基于摆动导杆机构的导盲棍

2011-01-09贺礼

科技传播 2011年15期

关键词：万向轮导杆盲人

贺礼

武汉大学动力与机械学院机械设计制造及其自动化系，湖北武汉 430072

基于摆动导杆机构的导盲棍

贺礼

武汉大学动力与机械学院机械设计制造及其自动化系，湖北武汉 430072

本文针对现有的普通导盲棍没有很有效地解决盲人朋友的出行问题，而且一些高科技导盲棍由于其昂贵的价格，也很难大面积推广使用的情况。本文介绍了一种基于摆动导杆机构的导盲棍，使用者只需要简单地推着导盲棍行走，通过组合形成的5个阵列的摆动导杆机构，便能将路面凹凸情况和障碍物分布实时反馈到盲人朋友手中，实现盲人朋友对路面情况的完整掌握。

导盲棍；摆动导杆；盲人；万向轮

0 引言

众所周知，现在的盲人朋友绝大多数使用的还是原始的导盲棍——一根细长棍子。虽然已经出现了一些高科技的导盲棍，如超声波导盲棍、光电传感器导盲棍等，但是由于其昂贵的价格，很难大面积推广使用。同时，有很多地方的盲道设置不合理，盲道被占用的情况十分严重，诸多不便为盲人朋友的出行带来很多安全隐患。所以，现在盲人朋友的日常出行难题仍旧没有得到很大的改观。

针对上述盲人朋友的生活情况，本设计的目的在于提供一种价格较低实用性强的导盲棍，采用全机械结构，盲人朋友只需要简单地推着导盲棍行走，摆动导杆机构将路面凹凸情况和障碍物分布反馈到盲人朋友手中。

1 技术方案

1.1 方案结构组成

本方案由一组圆形万向轮及轮架，一组摆杆，

一个棍体外壳，一组导杆及滑块，一根中间固定杆，两个导杆环片，一个螺母和一个球形万向轮组成（如图1所示）：

图1

1.2 具体实施方式

装配时，先将一个导杆环片7放入外壳4上部，再将中间固定杆5从该位置插入，下端伸出部分再套上另一个导杆环片7，用螺母6固定。接着把五根导杆3插入相应的环片7孔内，连接上滑块，最后安装球形万向轮8和圆形万向轮1及其轮架2。安装完成后如图2所示。

图2

使用者手握住新型机械导盲棍的上部（即图3所示部位），导盲棍的下部）自然放到地面。中间固定杆5和球形万向轮8支撑了导盲棍的全体重量，当推动导盲棍前行时，五个圆形万向轮1便可由路面的颠簸或者障碍物的阻挡，出现上下摆动或者停止前进，这时万向轮8带动导杆3上下移动，盲人便可以通过手部的触觉，感知路面的情况。

图3

2 使用效果模拟分析

不同路面情况及其导杆高度对比如下图：

图中所示情况从上到下依次是：1.通过砖块或上坡情况；2.遇到大型障碍物；3.通过沟壑或下坡。

图4

由以上3种模拟情况可知，图中的导杆与导盲棍顶部的间距d1>d2>d3，同时d2又等于导盲棍在平路上移动时的常态间距情况。分析这三种典型情况：在压过凸起障碍物或者上坡时，万向轮上翘，使导杆下移；在遇到不能翻越的障碍物时，万向轮受阻，导杆位置保持不变，但使用者明显感觉到导盲棍整体受阻力；在遇到坑陷或者下坡时，万向轮下垂，使导杆上移。所以，使用者可以根据导杆的上下移动以及整体的受力情况，可以很准确有效地推测出即将通过的相应路面的实际情况。