浅析智能拐杖在智能时代的应用与探索

浅析智能拐杖在智能时代的应用与探索

牛霖霖 刘宇 孙明扬

（大连科技学院 思想政治理论课教学部；辽宁 大连； 116052）

摘要：随着中国盲人和老年人等特殊人群的增长，研发一个多功能合一体的智能拐杖是当前市场的需要。因此，针对这些特殊人群出行的安全隐患，我们设计的这款智能拐杖，不仅能够提供GPS定位系统和拐杖倾倒自救功能，还能为使用者提供语音播报、语音通话和智能对话模式的智能拐杖，以此达到帮助特殊人群，方便特殊人群的效果。

关键词：智能拐杖 特殊人群 智能化

随着社会和科技的发展，根据不同需求人群，本研究对智能拐杖的功能做出了更加深入、多样化的开发。它在功能设计上更加趋向多功能化、智能化，不仅要使老年人及行动不便者走有扶持，还要同时能帮助他们解决更多的问题，以提高他们的生活质量。出于功能要齐全以及要轻便的考虑，将一些特殊的功能“集成”在他们出行中必定会用到智能拐杖上,这便是所谓的多功能拐杖。

一、智能拐杖的现状分析

据统计，中国是全世界盲人最多的国家，占全世界盲人口的18%；我国六十五岁以上老年人口占世界15.37%；我国残障人士占全国6.34%。目前，我国人口老龄化问题严重，老年人人口数目不断增长。据调查，2014年我国60岁及以上老年人口有2.12亿人，占总人口的15.5%，截至2018年年底，我国60岁及以上老年人口约有2.49亿之多，占总人口的17.9%。在对中国盲人出行工具方面进行统计得出，拐杖的使用比例占据90%以上，因此，智能拐杖的问世，迫在眉睫。

拐杖是老年人等特殊人群的“朋友”，依靠它的帮助，行走或站立不仅可以省力，也可避免摔、滑等意外的发生。一根理想的拐杖，可使老人行走时感到舒适、可靠，也是日常生活中不可或缺的好助手。但目前，我们所看到的盲人的辅助工具基本介于普通手持拐杖和导盲犬之间，由此可以看出这类特殊人群在出行方面的不便。与智能拐杖相对应的传统拐杖，仅仅起到了支撑，防滑，导航等作用，这些用处虽然可以为特殊人群提供便利，但随着社会的进步与发展，这些功能对于特殊人群来说还远远不够。传统拐杖虽然成本低，但是已不能够满足现在特殊人群的需求。

本项目所设计的智能拐杖，是一款可以让特殊人群提前感知前方障碍物，并能实时探知报警的多功能智能拐杖，并兼备语音控制接打电话功能和语音转换播报功能，可以使特殊人群随时随地和家人、朋友沟通，同时具备可以使盲人随时了解自己当前的位置、时间、天气信息等语音提醒以及语音小助手功能。此外，该智能拐杖还结合先进的智能手机终端系统，实现对临近餐厅、卫生间、超市等场所的智能提醒。

二、智能拐杖研究的主要内容

本项目主要采用GPS定位系统、语音播报、智能对话等技术。GPS定位系统是采用全球定位技术帮助使用者精准的确定自己的位置并且获取目的地的方向；语音播报系统采用智能语音技术能够提醒使用者前方是否有障碍物；通话模式采用了语音通话技术便于使用者在紧急情况联系监护人或报警等；对话功能采用智能机器人语言输入技术可以让使用者在无聊闲暇等时间和拐杖进行对话或者询问近期新闻等事物，倾倒自动呼救功能采用防摔气囊装置可以缓冲使用者摔倒并向其监护人发送求救信息。

研究的主要内容包括，一是研究拐杖的智能语音对话功能，识别路况人体障碍功能等；二是研究拐杖的防摔倒功能，增加防摔倒设计，提高使用者人群安全保护；三是研究智能语音通话功能，紧急呼救，紧急报警功能，用最简便的方式保障使用者的出行安全；四是研究拐杖上的其他基础设施添加：手电，雨伞，防身工具的添加；五是研究拐杖内部储存急救药品的结构，更好的保障使用人群的人身安全；六是研究拐杖本身续航功能，太阳能充电；七是研究拐杖抓取功能，为使用者提供方便的捡取东西的方便。

本项目的智能技术采用计算机模拟制造、专家分析判断、市场需求调查等研究，将这些研究与高级科学技术结合应用到社会上对拐杖有需求的群体中。此外，智能拐杖与气囊制造商、移动通讯、搜狗网页等联合解决了本项目中的防摔，通话等智能方面的问题，从技术层次开发本项目是完全可行的。

三、智能拐杖的前景分析

目前，市面上已有的拐杖可以满足老人和盲人的基本需求，但却缺少一些智能化。本项目智能拐杖增加AI对话功能、防摔倒功能、增加手电等应急设备、太阳能充电，提高续航功能，更好的保证使用人员的安全，而且近几年的AI技术发展迅速，也趋于成熟，在智能拐杖设计中可以更好地应用。此外，本智能拐杖改变了传统的智能拐杖的单一性功能。增加电话以及基本生活的需要用品，增加语音更加智能的功能，更有利于保护使用者，更加有利于方便使用者。同时，从使用基本功能到使用的手感等，都增加了不同的设施，最大限度发挥使用功能。

总之，智能拐杖可以解决传统拐杖功能不足且落后于社会需求的缺点，能为特殊人群提供更好的体验感。

参考文献：

1.汪阳.面向老年人的智能手杖设计[J]数字通信世界.2020(3)

2.娄冲.基于智能拐杖的移动监护原型系统设计与实现[J]南京邮电大学.2019(2)

项目信息：本文系大连科技学院大学生创新创业训练项目，项目编号是：X202013207028

作者简介：牛霖霖，女，汉族，黑龙江海伦人，硕士，大连科技学院讲师，研究方向：马克思主义基本理论。

刘宇，男，汉族，内蒙古赤峰人，本科在读，大连科技学院学生。

孙明扬，男，满族，辽宁锦州人，本科在读，大连科技学院学生。