[0001] 本发明涉及的一种方便携带的老年多功能拐杖，特别是涉及应用于户外装备领域的一种方便携带的老年多功能拐杖。

[0002] 随着全球人口老龄化趋势的加剧，越来越多老年人面临行动不便的问题，对助行设备的需求日益增长，其中，拐杖作为一种常用的辅助行走工具，其设计与性能直接影响着使用者的行走安全、舒适度以及生活质量，传统拐杖通常结构简单，仅提供基本的支撑功能，难以满足不同使用者在复杂环境和多样化步态下的个性化需求，近年来，随着传感器技术、微电子技术、材料科学以及人工智能算法的快速发展，智能助行设备的研发取得了显著进展，为改进拐杖的功能性和用户体验提供了新的可能性，现有技术在智能拐杖的设计上取得了一定进展，但仍存在一些有待解决的问题，如步态辅助机制不够完善，对复杂的行走环境和步态变化适应性较低。

[0003] 中国发明专利CN111685461B说明书公开了一种多功能拐杖，包括下空杆、圆杆和上空杆，下空杆的端部外侧安置有一组下支座，下支座的内侧铰接有弧形脚，弧形脚的端部外侧设置有齿条，下空杆的外侧且靠近上端的位置安置有隔离罩，隔离罩的两侧内壁之间铰接有定位块，定位块的端部固定连接有压板，通过下移圆杆来带动齿条和弧形脚整体进行顺时针转动，从而使得弧形脚张开形成凳子的支撑脚，通过限位盘来对展开的活动板进行限位固定，并配合定位板形成支架，以此对纤维布进行舒展，从而形成凳面的整体结构，进而可以将拐杖切换成凳子状态，使得拐杖不仅能够辅助行走，而且能够为使用者提供休息所需的座椅。

[0004] 中国发明专利CN112237531B说明书公开了一种拐杖，提供了一种电动多功能拐杖，包括安装座、支撑装置、第一连接件、手柄组件、高度调节装置、第一开合装置和控制装置，本发明提供的电动多功能拐杖，具备高度可调、可供使用者坐着休息和可提供更稳定的支撑等多种功能，上述功能由电动方式实现，方便操作。

[0005] 以上设计提高了拐杖的支撑功能，灵活性，同时可供使用者坐着休息，但还存在一定的局限性，如不能提供个性化的辅助功能，不能对其重心进行调整，缺乏缓冲减震功能，步态调整功能。

[0027] 下面结合附图对本申请的三种实施方式作详细说明。

[0028] 第一种实施方式：图1‑11示出。

[0029] 一种方便携带的老年多功能拐杖，包括手柄1，手柄1的外端固定连接有杖身2，杖身2的内壁固定连接有重心调节装置，重心调节装置包括与杖身2内壁固定连接的多个支撑板3，支撑板3的内部均开设有多个通孔4，多个通孔4的内壁均固定连接有滑轨5，滑轨5的外壁滑动连接有配重块6，配重块6的内端啮合有蜗杆7，且蜗杆7的两端与支撑板3转动连接，蜗杆7的顶端固定连接有电机8，且电机8与杖身2的内壁固定连接，杖身2的内壁滑动连接有缓冲装置，缓冲装置包括与杖身2内壁滑动连接的外壳体9，外壳体9的顶端固定连接有盖板10，盖板10的底端固定连接有环形隔板11，环形隔板11的内壁滑动连接有活塞组件12，活塞组件12的顶端固定连接有活塞杆13，且活塞杆13贯穿盖板10，活塞杆13的顶端固定连接有调节管14，且调节管14与配重块6的底端固定连接，环形隔板11的内壁固定连接有阀体组件
15，外壳体9的底端固定连接有压电发电装置16。

[0030] 手柄1采用符合人体手部生理曲线的形状，以确保握持时自然舒适，减少长时间使用对手部的压力和疲劳，手柄材料常选用软质橡胶、泡沫、EVA、软木等，以提供良好的触感和吸震性，表面可能经过防滑纹路处理或覆有防滑涂层，增加握持时的摩擦力，防止手汗导致的滑脱，杖身2通常采用轻质且高强度的材料制成，坚固的杖身2结构提供了稳定的支撑力，使用轻质材料制作杖身2，使得拐杖易于操控，支撑板3为配重块6的移动提供支撑，滑轨5内嵌于支撑板3内部开设的通孔4内壁，滑轨5为金属或高分子耐磨材料制成，具有高精度直线轨道，确保配重块6平滑、稳定的移动，电机8与杖身2内壁固定连接，电机8被牢固地固定在杖身2内部，与杖身2形成一体化结构，确保电机8在工作时的稳定性，防止因振动导致的连接松动或电机8位置偏移，缓冲装置通过外壳体9与杖身2内壁滑动连接，形成可相对杖身2移动的独立单元，外壳体9为缓冲装置提供保护，同时允许其根据需要上下滑动，吸收并释放冲击力，盖板10位于缓冲装置顶部，与外壳体9固定连接，形成封闭结构，保护内部活塞组件12及其它元件免受外界灰尘、湿气等影响，延长内部元件使用寿命，确保缓冲功能的稳定可靠，环形隔板11的设置实现了内部液压油的有效隔离与管理，活塞组件12在其内滑动时，能高效地将地面冲击力转化为流体压力，并通过阀体组件15调控，实现冲击力的吸收与释放，显著提升拐杖的减震性能，活塞组件12通过活塞杆13与调节管14相接，活塞杆13贯穿盖板10，调节管14与配重块6底端固定，缓冲装置与重心调节装置联动，使得在吸收地面冲击的同时，能自动调整拐杖重心，优化使用者的步态平衡，进一步提高行走稳定性和舒适度，阀体组件15固定在环形隔板11内壁，负责控制液压系统的进液、排液及压力调节，确保缓冲过程的平顺和响应速度，阀体组件15的精准控制使得缓冲装置能够根据地面冲击力度实时调整阻尼，实现对各种不同强度冲击的有效吸收，确保使用者始终获得适宜的减震支持，减少因过度或不足的缓冲引起的不适，压电发电装置16固定在外壳体9底部，直接接触地面，利用拐杖与地面接触产生的压力变化产生电能。

[0031] 第二种实施方式：图1‑11示出。

[0032] 手柄1的外壁设有切换键17，杖身2的内壁固定连接有加速度计18，杖身2的内壁固定连接有陀螺仪19，杖身2的外壁固定连接有超薄太阳能电池板20。

[0033] 活塞组件12包括与环形隔板11滑动连接的活塞主体21，活塞主体21的顶端开设有上环形空腔22，活塞主体21的底端开设有下环形空腔23，活塞主体21对应下环形空腔23的位置开设有多个第一节流孔24，第一节流孔24围绕下环形空腔23的轴心呈圆周阵列分布，活塞主体21的顶端固定连接有环形挡片25，环形挡片25的外壁滑动连接有挡片26，环形挡片25的外壁滑动连接有第一弹簧27，第一弹簧27靠近活塞主体21的一端与第一弹簧27相抵，第一弹簧27远离活塞主体21的一端与环形挡片25相抵，活塞主体21的内部开设有第二节流孔28，活塞主体21的底部固定连接有第一销轴29，第一销轴29的外端滑动连接有堵头30，第一销轴29的外端滑动连接有第二弹簧31，且第二弹簧31靠近堵头30的一端与堵头30相抵，远离堵头30的一端与第一销轴29相抵。

[0034] 阀体组件15包括与环形隔板11固定连接的阀体32，阀体32的中心处开设有孔，孔的内壁滑动连接有第二销轴33，环形隔板11的内壁滑动连接有第二挡片34，第二销轴33的外壁滑动连接有第三弹簧35，第三弹簧35靠近阀体32的一端与第二挡片34相抵，第三弹簧35远离阀体32的一端与第二销轴33相抵，第二销轴33的外壁滑动连接有第三挡片36，阀体
32对应第二挡片34的位置开设有第三节流孔37，阀体32对应第三挡片36的位置开设有第四节流孔38。

[0035] 压电发电装置16包括与外壳体9的底端固定连接的支脚39，支脚39的内壁固定连接有多个压电板40，且多个压电板40均匀分布，多个压电板40的顶端均固定连接有压电元件41，且压电元件41贯穿压电板40，支脚39的底端固定连接有压力传感器42。

[0036] 切换键17集成于手柄1外表面，便于使用者直观触及并操作，加速度计18能够实时监测拐杖在使用过程中的加速、减速和方向变化，加速度计18用于识别行走速度、步幅、步频等信息，为自动重心调节、减震性能动态调整、步态异常预警等功能提供数据支持，陀螺仪19能够精确感知使用者的转向动作、身体倾斜角度等细微变化，对于实现平衡辅助、步态矫正指导等功能至关重要，结合加速度计数据，陀螺仪19信息有助于构建全面的步态分析模型，超薄太阳能电池板20采用先进的光电转换技术，厚度小、重量轻，且具有较高的转化效率，能在日光照射下持续为拐杖供电，减少对内置电池的依赖，延长电池寿命，同时提升了拐杖的节能环保属性。

[0037] 活塞主体21的滑动连接确保了其在缓冲过程中的自由运动，能准确、灵敏地响应地面冲击力，实现对冲击能量的有效吸收与释放，提升拐杖的减震性能，上环形空腔22位于活塞主体21顶部，参与活塞主体21上下运动时的流体压缩与回流过程，第一节流孔24围绕下环形空腔23轴心呈圆周阵列分布，上环形空腔22、下环形空腔23、共同控制流体在活塞主体21上下运动时的进出速度和流量，环形挡片25与挡片26、第一弹簧27共同构成可变阻尼机构，挡片26能在第一弹簧27作用下相对于环形挡片25滑动，改变第一节流孔24的开度，第一节流孔24，第二节流孔28，主要功能是限制液压油的流动速度和流量，当液压油在腔体内部流动时，必须通过尺寸精确设计的节流孔，通过节流孔的流体由于速度降低会产生压降，即孔两侧形成压力差，这个压力差产生的反作用力就是阻尼力，它与流体流动方向相反，对运动部件产生阻力，起到消耗动能、减缓运动速度的作用。

[0038] 第三节流孔37和第四节流孔38限制液压油的流动速度和流量，当拐杖落地受到压力和反作用力时，液压油由压缩腔经第四节流孔38，进入回弹空腔，此时第三弹簧35受压收缩，第三挡片36向下移动，当回弹时，液压油由回弹空腔进入压缩空腔，液压油经过第三节流孔37进入压缩空腔。

[0039] 支脚39作为压电发电装置16的承载结构，与拐杖外壳体9的底端牢固连接，确保其在拐杖使用过程中能够稳定地接触地面，有效收集行走过程中的机械能，多个压电板40均匀分布于支脚39内壁，支脚39内部固定有多块压电板40，压电板40沿着支脚39周向均匀排列，确保各个方向上的压力都能得到均衡地转化，压电元件41固定于压电板40顶端并贯穿压电板40，每块压电板40的顶端都固定有一个压电元件41，该元件不仅与压电板40紧密结合，而且其一部分结构贯穿压电板40，使得压电元件41与压电板40之间形成有效的电荷传输路径，压力传感器42直接与地面接触，能够实时感知并精确测量支脚39承受的地面压力，为步态分析提供数据。

[0040] 第三种实施方式：图1‑11示出。

[0041] 包括以下步骤；S1、步态识别分析；
在使用拐杖时，位于手杖1下方的加速度计18实时监测并记录使用者在行走过程
中的线性加速度，陀螺仪19检测记录角速度，压力传感器42监测记录地面反作用力，分别在平地行走、上下楼梯、转弯、坡道等场景进行数据采集，智能算法对接收到的传感器数据进行实时分析，识别使用者的步态模式，根据数据分析结果，算法运用预训练模型或实时优化算法计算出拐杖重心的最佳调整位置和阻尼系数，以适应当前步态模式和环境条件，最大限度地提高辅助效果和行走舒适度。

[0042] S2、重心调整；当确定步态模式后，根据计算结果进行重心调整，控制系统接收到信号后，控制电机8带动蜗杆7转动，蜗杆7转动使得配重块6沿蜗杆7上下移动，移动至计算位置，调节重心的同时，配重块6带动调节管14移动，调节管14调节缓冲装置的阻尼力，实现联动，在平地行走时，使用者通常保持相对稳定的步态，重心转移较为规律，拐杖会将重心设置在略偏向使用者前方的位置，以配合自然步态中向前迈步的力量传递，提供向前推进的支持，重心高度通常保持在使用者髋关节附近，上坡时，重心调整至略高于平地行走时的位置，以增加向上的支撑力，帮助使用者更轻松地克服重力；下坡时，重心适当降低，靠近地面，以增强对下坡趋势的抵抗，防止使用者因惯性前冲导致失去平衡，在复杂地形，如砂石路、碎石路、台阶、小径等行走时，拐杖的重心调整应具备更高的灵活性和响应速度，重心可能需要在前后、左右甚至上下方向进行快速微调，以应对不规则地面带来的不稳定支撑点和非对称的体重分布。

[0043] S3、阻尼力调整；当拐杖的末端落地时，受到来自地面的冲击和震动，杖身2的内壁沿外壳体9向下
滑动，同时活塞杆13受力向下移动，活塞杆13带动活塞组件12移动，由于缓冲装置内填充有硅油，活塞主体21向下移动时，活塞主体21下方的腔室体积收缩，压力增大，活塞主体21下方腔室内的硅油经过第一节流孔24将活塞主体21上方的环形挡片25弹开，硅油流入压力较小的一侧，硅油流过第一节流孔24时，由于流道面积小，流动阻力增大，硅油流动速度受限，需要克服较大的阻力才能通过，这个过程将冲击和震动产生的能量耗散，实现缓冲和减震的效果，减少振动传递；同时底部的硅油会经过阀体组件15，通过第四节流孔38将第三挡片
36顶开，流入由外壳体9与环形隔板11构成的回弹空腔内，进行二次的补偿与缓冲，配重块6移动时，会带动活塞组件12移动，改变活塞组件12位置，就可调整缓冲装置的阻尼力，当拐杖提起时会自动复位；平地行走时，地面相对平坦，冲击较小，阻尼设置倾向于中等偏低水平，提供适当的缓冲以吸收地面细微不平带来的振动，且不会过分限制拐杖的自然弹性，保持行走顺畅，降低使用者的手臂疲劳，上下坡时，由于地面坡度带来的附加力和潜在的滑动风险，阻尼应相应增大，上坡时，增加阻尼有助于更好地吸收向上攀登时产生的冲击力，保持稳定；下坡时，增大阻尼有助于抑制过度振动，减少因速度过快或地面不平导致的失控感，增加安全感。

[0044] S4、自动复位；当拐杖提起时，地面的冲击力和震动消失，回弹空腔内受到压缩的空气开始膨胀
使硅油经过阀体组件15返回到压缩腔室内，硅油经第三节流孔37，将第二挡片34顶开，第二弹簧31收缩，硅油回到压缩腔室内，同时活塞主体21上方的硅油压力大于活塞主体21下方的硅油压力，在压力差的作用下，硅油将堵头30顶开，硅油由活塞主体21的上部腔室流入活塞主体21的下部腔室，直至压力平衡，堵头30复位，进而完成缓冲装置的复位。

[0045] S5、模式切换；使用者也可根据预设的三种模式进行手动切换，通过操作切换键17，对平地行走
模式、上下坡模式、复杂地形模式进行自由切换。

[0046] 结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。