多功能智能手杖

机械创新设计作业
题目：多功能智能拐杖学生姓名周鹏程
学号 ************ 专业班级机械112班
学院名称工程学院
指导教师吕艳
一、设计背景
1.1 我国老年人的现状
根据联合国预测，1990-2020年世界老龄人口平均年增速度为2.5%，同期我国老龄人口的递增速度为3.3%，老龄化速度快于世界老龄化速度。

与其他国家相比，中国社会人口老龄化程度高，已逐步进入老龄化社会。

而随着医疗卫生事业的进步，人口老龄化的现象日益突出。

统计表明，从2000年到2007年，我国60岁以上的老年人口由1.26亿增长到1.53亿人，占总人口的比例从10.2%提高到11.6%，占全球老年人口的21.4%，相当于欧洲60岁以上老年人口的总和。

人口老龄化年均增长率高达3.2%，约为总人口增长速度的5倍。

预计2020年老年人口将达到2.4亿人，占总人口的17.17%；到2050年，老年人口总量将超过4亿，老龄化水平推进到30%以上。

并且低、中龄老年人将成为我国老年人的主体。

截至2006年6月1日，60-69岁的低龄老年人占老年人总数的56%，70-79岁的中龄老年人占老年人总数的34.1%，80岁以上的高龄老年人占老年人总数的9.9%。

可见，我国低、中龄老年人占有相当的比例。

据预测，近10-20年时间内，这部分人口增长速度将大大超过总人口的年平均增长速度（1.68%）。

1.2 老年人市场分析
当人们收入水平的提高、健康生活理念的渗入，老年人在满足基本需求之后，有不断提出更高层次的休闲、娱乐要求。

由于肢体运动机能的老化、认知能力下降等各方面因素，限制了老年人的活动空间和活动范围。

老年人辅助工具成为老年人生活的必备产品。

据2010年在上海举办的中国国际残疾人和老年人康复护理技术及辅助器具展览会的工作报告显示，参与此次会展的人群中有17.93%是老年人，对辅助器具的关注达到所有产品总数的29.14%，可见，老年人对辅助工具有极大的需求。

而随着社会的发展及国家对健康方面宣传力度的加大，全民健身热潮兴起，人民健康意识大幅度增强。

然而城乡、年龄、性别、经济状况等因素影响着人们对医疗及医疗用品的态度。

通过这次调查发现，65岁以上的老年人中有72.8%使用拐杖，他们由于上肢肌纤维数减少和萎缩程度比下肢肌纤维数减少、萎缩的程度低，所以老年人的肢体运动障碍首先出现在腿部运动上。

除此之外，由于风湿、关节炎等疾病也会造成老年人下肢活动能力的降低。

下肢运动机能的老化不仅影响老年人的步行，更对老年人的认生安全造成了一定的威胁。

老年人很有可能因为肢体不灵活造成摔倒受伤等情况。

生活阅历和岁月的积淀，造成了老年人生理特征和行为方式的变化，同时也塑造了老年人不同于年轻人的心理特点。

老年人对辅助工具的需求不在停留在满足基本上，他们更加关注安全健康，关注人的价值和自我实现。

同时老年人的形体特征的变化和老化程度因人而异，年龄跨度和地域差异等也使老年人表现出不同的人体形态。

因此针对老年人年龄和身体状况提供的人性化设计不仅能够改善老年人生活困难的情况，还能提高老年人的生活质量，使他们能更好的享受生活。

因此，为老年人设计一款辅助工具是很有必要的。

基于以上分析，我总结出老年人具有以下特征：
一、行动迟缓:中老年人身体机能衰退，大脑功能发生改变，中枢神经系统递质的合成和代谢减弱，导致感觉能力降低，意识性差，反应迟钝，注意力不集中等。

主要表现在听力、视力及行动等方面。

二、记忆下降:随着老年人年龄的增长，老年人对于文字的敏感度逐渐降低，而更趋于记住图像符号。

三、缺乏安全感：老年人由于子女长年在外工作，孤苦无依，极容易缺乏安全感，恐惧也是中老年人常见的一种心理状态，表现为害怕，有受惊的感觉，当恐惧感严重时，还会出现血压升高、心悸、呼吸加快、尿频、厌食等症状。

四、睡眠障碍：中老年人由于大脑皮质兴奋和抑制能力低下，造成睡眠减少，睡眠浅、多梦、早醒等睡眠障碍。

基于上述研究我对目标群体进行了细分，具体细分如下：
一、酷爱康复保健类产品型：热爱养生；经常关注食疗理疗类的网页、书籍、报刊杂志等；经常参与公众强身健体类的活动，喜欢与他人交流养生经验；对于疾病十分恐惧，只要见到有利于养生的方法或保健类产品就会尝试。

二、不得不用康复保健类产品型：身体患有严重的慢性疾病，在日常生活中不得不用一些康复保健类产品进行辅助治疗。

三、对于康复保健类产品可有可无型：在日常生活中自己并不太关注养生方面的信息及产品，但当这类人听到他人说起某类保健类产品特有效或哪里有康复保健类产品的免费体验点，他们还是会去尝试。

尤其是在自己身体出现问题时他们就会注意起保健。

四、健康预防型：上了年纪之后，身体的状况越来越来糟，经常会出现这样那样的问题，这类人群经常到医院做些身体上的常规检查，这些常规检查很必要，能够检查出自己的身体的某些状况，及时发现，及时治疗，但是检查的过程很麻烦，总之他们对家用医疗器械很期待。

1.3老年人需求分析
我国人口的老龄化具有速度快、绝对数量大以及是在经济不太发达的条件下进入老年型社会的等鲜明的特点。

老年人口已经成为一个有其特殊需求的庞大群体。

要解决严峻的人口老龄化问题，首先，我们应该充分了解老年人有哪些需求进而根据我国的国情，大力发展老年产业，开展社区养老助老服务，满足这些的需求。

总的来说，老年人的需求具有多样性，既有生理性的，又有社会性的；既有物质的，又有精神的。

总体上可将各种需求归纳为五个层次，这就是生理需求、安全需求、尊重需求、归属与爱的需求和自我实现的需求。

从生理需求来看：老年人也有对食品、衣服、喝水、性的需求，以满足其生存；从安全需求来看：老年人的安全需求集中在医、住和行三个方面；从归属与爱的需求来看：老年人渴望享受家庭的温暖和参与社会活动的机会．渴望与别人接触和交流．以排解生活中的寂寞；
从自尊的需求来看：老年人自尊的需要往往延伸为老年人对自身形体、服饰的关注，对自己知识和修养的提高等方面；从自我实现的需求来看：许多老年人退休后身体不错．还想找份工作．以证明自己是有用之人，也有的老年人趁退休有时间，想实现一些未完成的心愿，以完善自我。

除此之外，老年消费者购买商品时追求方便实用，要求提供良好的服务。

老年人的消费需求主要以食品和保健医疗用品为消费对象，他们的大部分支出用于这些方面只要有利于健康长寿．就舍得花钱，价格不会成为他们购买的主要障碍。

在各种需求中，老年人对生理需求和安全健康需求居于首位。

针对老年人的这两方面需求，再结合对老年人消费需求和消费结构的分析，我决定设计开发一种新颖美观，方便实用的老年用品——智能手杖。

二、智能手杖创新设计
1.创意来源：
老年人需要锻炼与出行。

但是由于疾病的侵扰，体能的下降，“行路难”问题不可避免地成为困扰着老人们的一个难题。

调查显示，80%的老人不愿意在没有人搀扶的情况下独自出门。

我们从这种问题上展开思考，设计了一款智能手杖，保障老年人出行的安全和锻炼的需要。

现在市场上的手杖品牌混杂，质量参差不齐，功能单一，不能充分满足老年人生理要求。

有不少老年人的手杖是不理想的，一根合适的手杖对老年人的安全十分重要。

根据老年人的需求和消费特点，我们可以设计一款集多种功能于一体的手杖来满足老年人的出行需求，锻炼需求，安全需求，使他们的生活更加便利，更加舒适。

2.主要功能
（1）、设有LED照明光源，当光线不好时，可以打开LED灯，明亮的光线可以使老人观察到路面情况，避免意外发生，借此功能，老人可以不再畏惧走夜路。

（2）、FM收音机。

可根据老年人的喜好，自动调台，适合老人休闲收听。

（3）、温度针：当老人出行时，可查看温度计适当增减衣物。

（4）、紧急药包。

在手杖的上方设计一个小药包，存放一些应急药。

（5）、SOS报警器。

老人突发疾病时，按下报警按钮，手杖可通过发光并发声来报警。

（6）、高度可调。

手杖有三节铝合金管伸缩组成，可任意调节高度。

（7）、电源：
电源：
充电线：
为照明功能提供电能，并配有充电器，为照明提供更久的续航，保证使用时间足够。

（8）、“不倒翁”。

采用“头轻脚重”的构造，保证手杖在无人把持也能站立，避免老人为捡起手杖而对腰部造成负担。

（9）、弹簧减震机构：
对一些视力不好的老人，使用传统手杖时，当手杖碰到一些坚硬的物体后，往往会出现
反弹现象，经常使老人受到伤害。

我小组借鉴了一些已有的研究成果，设计了防止反弹、减震的弹簧机构，以防止老人因反弹而受到伤害。

（10）、心率测试仪。

在拐杖的手柄处设计一个心率测试仪，并且合理的贴近老人们的手腕，方便老人们随时的了解自己的心率和健康状况。

（11）、GPRS定位。

为记忆不好的老人安装，让老人不会迷路。

3、智能手杖示意图
三、智能手杖发展前景
3.1 社会背景
人口老龄化是世界性的人口发展趋势，我国是人口老龄化发展速度比较快的国家之一，老年人口众多。

老年人的生活质量是衡量社会发展协调性的一个重要指标，如何满足老年人的各项需求成为社会的热点问题。

近五年来，随着我国居民收入水平增加，老年人的消费观念也有了很大改变，由过去的舍不得消费到现在的花钱买健康、花钱买快乐。

消费观念的改变给老年产业发展提供了机遇，准确的市场调研和开发符合老年人需求的优质产品成为关键，智能手杖的推出迎合了社会的需要。

3.2 政策法规
为保障老年人合法权益，发展老年事业，我国法制定了《中华人民共和国老年人权益保障法》。

法律规定，在经济建设方面，各级人民政府应当将老年事业纳入国民经济和社会发展计划，逐步增加对老年事业的投入，并鼓励社会各方面投入，使老年事业与经济、社会协调发展。

在产品开发上，各级人民政府应当引导企业开发、生产、经营老年生活用品，适应老年人的需要。

这些政策规定智能手杖等老年人保健用品的开发提供了宏观方向的引导和推动作用。

3.3 社会影响
目前中国老年用品消费能力达到6000亿元，到2010年，将突破2万亿元大关，这其中蕴藏着一个庞大的、潜力无穷的市场。

对以老年人为消费者的银色市场的开发会在很大程度上提高我国居民的消费指数，对在当前经济形势下扩大内需也有着重大的意义。

在社会精神文明方面，我国是一个有着敬老爱老的传统美德的国家，大至一个社会，小至一个家庭，都对老年人的生活质量十分重视。

在逐渐形成的“四、二、一”家庭结构中，子女对老人的日常护理总是力不从心，所以老年人用品就成为分担子女一部分责任的最好载体。

智能手杖的开发和推广不仅能满足老年人健康，安全，精神等方面的需求，也对社会的和谐，家庭的和睦发挥着重要的作用。

3.4 市场现状
近两年市场调研的结果显示，我国老年人用品消费市场存在着这样的情况：
一、经营老年产品的企业数量仍然很少，老年人市场供应疲软。

二、产品个性化发展仍需大力开拓。

三、价格定位的不合理性。

四、产品宣传的力度仍需加强。

五、品种单一，款式单调又不够新颖，新产品有待开发。

六、老年人用品专柜太少，太分散。

虽然我国拥有世界上最大的老年市场，但与发达国家相比，老年产业处于起步阶段，老年人专用产品和服务开发不够。

中国老年人用品市场目前只有保健品在服务，市场单一，无差异性。

老年产品在开发和引进技术方面无人过问，多为政府以福利形式包办，老年人用品店铺就更是凤毛麟角。

对市场现状的分析表明，智能手杖的开发将会的丰富老年用品市场，满足老年人的需求，因而具有极大市场前景。

3.5 产品供需
与旺盛的市场需求和老年人的消费愿望相比，中国相关企业的行动显得相当滞后。

目前中国老年人用品市场的需求量为4000亿元，到2010年将达到10万亿元，而现阶段中国所有老年用品生产企业所提供的产品尚不足1000亿元，离满足需求相差甚远，市场存在缺失。

可以预测，一旦智能手杖推向市场，必然供不应求，这为产品的扩大化生产并实现规模经济提供了可能。

四、心得体会
我从当前我国老龄化现状入手，对老年人进行了需求分析，提出智能手杖的创意构思。

然后从多方面，多角度进行论证，最后设计出了智能手杖。

相信在不久的未来，老年智能手杖将成为老年用品市场中的一道亮丽风景，成为老年人不可或缺的贴心伴侣。