本发明涉及导盲杖，具体为一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖。
背景技术：
1、盲杖是用于帮助盲人判断前方是否存在的障碍物的器具，盲杖分为普通盲杖和智能盲杖两种，普通盲杖使用时是通过不断的敲击地面识别前方是否有障碍物的，由于敲击时大多敲击地面，当前方障碍物较高时，普通盲杖无法感知，且如何躲避障碍物还需要使用者不断敲击进行判断，智能盲杖是通过在盲杖前方设置感应装置识别障碍物的，通过感应器不仅可以判断前方是否有障碍物还可以判断前方障碍物遮挡的区域，与普通盲杖相比，智能盲杖不仅感知范围广，还可以提示如何使用者躲避前方障碍物，因此智能盲杖的使用者逐级增加。
2、智能盲杖的工作方式是，安装在智能盲杖前端的超声波感应器不断的感知前方，当前方出现障碍物后，超声波感应器接收反馈，智能盲杖的把手处震动，提示前方出现障碍物，同时，智能盲杖的语音系统发出播报，提示使用者如何避开障碍物。
3、与普通盲杖相比，智能盲杖具有感知范围更广和可以提示如何躲避障碍物的优点，但是，在使用智能盲杖躲避障碍物时，智能盲杖是通过语音系统提示使用者如何躲避障碍的，而盲人行走在道路上时，由于眼睛看不见或者视力极差，因此，对于身边行驶的的车辆主要是通过听力来判断，盲人通过智能盲杖的语音系统躲避障碍物时，当障碍物较长时，盲人的单次移动可能无法完全躲避障碍，还需要语音系统的再次提示，而道路上嘈杂的噪音可能会影响盲人收取语音系统的提示，导致盲人判断失误，撞上障碍物。
4、为此，提出一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，解决了智能盲杖在使用时道路上嘈杂的噪音会影响盲人听取语音提示的问题，通过将智能盲杖的语音提示改变为动力牵引，达到了将听觉提示变为触感提示的目的。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，包括把手、感应处理器和杖身，所述感应处理器连接在把手的前端，所述杖身连接在把手的下侧，所述杖身的下端依次连接有回位组件、转动组件、外壳和转轮，所述回位组件的左右两侧均连接有电动推杆，所述外壳内腔的右侧连接有连接组件，所述外壳内腔的上端滑动连接有发条盒，所述连接组件的中部连接有限制发条盒放能的限位组件，所述外壳内腔的左侧连接有传动组件，连接组件将发条盒与转轮连接时所述转轮向前转动对发条盒进行蓄能，感应处理器识别到障碍物后所述电动推杆驱动转动组件、外壳和转轮转动90°，并将发条盒转动到电动推杆的正下方，电动推杆压动发条盒下移时所述连接组件断开发条盒与转轮的连接，发条盒下移指定距离所述限位组件解除对发条盒的锁定并使发条盒通过传动组件与转轮相连接，所述发条盒下移距离与限位组件对发条盒带动转轮的转动圈数的限制呈正比，所述回位组件带动转动组件、外壳和转轮复位。
4、通过上述方案，转轮通过连接组件对发条盒进行蓄力，发条盒作为驱动转动轮的动力来源，可以有效的降低智能盲杖对能源的需求，提高智能盲杖的使用时长，当感应处理器识别到障碍物后，会使转轮向一侧转动90°，此时发条盒积蓄的动力会通过传动组件传递到转轮上，驱动转轮转动，转轮与地面摩擦产生牵引力，达到了将听觉转变为触感的目的，牵引时限位组件对转轮的转动圈数进行跟踪，在移动指定距离后会带动转轮回转，同时不再牵引，达到了实时反馈的目的。
5、优选的，所述转动组件包括转动架和引导板，所述转动架的上下两端分别与回位组件和外壳相连接，两个所述引导板分别连接在转动架内部的左右两侧，两个所述引导板分别位于两个电动推杆动力输出端的下端，所述引导板呈弧形，且引导板的弧形角度呈90°，所述引导板的最低点和最高点分别位于引导板的前后两端，所述引导板的上端呈从后向前逐渐向下的倾斜状，电动推杆的动力输出端未启动时所述引导板上端的最高点位于电动推杆动力输出端下端的后侧。
6、通过上述方案，引导板呈弧形，电动推杆在下压时，引导板不仅会呈弧形转动，且弧形的设计可以使电动推杆始终与引导板接触，引导板上端上端呈从后向前逐渐向下的倾斜状，使左侧电动推杆在下压时引导板会向左转动。
7、优选的，所述转轮包括滚轮，所述滚轮转动连接在外壳内腔的下端，所述滚轮为金属制成，且滚轮的重心位于滚轮的中心，所述杖身、回位组件、转动组件和外壳均为直径一致的圆柱形，且杖身、回位组件、转动组件和外壳轴心线相同。
8、通过上述方案，滚轮为金属制成，重量较大，使智能盲杖的中心较低，在是使用时滚轮与地面贴合更加紧凑，有效地保证了滚轮与地面的贴合。
9、优选的，所述转轮还包括第一斜齿轮，所述第一斜齿轮连接在滚轮的右侧，所述连接组件包括下架板、下转件、第二斜齿轮、上转件、第三斜齿轮、第四斜齿轮、上架板和弹簧伸缩杆，所述下架板固定连接在外壳内腔的右侧，所述下转件套接在下架板的前端，所述第二斜齿轮连接在下转件的下端，且第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合连接，所述上转件连接在下转件的上端，所述第三斜齿轮连接在上转件的上端，所述第三斜齿轮的左侧啮合连接有第四斜齿轮，且第四斜齿轮连接在发条盒动力输出端的右侧，所述上架板的前端与上转件套接，且上架板后端滑动连接在外壳内腔的右侧，上架板与外壳滑动连接，使上转件可以上下移动，所述上架板位于下架板的上端，所述弹簧伸缩杆的上下两端分别与上架板和下架板相连接，上转件位于最上端时所述下转件带动上转件转动，上转件下移指定距离后上转件与下转件相互空转，由此，连接组件将滚轮与发条盒连接，在滚轮转动时可以对发条盒进行蓄力，有效地降低了对能源的损耗需求，同时发条盒下移连接组件断开与滚轮的连接，使发条盒放力带动滚轮转动时，滚轮不会对发条盒产生干扰。
10、进一步的，所述上转件包括上转杆、圆形槽和卡板，所述上转杆套接在上架板的前端，所述上转杆的下端开设有圆形槽，所述圆形槽内壁的下端等角度连接有卡板，所述下转件包括下转杆和卡块，所述下转杆套接在下架板的前端，所述下转杆的上端延伸到圆形槽的内部，所述卡块等角度连接在下转杆外表面的上端，且卡块位于圆形槽的内部，所述卡块活动卡接在两个卡板所形成的的夹缝中，所述卡板的上端呈弧形，所述卡块的上下两端均呈弧形。
11、通过上述方案，在上转杆下移时，会使卡块与卡板分离，进而使上转杆与下转杆之间的动力传动断开，卡板的上端呈弧形，在卡板上移时与卡块之间的阻力较小，更加便于卡块卡接到两个卡板之间。
12、优选的，所述限位组件包括限位架、限位板、限位块、转动轮、磁铁、安装槽、卡位件和卡位块，所述限位架的前端纵向滑动连接在外壳右侧的前端，所述限位架的后端套接在上转件的外表面，所述限位板转动连接在限位架的中部，所述限位板后侧的上端连接有限位块，限位块的另一端与上转杆接触，可以有效对限位板的角度进行限位，所述转动轮连接在发条盒动力输出端的右端，且位于第四斜齿轮的左侧，所述转动轮的外表面等角度连接有卡齿，所述限位板呈倒放的“l”形，滚轮向前转动时所述限位板的短边间歇性卡接在两个卡齿之间，所述磁铁固定连接在外壳右侧的前端，限位架上移到顶点时所述磁铁位于限位架的下侧，所述限位板为铁制成，磁铁位置固定，而限位板可以移动，磁铁对限位板的吸力，使限位板移动后，偏转的方向不同，所述安装槽开设在限位板的下端，所述卡位件与安装槽相连接，所述卡位块连接在下转件的外表面，所述卡位件用于与卡位块卡接限位，滚轮向前移动带动卡位块转动使卡位件上移并逐渐与卡位块分离，由此，使限位组件在发条盒未移动时，可以阻止发条盒的放力，发条盒移动后，会对发条盒的放力程度记性控制，有效地提高了发条盒的积蓄动力的使用时长。
13、进一步的，所述卡位件包括弹簧片和阻回块，所述弹簧片连接在安装槽内部的上端，所述阻回块连接在安装槽内部的下端，所述弹簧片呈“v”字形，所述弹簧片开口向上，所述弹簧片的下端与阻回块的上表面相接触，由此，弹簧片“v”字形的结构，使弹簧片只有少部分区域与阻回块接触，有效地降低了弹簧片与阻回块之间的摩擦阻力，且弹簧片可以使阻回块的底壁始终与安装槽的底壁贴合，使阻回块在上移时会受到卡位块的阻力，同时弹簧片始终压在阻回块的顶部，使阻回块底部受到阻力上移后可以快速复位，进而达到了卡在卡位块中的目的。
14、更进一步的，所述卡位块呈圆台形，所述卡位块下端较大上端较小，所述卡位块外表面开设有螺纹卡槽，且螺纹卡槽深度一致。
15、通过上述方案，限位板下移时，磁铁对限位板的阻挡会使限位板转动的角度逐渐变小，卡位块呈圆台形，上小下大，可以有效地适配限位板的角度变化，有效地保证螺纹卡槽对阻回块的阻力一致，提高了螺纹卡槽与阻回块之间的限位稳定。
16、优选的，所述转轮还包括受力轮，所述受力轮连接在滚轮的左侧，所述传动组件包括定位块、滑杆、拉力弹簧、安装架、传动轮、动力轮，所述定位块转动连接在外壳内腔的左侧，所述滑杆套接在定位块内部，所述拉力弹簧绕设在滑杆的外表面，所述安装架连接在滑杆的后端，所述传动轮连接在安装架的后端，所述动力轮连接在发条盒的动力输出端的左侧，所述传动轮的外表面与受力轮的外表面相接触，所述滚轮、传动轮和动力轮的厚度相等，且滚轮、传动轮和动力轮的左侧处于同一平面。
17、通过上述方案，滑杆与定位块滑动连接，使传动轮有一定的活动空间，在动力轮挤压传动轮时，传动轮会产生偏移主动适应动力轮下移的距离，提高了结构的稳定性，同时滚轮、传动轮和动力轮设置可以有效地保证传动稳定。
18、优选的，所述回位组件包括固定环、固定块、弧形弹簧和磁块，所述固定环固定连接在杖身的下端，所述固定块连接在固定环内腔两侧，所述固定块的后端连接有弧形弹簧，所述磁块连接在固定环后端的中部，所述转动架的上端连接有转动杆，所述转动杆与转动架轴心线同轴，所述转动杆的后端连接有摆动块，所述摆动块的左右两侧分别与两个弧形弹簧相连接。
19、通过上述方案，固定块连接在固定环内腔的两侧，且通过弧形弹簧与摆动块连接，使转动向任意一侧转动90°后，弧形弹簧均有良好的牵引力带动摆动块复位，磁块对摆动块产生的吸力可以有效地引导摆动块精准复位。
20、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
21、1、本发明解决了盲人在使用智能盲杖时语音提示会干扰盲人听觉上对危险判断的问题，具体的通过设置发条盒，在正常行走时会对发条盒进行蓄力，当遇到障碍物时，发条盒放力带动滚轮转动，滚轮转动产生牵引力，进而将使用者牵引一次性躲避障碍物，有效的避免了嘈杂环境中语音提示被干扰影响使用者判断。
22、2、通过设置连接组件，可以在滚轮转动时对发条盒进行蓄力，发条盒蓄力后在需要避让使发条盒放力来带动滚轮转动，降低了牵引时的能源消耗，提高了智能盲杖的使用时长，滚轮转动与地面摩擦后主动形成向前的牵引力，使盲人的手部可以感觉到需要避让的方向，有效的减少了嘈杂环境中语音提示方向时被干扰的问题。
23、3、通过设置限位组件，可以对滚轮的牵引距离进行控制，进而减少躲避障碍物时，移动距离过短导致无法完全躲避，同时卡位块连接在与滚轮同步转动的下转杆上，移动距离更加精准，从而减少了嘈杂环境中语音提示躲避距离被干扰的问题。
1.一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，包括把手(1)、感应处理器(2)和杖身(3)，其特征在于：所述杖身(3)下端依次连接有回位组件(4)、转动组件(5)、外壳(6)和转轮(7)，所述回位组件(4)内部连接有电动推杆(8)，所述外壳(6)内腔连接有连接组件(9)，所述外壳(6)内腔滑动连接有发条盒(10)，所述连接组件(9)中部有限位组件(11)，所述外壳(6)内腔连接有传动组件(12)，连接组件(9)将发条盒(10)与转轮(7)连接时所述转轮(7)向前转动对发条盒(10)进行蓄能，感应处理器(2)识别到障碍物后所述电动推杆(8)驱动转动组件(5)、外壳(6)和转轮(7)转动90°，并将发条盒(10)转动到电动推杆(8)的正下方，电动推杆(8)压动发条盒(10)下移时所述连接组件(9)断开发条盒(10)与转轮(7)的连接，发条盒(10)下移指定距离所述限位组件(11)解除对发条盒(10)的锁定并使发条盒(10)通过传动组件(12)与转轮(7)相连接，所述发条盒(10)下移距离与限位组件(11)对发条盒(10)带动转轮(7)的转动圈数的限制呈正比，所述回位组件(4)带动转动组件(5)、外壳(6)和转轮(7)复位。
2.根据权利要求1所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述转动组件(5)包括转动架(501)和引导板(502)，所述转动架(501)的上下两端分别与回位组件(4)和外壳(6)相连接，两个所述引导板(502)分别连接在转动架(501)内部的左右两侧，两个所述引导板(502)分别位于两个电动推杆(8)动力输出端的下端，所述引导板(502)呈弧形，且引导板(502)的弧形角度呈90°，所述引导板(502)的最低点和最高点分别位于引导板(502)的前后两端，所述引导板(502)的上端呈从后向前逐渐向下的倾斜状，电动推杆(8)的动力输出端未启动时所述引导板(502)上端的最高点位于电动推杆(8)动力输出端下端的后侧。
3.根据权利要求2所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述转轮(7)包括滚轮(701)，所述滚轮(701)转动连接在外壳(6)内腔的下端，所述滚轮(701)为金属制成，且滚轮(701)的重心位于滚轮(701)的中心，所述杖身(3)、回位组件(4)、转动组件(5)和外壳(6)均为直径一致的圆柱形，且杖身(3)、回位组件(4)、转动组件(5)和外壳(6)轴心线相同。
4.根据权利要求3所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述转轮(7)还包括第一斜齿轮(703)，所述第一斜齿轮(703)连接在滚轮(701)的右侧，所述连接组件(9)包括下架板(901)、下转件(902)、第二斜齿轮(903)、上转件(904)、第三斜齿轮(905)、第四斜齿轮(906)、上架板(907)和弹簧伸缩杆(908)，所述下架板(901)固定连接在外壳(6)内腔的右侧，所述下转件(902)套接在下架板(901)的前端，所述第二斜齿轮(903)连接在下转件(902)的下端，且第二斜齿轮(903)与第一斜齿轮(703)啮合连接，所述上转件(904)连接在下转件(902)的上端，所述第三斜齿轮(905)连接在上转件(904)的上端，所述第三斜齿轮(905)的左侧啮合连接有第四斜齿轮(906)，且第四斜齿轮(906)连接在发条盒(10)动力输出端的右侧，所述上架板(907)的前端与上转件(904)套接，且上架板(907)后端滑动连接在外壳(6)内腔的右侧，所述上架板(907)位于下架板(901)的上端，所述弹簧伸缩杆(908)的上下两端分别与上架板(907)和下架板(901)相连接，上转件(904)位于最上端时所述下转件(902)带动上转件(904)转动，上转件(904)下移指定距离后上转件(904)与下转件(902)相互空转。
5.根据权利要求4所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述上转件(904)包括上转杆(9041)、圆形槽(9042)和卡板(9043)，所述上转杆(9041)套接在上架板(907)的前端，所述上转杆(9041)的下端开设有圆形槽(9042)，所述圆形槽(9042)内壁的下端等角度连接有卡板(9043)，所述下转件(902)包括下转杆(9021)和卡块(9022)，所述下转杆(9021)套接在下架板(901)的前端，所述下转杆(9021)的上端延伸到圆形槽(9042)的内部，所述卡块(9022)等角度连接在下转杆(9021)外表面的上端，且卡块(9022)位于圆形槽(9042)的内部，所述卡块(9022)活动卡接在两个卡板(9043)所形成的的夹缝中，所述卡板(9043)的上端呈弧形，所述卡块(9022)的上下两端均呈弧形。
6.根据权利要求2所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述限位组件(11)包括限位架(1101)、限位板(1102)、限位块(1103)、转动轮(1104)、磁铁(1105)、安装槽(1106)、卡位件(1107)和卡位块(1108)，所述限位架(1101)的前端纵向滑动连接在外壳(6)右侧的前端，所述限位架(1101)的后端套接在上转件(904)的外表面，所述限位板(1102)转动连接在限位架(1101)的中部，所述限位板(1102)后侧的上端连接有限位块(1103)，所述转动轮(1104)连接在发条盒(10)动力输出端的右端，且位于第四斜齿轮(906)的左侧，所述转动轮(1104)的外表面等角度连接有卡齿(11041)，所述限位板(1102)呈倒放的“l”形，滚轮(701)向前转动时所述限位板(1102)的短边间歇性卡接在两个卡齿(11041)之间，所述磁铁(1105)固定连接在外壳(6)右侧的前端，限位架(1101)上移到顶点时所述磁铁(1105)位于限位架(1101)的下侧，所述限位板(1102)为铁制成，所述安装槽(1106)开设在限位板(1102)的下端，所述卡位件(1107)与安装槽(1106)相连接，所述卡位块(1108)连接在下转件(902)的外表面，所述卡位件(1107)用于与卡位块(1108)卡接限位，滚轮(701)向前移动带动卡位块(1108)转动使卡位件(1107)上移并逐渐与卡位块(1108)分离。
7.根据权利要求6所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述卡位件(1107)包括弹簧片(11071)和阻回块(11072)，所述弹簧片(11071)连接在安装槽(1106)内部的上端，所述阻回块(11072)连接在安装槽(1106)内部的下端，所述弹簧片(11071)呈“v”字形，所述弹簧片(11071)开口向上，所述弹簧片(11071)的下端与阻回块(11072)的上表面相接触。
8.根据权利要求6所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述卡位块(1108)呈圆台形，所述卡位块(1108)下端较大上端较小，所述卡位块(1108)外表面开设有螺纹卡槽(11081)，且螺纹卡槽(11081)深度一致。
9.根据权利要求8所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述转轮(7)还包括受力轮(702)，所述受力轮(702)连接在滚轮(701)的左侧，所述传动组件(12)包括定位块(1201)、滑杆(1202)、拉力弹簧(1203)、安装架(1204)、传动轮(1205)、动力轮(1206)，所述定位块(1201)转动连接在外壳(6)内腔的左侧，所述滑杆(1202)套接在定位块(1201)内部，所述拉力弹簧(1203)绕设在滑杆(1202)的外表面，所述安装架(1204)连接在滑杆(1202)的后端，所述传动轮(1205)连接在安装架(1204)的后端，所述动力轮(1206)连接在发条盒(10)的动力输出端的左侧，所述传动轮(1205)的外表面与受力轮(702)的外表面相接触，所述滚轮(701)、传动轮(1205)和动力轮(1206)的厚度相等，且滚轮(701)、传动轮(1205)和动力轮(1206)的左侧处于同一平面。
10.根据权利要求9所述的一种帮助盲人躲避障碍和识别路况的智能盲杖，其特征在于：所述回位组件(4)包括固定环(401)、固定块(402)、弧形弹簧(403)和磁块(404)，所述固定环(401)固定连接在杖身(3)的下端，所述固定块(402)连接在固定环(401)内腔两侧，所述固定块(402)的后端连接有弧形弹簧(403)，所述磁块(404)连接在固定环(401)后端的中部，所述转动架(501)的上端连接有转动杆(5011)，所述转动杆(5011)与转动架(501)轴心线同轴，所述转动杆(5011)的后端连接有摆动块(5012)，所述摆动块(5012)的左右两侧分别与两个弧形弹簧(403)相连接。
