接触并由此产生的振动将尽可能的避免传递至扶手杆2上，也更符合盲人对导盲杖的使用习惯。
27.也避免了传统的传感器设置在拐杖主体上的方式，拐杖主体的过多振动将在拐杖主体频繁的使用过程中，机械振动影响传感器的传感精度。
28.进一步地，扶手杆2的前端表面设置有用于安装双眼视觉感知模块5和雷达测距模块6的前面板4，前面板4一侧的扶手杆2的杆体上设置有用于嵌装手环主体7的卡扣组件8，扶手杆2上设置有触感方向键9，扶手杆2的后表面设置有用于安装微型扬声器10的后面板，配合槽3的表面设置有控制手环主体7工作的弹簧拉手按钮11。
29.其中，手环主体7为现有的智能手环，内置有智行app、百度地图、gsm/gprs模块以及微信等软件，以及matlab软件。
30.本实用新型在具体使用时，拐杖主体1从嵌装槽3中脱离，触发弹簧拉手按钮11工作，弹簧拉手按钮11启动手环主体7通电工作，安装双眼视觉感知模块5和雷达测距模块6开始进行周围空间环境的障碍物状态数据和与人体之间的距离的采集，并通过设置障碍物状态数据与盲人行走过程中的安全触发值，通过安全触发值触发手环主体7来控制触感方向键9和微型扬声器10工作，用来进行盲人行走方向的提示和导向。
31.其具体的实现过程为，手环主体7通过内置的matlab构建以扶手杆2所在地面的投影线为z轴，以盲人前进方向为x轴，盲人左右方向为y轴的圆柱直角坐标系，利用双眼视觉感知模块5和雷达测距模块6采集的周围空间环境的障碍物进行周围环境数据的模拟量，当模拟量与圆柱直角坐标系在叠加盲人运动状态的数据状态产生的侵入量进行分析，侵入量具体体现在障碍物的方向角度和距离，手环主体7将侵入量分析的结果转化成触感方向键9和微型扬声器10的触发工作信号。
32.双眼视觉感知模块5、雷达测距模块6、弹簧拉手按钮11、触感方向键9以及微型扬声器10均电性连接手环主体7。
33.双眼视觉感知模块5包括设置在前面板4上的红外发射器51，以及安装在前面板4上且位于红外发射器51上方的两个对称设置的微型鱼眼双目镜头52；微型鱼眼双目镜头52采集红外发射器51投射在障碍物上形成的光斑，手环主体7接收光斑并接合雷达测距模块6采集的障碍物距离进行障碍物状态分析，手环主体7将障碍物状态分析结果转换成微型扬声器10和触感方向键9的触发工作信号。
34.进一步地，所述红外发射器通过发射波长为780-980nm的波在障碍物上形成特殊光斑，微型鱼眼双目镜头52的双目观察区的视角场fov角度大于等于180
°
*180
°
，所述微型鱼眼双目镜头52的双目观察区通过算法分割成红外避障区域和同步定位建图slam区域。
35.触感方向键9用于接收手环主体7的触发工作信号而产生持续的机械振动，触感方向键9包括与人体行走方向相对应的前向键91、左向键92、右向键93以及位于前向键91和左向键92之间的左前斜向键94和位于前向键91和右向键93之间的右前斜向键95，手环主体7将障碍物状态分析结果转换成前向键91、左向键92、右向键93、左前斜向键94和右前斜向键
95的触发工作信号。
36.进一步说明的是，本实用新型的拐杖主体1的顶部通过转轴12铰接在扶手杆2上，转轴12上设置有使扶手杆2和拐杖主体1形成固定夹角的扭力弹簧13，其目的是为了可以通过盲人手动的控制拐杖主体1和扶手杆2之间的夹角大小，在适应不同盲人使用，通过扭力弹簧13的弹性，实现拐杖主体1和扶手杆2之间的弹性连接，来减少拐杖主体1和扶手杆2之间的振动传递。
37.卡扣组件8包括设置在扶手杆2的侧表面的与手环主体7相配合的安装槽81，安装槽81的一侧转动连接有盖体82，盖体82的表面设置有与手环主体7的屏幕对应的电容按键83，电容按键83可以与手环主体7为现有的智能手环，内置有智行app、百度地图、gsm/gprs模块以及微信的图标一一对应，便于盲人使用。
38.本发明中的手环主体7还可以通过蓝牙的方式，连接蓝牙耳机。
39.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。