機械創(chuàng)新設計-多功能拐杖

-.z.機械創(chuàng)新設計多功能拐杖學生：學號：專業(yè)班級：2021年12月7日多功能拐杖摘要：鑒于我國人口漸趨老齡化，老年人口的安康和生活質量，已經(jīng)成為社會各界的廣泛關注焦點，作為老年人口廣泛使用的一種工具，拐杖的設計衍生出許多新的研究課題。本文將從拐杖的開展現(xiàn)狀、新型多功能拐杖的設計及原理、產(chǎn)品的開展前景等方面介紹此款智能拐杖。關鍵詞：拐杖、多功能、老年人、智能一、產(chǎn)品背景及開展現(xiàn)狀根據(jù)美國普查的研究，世界性的人口老齡化是“歷史上未曾出現(xiàn)的社會現(xiàn)象〞。從根本上講，這種人口轉變是醫(yī)療進步、教育水平明顯提高和經(jīng)濟開展的直接成就，因此，人們可以把這一現(xiàn)象當作歷史進步來慶祝。但與此同時，老年人的安康保障以及生活起居問題也隨之而來，老年人口的增多勢必引發(fā)社會對老年人安康、平安的高度重視。人進入衰老階段后，器官生理功能逐漸減退，機體代變得緩慢，免疫機能下降，應急能力日漸減弱，極易發(fā)生摔跤的事故，輕者疼痛不已，重則骨折，甚至有時會有喪命的危險。因此拐杖應運而生，拐棍能幫助老人站立，拐棍能作為助步器幫助老人行走，拐棍還能作為有視力障礙的老人的眼睛為他們的日常生活保駕護航。作為老年人廣泛使用的一種工具，拐杖的設計由此衍生出許多新的研究課題。老年人需要鍛煉與出行。但是由于疾病的侵擾，體能的下降，“行路難〞問題不可防止地成為困擾著老人們的一個難題。調查顯示，80%的老人不愿意在沒有人攙扶的情況下單獨出門。我們從這種問題上展開思考，設計了一款智能手杖，保障老年人出行的平安和鍛煉的需要?，F(xiàn)在市場上的手杖品牌混雜，質量參差不齊，功能單一，只能單單起到支撐作用，并不能充分滿足老年人生理要求。有不少老年人的手杖是不理想的，一根適宜的手杖對老年人的平安十分重要。根據(jù)老年人的需求和消費特點，我們可以設計一款集多種功能于一體的手杖，來滿足老年人的出行需求，鍛煉需求，平安需求，使他們的生活更加便利，更加舒適。二、設計方案市面上拐杖的缺點：單一的高度，沒有升降功能；定位麻煩；攜帶不便；材料偏重。改造拐杖的特點：1.高度可隨心調節(jié)2.定位方便3.攜帶方便4.采用工程塑料此款新型拐杖，主要包括把手局部、主體局部。其中把手局部包括由殼體、前蓋、后蓋組成的手柄；主體局部包括既可拆卸又可旋轉伸縮的主體桿、連接收；手柄部中空形成空腔，利用這個空腔，可完成諸多功能的壓縮設計，主體桿通過連接件與連接收活動相連，連接收固定在手柄的外側面。這種設計的優(yōu)點在于：拐杖主體桿可伸縮，也可拆卸并置一些其它物件，節(jié)約空間，儲藏和攜帶方便。三、設計原理此款新型拐杖的設計引用TRIZ創(chuàng)造原理。TRIZ創(chuàng)造原理的核心容是技術系統(tǒng)進化原理和技術沖突解決原理。首先，無論是一個簡單產(chǎn)品還是復雜的技術系統(tǒng)，其核心技術的開展都是遵循著客觀的規(guī)律開展演變的，即具有客觀的進化規(guī)律和模式。其次，各種技術難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力。拐杖的設計屢次援用了TRIZ理論的幾種創(chuàng)造創(chuàng)造原理，歸納如下：1.文中的此款新型拐杖利用分割原理，將拐杖分割為手柄和柱體，手柄和柱體有各自分為幾個局部。2.利用組合原理，把LED燈組與GPS、收音機、移動通訊以及其它適用設備組合在把手處。3.利用多用性原理，拐杖原本的支持作用變?yōu)榫哂姓彰鞴δ堋Ш焦δ艿榷喙δ芗系囊惑w。4.拐杖的收縮性運用了嵌套理論。5.手柄的把手圓潤適手的設計運用了去棉花原理。6.復合材料原理的運用，使拐杖整體的重量減輕許多。四、功能構造1.電筒式手柄在拐杖一個端面處置一個小型LED燈頭，旋轉外露頭部可控制手電筒的亮滅。安裝在手柄上的手電筒，使手杖具備了照明功能，不必再額外備用照明設備，方便老年人在光線暗的地方以及夜間出行的時候使用。2.GPS導航與定位手柄置GPS導航，當老年人在戶外迷路或者要找近道回家時，利用GPS的導航功能即可實現(xiàn)自動導航并帶有語音播報功能，即使無法自己回家，只要按一下GPS功能鍵，就能夠把老人的當前地址發(fā)送給家人。3.通訊功能手柄置通訊器材，在把手處設置幾個快捷按鍵，各個按鍵指定系統(tǒng)給不同的撥號，只要按下按鍵，就可以與對應的人進展通話。另外，設有急救按鍵，當老人感覺到身體異常時可立即按下此鍵，附近醫(yī)院就能收到求救信號，并能及時施救。4.收音機當老人在戶外散步時可翻開安裝在手柄里的收音機，收聽播送，解除老人的孤單寂寞、了解社會新聞、生活瑣事。完全把自己融入正常人的生活之中。只需要按一下放行按鈕，開啟收音功能，旋轉調頻圈，轉到恰當?shù)念l率上收聽信息。偶爾幾位老人坐在一起聽一出黃梅戲，裳一段書評，憶一段小曲，閑暇之余，不缺玩樂。這一功能對老人來說也是一大好處。5.紅外感應LED燈頭上方設有一個紅外傳感器，當遇到前方有障礙物時，拐杖的傳感器可感應到然后引發(fā)報警裝置報警，這樣可以防止老年人因視線不好帶來的危險。6.報警功能當老人不慎摔倒時，拐杖傾斜到達一定時間，報警器啟動，并發(fā)出報警聲，提醒家人及周邊人發(fā)現(xiàn)老人情況，并及時救助，使老人在第一時間得到救護，防止造成危險。假設到達一個小時無人受理，拐杖將自動觸發(fā)通訊講危險信號發(fā)送至就近醫(yī)院。當老人要把拐杖放在一邊時，為了防止不需要的報警，可手動關閉報警功能，當拐杖重新被拿起，水平儀被改變，報警系統(tǒng)自動復位，進入工作狀態(tài)。7.減震機構減震機構包括減震觸頭和彈簧，其主體采用鋼材料，減震觸頭采用橡膠材料制作。在手杖觸頭與支撐桿連接的部位安裝彈簧的人性化設計使手杖在使用時擁有了減震功能，使人們在使用手杖時感覺更加舒適。8.拐杖墊拐杖墊的參加，不僅可以像普通的拐杖墊一樣防滑、減震，觸地點增多，穩(wěn)定性好，防止了滑脫現(xiàn)象的發(fā)生，為殘疾人和下肢骨折病人帶來了方便和平安感，更重要的是當拐杖倒地的時候，老人只要用腳尖輕踩一下防滑墊的邊緣即可輕易的讓拐杖重新回到手中。防止了因為彎腰撿拐杖而造成對老人腰部的損害。另外，有了這個拐杖墊就不用為沒地方掛而心煩了，拐杖可以隨意放在地上而不會倒下。9.釣魚功能說起釣魚，必然會聯(lián)想到老者垂釣于池邊的閑適畫面，對老年人群來說，垂釣是一個不可少的休閑方式。此拐杖的杖體中空設計就能很好的解決這個問題，只要將拐杖底端杖體拆下，就可以拿出放在里面的魚竿，只要愿意，就可以拿出魚竿釣一下午。有了這樣的設計，老年人就不愁沒有什么打發(fā)時間了。五、關鍵技術1.手柄處的設計拐杖針對的使用者主要是老年人和一些身體有疾病的人群，所以對手柄處的設計就有著非常嚴格的要求，手柄主要注重的成效是握手的舒適度和保健的功能。黃花梨木，木質地細膩，潤澤，紋路絢麗，整體線條優(yōu)美，熒光好，手感舒服，再加上手柄是雕刻龍頭狀，寓意長命百歲，同時顯得華麗堂皇。紫檀優(yōu)點有：顏色較深，多表達出古香古色的風格木質較重，給人感覺質量不錯一般木材本身都有自身所散發(fā)出的香味，尤其是檀木材質較硬，強度高，耐磨，耐久性好。2.拐杖墊的設計幫助人行走的拐杖與地面接觸的部件稱為支腳墊。其作用主要有兩點：①防滑—防止拐杖與地面接觸時打滑。②緩沖—減少地面給人體的反作用力及對人的不適感。因此，支腳墊應考慮摩擦系數(shù)大且有彈性的材料，但往往這樣的材料強度低、不耐磨，致使支腳墊壽命短易損壞。在對拐杖支腳墊構造檢驗、分析的根底上，改良這種拐杖墊的設計，是非常的有實用性和大成效的。它所用的材料是一種碳素合成材料，具有很好的的耐磨性，而且它的面積比一般的拐杖墊要大，所以就能個好的解決以上的兩點問題。所以此款拐杖墊不僅可以像普通的拐杖墊一樣防滑、減震，觸地點增多，穩(wěn)定性好，能防止一些打滑現(xiàn)象的發(fā)生，而且在冬天下雪或地面結冰的時候，在它下面還可以裝防滑釘。能為老年人和一些腿腳不便的殘疾人帶來更多的方便和平安感。更重要的是當拐杖倒地的時候，只要用腳尖輕踩一下防滑墊的邊緣即可輕易的讓拐杖重新回到手中。有很多的老年人都有風濕和腰椎盤突出登一系列的疾病，有了這樣一款拐杖墊，就可以大大減小這個動作的難度。另外有了這個拐杖墊你就不要為了在一些公共場所應沒地方放置自己的拐杖而心煩了?？梢噪S便放置拐杖，它不再會像以前一樣稍不注意就倒在地上了。3.拐杖的收縮功能這項功能的設計對于老年人來講，可以說是一個莫大的福音。拐杖可以伸縮，當他們上車或者坐下時來講就可以通過旋轉控制把拐杖旋進去，當他們站起來時，再把拐杖旋出來，非常的輕松，可以講是十分方便。有許多老人喜歡經(jīng)常去郊外散心，呼吸新鮮空氣之類的，在那時他們有可能不想拄拐杖，這時就可以把拐杖收縮起來放進包里，既簡單又輕便。六、材料拐杖的手柄局部是黃花梨〔老料〕中最好的油梨老料隨型雕刻而成，質地細膩，潤澤，紋路絢麗，整體線條優(yōu)美，熒光好，手感舒服。配合現(xiàn)代化的電子設施嵌入其中，使得古典美與現(xiàn)代工藝完美融于一體。拐杖的杖體對制作的要求較高，由于杖體中空，所以鞏固性是根本要求，要保持拐杖不會輕易折斷，另外，考慮到老年人自身的弱勢，要求拐杖的重量不得過大。出于以上因素，鋁合金是一種適宜的材料。七、示意圖總體裝配圖把手及細節(jié)杖體杖體處轉接環(huán)八、應用前景隨著我國社會經(jīng)濟的開展和人民生活水平的提高，養(yǎng)老保障體系的建立和完善，對老年用品的需求有了更高的要求。研制和開發(fā)適合老年人特點、且功能合理、品質優(yōu)良的產(chǎn)品已經(jīng)成為企業(yè)市場競爭中尋求開展的良機。隨著老年文化教育水平的提高，特別是以城市為主的老年市場消費潛力正逐年上升，老年人在消費觀念上的轉變也越來越快，現(xiàn)在越來越多的老年人愿意為自己的安康和娛樂支出更多的花費。這在一定程度上提高了老年人口消費市場的購置水平。與人口老化的速度相比，老年產(chǎn)品的開展還遠遠滯后在現(xiàn)有的老年人用品市場中，老年用品單調，品種稀少，多以保健和醫(yī)療產(chǎn)品為主，針對老年人設計的娛樂、旅游、文化教育、通信、交通、園藝、公共設施等產(chǎn)品是少之又少。老年人需要的獨特商品短缺，老年人購置商品時得不到應有的尊重和熱情的效勞。老年人由于體力衰退，生理功能的老化降低了他們行動與獨立生活的能力，因而設計的重點一般都放在對老人的保健和醫(yī)療設施方面。人口老齡化是世界性的人口開展趨勢，我國是人口老齡化開展速度比擬快的國家之一，老年人口眾多。老年人的生活質量是衡量社會開展協(xié)調性的一個重要指標，如何滿足老年人的各項需求成為社會的熱點問題。近五年來，隨著我國居民收入水平增加，老年人的消費觀念也有了很大改變，由過去的舍不得消費到現(xiàn)在的花錢買安康、花錢買快樂。消費觀念的改變給老年產(chǎn)業(yè)開展提供了機遇，準確的市場調研和開發(fā)符合老年人需求的優(yōu)質產(chǎn)品成為關鍵，智能手杖的推出迎合了社會的需要。智能手杖具有支撐，照明，收音機，藥瓶，報警等多種功能，能同時滿足老年人鍛煉，平安，娛樂多方面的需求。此外，它還具有個性化定制的效勞。擁有如此眾多的優(yōu)勢，這種新型的智能的多功能拐杖必將成為老年人的福音。其潛在的市場價值與開發(fā)價值不可無視。九、心得體會本文通過對拐杖的探究，研究了產(chǎn)品人性化設計的重要意義，通過分析進一步論證了人性化思想在當今產(chǎn)品上的應用十分廣泛。由此可知設計師在進展產(chǎn)品設計時要以人為本，充分考慮人性化設計形式的各種因素的應用，采用適宜的表達方式，對產(chǎn)品進展人性化設計，將人性化的設計理念貫徹整個產(chǎn)品設