一种智能拐杖及其控制方法技术

本申请实施例公开了一种智能拐杖及其控制方法，智能拐杖包括：拐杖本体；设置于拐杖本体上的采集组件，用于采集用户的第一状态数据和/或所述拐杖本体的第二状态数据；设置于拐杖本体的底端的驱动组件，且与采集组件连接；球轮，设置于驱动组件上；其中，驱动组件用于根据第一状态数据和/或第二状态数据，驱动球轮运动，以使智能拐杖的底端相较于地面运动至目标位置。所述智能拐杖在应用过程中，可以依据用户的移动状态自动驱动球轮运动到地面上特定的位置，以使得用户在行走过程中，智能拐杖能够为用户提供合适角度的支撑力，帮助用户平衡高效的行走，提升用户的行走体验。

【技术实现步骤摘要】
一种智能拐杖及其控制方法
本申请涉及数据处理技术，更具体的说，是涉及一种智能拐杖及其控制方法。
技术介绍
手杖能够为一些行动不便的老年人提供必要的支撑力，使得用户能够相对轻松的完成走路的动作。目前市场上的手杖或存在功能简单，不能为用户提供优质服务体验的问题，或存在功能较多但所具备功能无益于用户行走使用的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供如下技术方案：一种智能拐杖，包括：拐杖本体；采集组件，设置于所述拐杖本体上，用于采集用户的第一状态数据和/或所述拐杖本体的第二状态数据；驱动组件，设置于所述拐杖本体的底端，且与所述采集组件连接；球轮，设置于所述驱动组件上；其中，所述驱动组件用于根据所述第一状态数据和/或所述第二状态数据，驱动所述球轮运动，以使所述智能拐杖的底端相较于地面运动至目标位置。可选的，所述驱动组件还用于在所述智能拐杖的底端运动至目标位置后，固定所述球轮。可选的，所述驱动组件还用于根据所述第二状态数据驱动所述球轮运动，以使所述智能拐杖在脱离所述用户的情况下，能够与所述地面保持平衡状态。可选的，所述驱动结构包括：至少三个环绕所述球轮设置的滚筒，且所述滚筒与所述球轮接触；每一所述滚筒均设有驱动器，所述驱动器用于驱动对应的所述滚筒进行轴向转动；所述滚筒能够通过自身转动带动所述球轮运动。可选的，每一所述滚筒的外侧壁上设有滚条，所述滚条环绕所述滚筒设置，所述滚筒通过所述滚条与所述球轮接触。r>可选的，拐杖本体上设有伸缩结构，且与所述采集组件连接，所述伸缩结构用于根据所述第一状态数据和/或所述第二状态数据控制所述拐杖本体的长度。可选的，所述第一状态数据包括步行方向、步行速度、身体姿势、身体重心运动趋势中的至少一个；所述第二状态数据包括拐杖角度、拐杖位置、拐杖长度、球轮移动速度中的至少一个。可选的，所述采集组件包括陀螺仪传感器、压力传感器、图像传感器、速度传感器、加速度传感器和角度传感器。可选的，所述采集组件还用于采集地面的路况数据，相应的，所述驱动组件还用于根据所述路况数据和所述第一状态数据、所述第二状态数据中的至少一个控制所述球轮运动；其中，所述路况数据包括路面状况数据和障碍物状况数据。一种智能拐杖的控制方法，应用于上述任意一种智能拐杖，包括：获取采集组件采集的用户的第一状态数据和/或拐杖本体的第二状态数据；基于所述第一状态数据和/或所述第二状态数据确定驱动组件的控制参数；将所述控制参数发送至所述驱动组件，以使得所述驱动组件基于所述控制参数驱动球轮相较于地面运动至目标位置。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本申请实施例公开了一种智能拐杖及其控制方法，智能拐杖包括：拐杖本体；设置于拐杖本体上的采集组件，用于采集用户的第一状态数据和/或所述拐杖本体的第二状态数据；设置于拐杖本体的底端的驱动组件，且与采集组件连接；球轮，设置于驱动组件上；其中，驱动组件用于根据第一状态数据和/或第二状态数据，驱动球轮运动，以使智能拐杖的底端相较于地面运动至目标位置。所述智能拐杖在应用过程中，可以依据用户的移动状态自动驱动球轮运动到地面上特定的位置，以使得用户在行走过程中，智能拐杖能够为用户提供合适角度的支撑力，帮助用户平衡高效的行走。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本申请的实施例，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获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种智能拐杖的结构示意图；图2为圆弧形手柄的拐杖示意图；图3为T形手柄的拐杖示意图；图4为本申请实施例公开的一个智能拐杖的驱动结构的示意图；图5为本申请实施例公开的一种智能拐杖的控制方法的流程图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。图1为本申请实施例公开的一种智能拐杖的结构示意图，参见图1所示，智能拐杖可以包括拐杖本体10、采集组件20、驱动组件30和球体40。其中，采集组件20设置于拐杖本体10上，用于采集用户的第一状态数据和/或所述拐杖本体的第二状态数据。用户的第一状态数据可以为表示用户身体姿态和运动趋势的数据；拐杖本体的第二状态数据可以是表示拐杖本体位置状态和运动状态的数据。需要说明的是，采集组件20可包含多个采集传感器，多个采集传感器在拐杖本体10上的设置位置不同，在图中无法一一穷举示出，因此图1中采用一个示意结构示出，该示意结构不对采集组件中采集传感器的数量和设置位置构成固定限制。驱动组件30设置于拐杖本体的底端，且与采集组件20连接。驱动组件30可基于采集组件20采集到的第一状态数据确定出用户的运动趋势和运动参数，进而确定用户进行下一步行走时应当使智能拐杖处于什么位置，以给用户提供合适角度的支撑力。其中用户的运动趋势可以但不限制为包括运动方向、运动速度；用户的运动参数可以但不限制为包括用户的步长，用户移步的频率等。球轮40可设置于驱动组件30上，并作为智能拐杖与地面的接触体，设置在驱动组件30的下方。其中，球轮30为万向球轮，其可以基于驱动组件30的驱动控制向任何方向转动。球轮30在转动过程中，由于地面摩擦力的存在，其会在地面上向某个方向移动，使得拐杖本体10与地面之间的夹角发生变化。在拐杖本体10与地面呈现特定角度时，能够为用户提供对应的特定方向的支撑力。本申请实施例中的智能拐杖，即能够根据用户的姿态和运动趋势确定用户下一步需要的合适的支撑力，从而基于用户当前手的位置，确定球轮40应该位于什么位置，使得拐杖本体10能够与地面之间形成合适的夹角，提供有助于用户行走的支撑力。智能拐杖除上述各组成部分外，还包括便于用户握持的手柄。本申请实施例对手柄的具体实现形式不做固定限制，其可以有多种实现形式，如图1中智能拐杖示意的倒三角形状的手柄，图2中示出的圆弧形状的手柄，图3示出的T形的手柄。在实际的工作过程中，驱动组件30可以根据前述第一状态数据和/或第二状态数据，驱动所述球轮40运动，以使智能拐杖的底端相较于地面运动至目标位置。需要说明的是，由于智能拐杖是单侧使用，所以上述确定目标位置并控制球轮40移动至目标位置的过程的一个执行周期对应用户行走两步的周期；如用户习惯用右手持拐杖，每当用户右手开始向拐杖施加压力时，用户左腿先迈出一步，这时在用户行走方向上，拐杖与用户身体基本持平，当用户继续迈出右腿时，拐杖就位于用户身后。在用户使用智能拐杖正常走路的过程中，采集组件20不断的采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能拐杖，包括：/n拐杖本体；/n采集组件，设置于所述拐杖本体上，用于采集用户的第一状态数据和/或所述拐杖本体的第二状态数据；/n驱动组件，设置于所述拐杖本体的底端，且与所述采集组件连接；/n球轮，设置于所述驱动组件上；/n其中，所述驱动组件用于根据所述第一状态数据和/或所述第二状态数据，驱动所述球轮运动，以使所述智能拐杖的底端相较于地面运动至目标位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能拐杖，包括：
拐杖本体；
采集组件，设置于所述拐杖本体上，用于采集用户的第一状态数据和/或所述拐杖本体的第二状态数据；
驱动组件，设置于所述拐杖本体的底端，且与所述采集组件连接；
球轮，设置于所述驱动组件上；
其中，所述驱动组件用于根据所述第一状态数据和/或所述第二状态数据，驱动所述球轮运动，以使所述智能拐杖的底端相较于地面运动至目标位置。


2.根据权利要求1所述的智能拐杖，所述驱动组件还用于在所述智能拐杖的底端运动至目标位置后，固定所述球轮。


3.根据权利要求1所述的智能拐杖，所述驱动组件还用于根据所述第二状态数据驱动所述球轮运动，以使所述智能拐杖在脱离所述用户的情况下，能够与所述地面保持平衡状态。


4.根据权利要求1所述的智能拐杖，所述驱动结构包括：
至少三个环绕所述球轮设置的滚筒，且所述滚筒与所述球轮接触；
每一所述滚筒均设有驱动器，所述驱动器用于驱动对应的所述滚筒进行轴向转动；
所述滚筒能够通过自身转动带动所述球轮运动。


5.根据权利要求4所述的智能拐杖，每一所述滚筒的外侧壁上设有滚条，所述滚条环绕所述滚筒设置，所述滚筒通过所述滚条与所述球轮接触。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小萍，杨润，段蕾，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11