CN103169586A - 一种洗发、按摩机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种洗发、按摩机器人,包括按摩手、连接座、连接杆、控制装置,连接杆一端与按摩手固定连接,另一端与连接座固定;所述的智能控制系统与报警器、显示屏和GPRS无线通讯模块相连。可在手不方便的时候自行洗头、按摩,方便生活,实现较高的自动化控制;指形结构的振动实现其按摩功能,橡胶指不损伤头皮,同时起到绝缘的作用;红外传感器可起到开关的作用,红外传感器未探测出障碍物时,喷头不响应,节约用水;通过智能控制系统可实现自动报警,控制进水管,控制洗发液的流量;通过GPRS无线通讯模块可实现护理人员的远程监控,一旦发生危险可随时处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种洗发装置,尤其涉及一种洗发、按摩机器人。
背景技术
目前,一些手不方便的病人或者残疾人,洗发时需要护理人员完成,无法自行洗发,给生活带来不便。一旦护理人员临时离开,又需要对头、肩、背等处按摩,这时就需要一种自动按摩装置。现有的洗发、按摩装置自动化程度较低,无法实现上诉功能,需要护理人员全程护理,增加了护理人员的工作量。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种洗发、按摩机器人,使用者可在手不方便时自行洗发,同时发生意外时,可通知护理人员。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种洗发、按摩机器人,包括按摩手、连接座、连接杆、智能控制系统,连接杆一端与按摩手固定连接,另一端与连接座固定;所述的按摩手包括电机、指形结构、支撑盘、固定盘、喷头、自保持电磁阀一、自保持电磁阀二、红外传感器、密封罩,连接螺头固定在密封罩上,电机通过电机压套固定在支撑盘上,支撑盘下方设有振动盘,固定盘与支撑盘固定连接,支撑盘上设有指形结构,进水管穿过固定盘与喷头连接,喷头通过喷头固定板固定在固定盘上,洗发液胶管通过胶管固定环固定在固定盘上,所述的固定盘上固定有红外传感器;所述的进水管上设有自保持电磁阀一;自保持电磁阀二与洗发液胶管连接,控制洗发液的进出;智能控制系统设在连接座内。
所述的指形结构包括橡胶指、指摆动杆、销钉、振动弹簧,指摆动杆通过振动弹簧与振动盘连接,指摆动杆以固定于支撑盘的销钉为转轴转动,指摆动杆端部设有橡胶指。
所述的电机输出端设有转盘,转盘端面固定有偏心块,电机运转时,偏心块顶动振动盘。
所述的自保持电磁阀一或二包括壳体、永磁体、线圈、动铁芯、胶碗,壳体内线圈设于永磁体下方,动铁芯设于线圈中心,动铁芯根部设有复位弹簧,胶碗位于动铁芯端部,阀进水口与进水管或洗发液胶管相通,胶碗位于通向壳体出水通道的孔道上。
所述的连接杆包括上套杆、下套杆、转动杆、连杆、定位手轮,连杆一端与按摩手固定连接,另一端通过定位手轮与转动杆连接,转动杆另一端通过定位手轮与上套杆连接,上、下套杆通过定位套固定,所述的上套杆外径小于下套杆内径。
所述的上套杆与转动杆的连接处接触面上设有锯齿结构;所述的连杆与转动杆的连接处接触面上设有锯齿结构。
所述的喷头上设有温控器,温控器与自保持电磁阀一相连接。
所述的智能控制系统包括控制器、报警器、显示屏、GPRS无线通讯模块,控制器与报警器、显示屏、GPRS无线通讯模块相连接,所述的控制器包括网络信号采集器、传感或变送器、执行网络控制器、驱动器,传感器或变送器将收集的自保持电磁阀一、自保持电磁阀二、温控器、红外传感器现场信息转换成信号传输到网络信号采集器,控制器通过Profibus-DP及Modbus现场总线与执行网络控制器相连,执行网络控制器与驱动器相连,驱动器与红外传感器的传感电路、自保持电磁阀一、二的电磁线圈驱动电路相连。
所述的网络信号采集器由信号接入单元、信号变换单元、隔离放大模块和嵌入式微电脑依次连接组成,信号接入单元依次与信号变换单元、隔离放大单元和嵌入式微电脑顺序相连,嵌入式微电脑设有现场总线接口与控制器通信,信号接入单元、信号变换单元和隔离放大单元的选通信号均来自嵌入式微电脑,嵌入式微电脑根据控制器指令控制整个网络信号采集器的运作。
所述电磁线圈驱动电路中A、B、C、D端分别接入控制信号,UA、UB、UC、UD 为光电耦合器,RA1、RB1、RC1、RD1为各光电耦合器中发光二极管的限流电阻,四个光电耦合器中的光电三极管分别在信号A、B、C、D 端为低电平时,发光二极管导通,进而使光电三极管基导通,进而通过RA2、RA3或RB2、RB3或RC2、RC3或RD2、RD3分压,使TA、TB、TC、TD 四个驱动三极管中各相应基极导通,使电磁线圈L有电流流过,动铁芯动作,通过UA、UB、UC、UD控制信号可控制电磁阀自保持闭和开,也可实现由程序定量控制。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
可在手不方便的时候自行洗头、按摩,方便生活;指形结构的振动实现其按摩功能,橡胶指不损伤头皮,同时起到绝缘的作用;红外传感器可起到开关的作用,红外传感器未探测出障碍物时,喷头不响应,节约用水;通过智能控制系统可实现自动报警,控制进水管,控制洗发液的流量;通过GPRS无线通讯模块(类似手机)可实现护理人员的远程监控,一旦发生危险可随时处理。
附图说明
图1是本发明的结构示意图(连接座与脚轮连接)。
图2是按摩手结构示意图。
图3是转动杆的局部示意图。
图4是本发明的智能控制系统结构框图。
图5是控制系统的网络信号采集器结构框图。
图6是自保持电磁阀结构示意图。
图7是自保持电磁阀控制电路图。
图中:1-橡胶指 2-固定盘 3-指摆动杆 4-销钉 5-支撑盘 6-振动弹簧 7-振动盘8-密封罩 9-偏心块 10-转盘11-连接螺头 12-电机压套 13-电机 14-引线 15-接线盒 16-密封圈 17-胶管固定环 18-洗发液胶管 19-喷头固定板 20-喷头 21-进水管 22-红外传感器 23-连接座24-连杆 25-转动杆 26-上套杆 27-下套杆 28-定位套 29-定位手轮 30-锯齿结构 31-指形结构 32-脚轮33-线圈引线 34-线圈 35-线圈框架 36-胶碗下压圈37-胶碗上压圈 38-垫圈 39-螺钉 40-压环 41-胶碗42-不锈钢衬套 43-动铁芯 44-壳体 45-复位弹簧 46-永磁体。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述,但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
见图1-图7,一种洗发、按摩机器人,包括按摩手、连接座23、连接杆、智能控制系统,连接杆一端与按摩手固定连接,另一端与连接座23固定;所述的按摩手包括电机13、指形结构31、支撑盘5、固定盘2、喷头20、自保持电磁阀一、自保持电磁阀二、红外传感器22、密封罩8,连接螺头11固定在密封罩8上,电机13通过电机压套12固定在支撑盘5上,支撑盘5下方设有振动盘7,固定盘2与支撑盘5固定连接,支撑盘5上设有指形结构31,进水管21穿过固定盘2与喷头20连接,喷头20通过喷头固定板19固定在固定盘2上,洗发液胶管18通过胶管固定环17固定在固定盘2上,所述的固定盘2上固定有红外传感器22;所述的进水管21上设有自保持电磁阀一;自保持电磁阀二与洗发液胶管18连接,控制洗发液的进出;智能控制系统设在连接座23内。
所述的指形结构31包括橡胶指1、指摆动杆3、销钉4、振动弹簧6,指摆动杆3通过振动弹簧6与振动盘7连接,指摆动杆3以固定于支撑盘5的销钉4为转轴转动,指摆动杆3端部设有橡胶指1。
所述的电机13输出端设有转盘10,转盘10端面固定有偏心块9,电机13运转时,偏心块9顶动振动盘7。
所述的自保持电磁阀一或二包括壳体44、永磁体46、线圈34、动铁芯43、胶碗41,壳体44内线圈34设于永磁体46下方,动铁芯43设于线圈34中心,动铁芯43根部设有复位弹簧45,胶碗41位于动铁芯43端部,阀进水口与进水管21或洗发液胶管18相通,胶碗41位于通向壳体44出水通道的孔道上。
所述的连接杆包括上套杆26、下套杆27、转动杆25、连杆24、定位手轮29,连杆24一端与按摩手固定连接,另一端通过定位手轮29与转动杆25连接,转动杆25另一端通过定位手轮29与上套杆26连接,上、下套杆26、27通过定位套28固定,所述的上套杆26外径小于下套杆27内径。
所述的上套杆26与转动杆25的连接处接触面上设有锯齿结构30;所述的连杆24与转动杆25的连接处接触面上设有锯齿结构30。
所述的喷头20上设有温控器,温控器与自保持电磁阀一相连接。
所述的智能控制系统包括控制器、报警器、显示屏、GPRS无线通讯模块,控制器与报警器、显示屏、GPRS无线通讯模块相连接,控制器是智能控制系统的核心部件,所述的控制器包括网络信号采集器、传感或变送器、执行网络控制器、驱动器,传感器或变送器将收集的自保持电磁阀一、自保持电磁阀二、温控器、红外传感器22现场信息转换成信号传输到网络信号采集器,控制器通过Profibus-DP及Modbus现场总线与执行网络控制器相连,执行网络控制器与驱动器相连,驱动器与红外传感器22的传感电路、自保持电磁阀一、二的电磁线圈驱动电路相连。
所述的网络信号采集器由信号接入单元、信号变换单元、隔离放大模块和嵌入式微电脑依次连接组成,信号接入单元依次与信号变换单元、隔离放大单元和嵌入式微电脑顺序相连,嵌入式微电脑设有现场总线接口与控制器通信,信号接入单元、信号变换单元和隔离放大单元的选通信号均来自嵌入式微电脑,嵌入式微电脑根据控制器指令控制整个网络信号采集器的运作。
所述电磁线圈驱动电路中A、B、C、D端分别接入控制信号,UA、UB、UC、UD 为光电耦合器,RA1、RB1、RC1、RD1为各光电耦合器中发光二极管的限流电阻,四个光电耦合器中的光电三极管分别在信号A、B、C、D 端为低电平时,发光二极管导通,进而使光电三极管基导通,进而通过RA2、RA3或RB2、RB3或RC2、RC3或RD2、RD3分压,使TA、TB、TC、TD 四个驱动三极管中各相应基极导通,使电磁线圈L有电流流过,动铁芯43动作,通过UA、UB、UC、UD控制信号可控制电磁阀自保持闭和开,也可实现由程序定量控制。
实施例:
进水管21与热水器相连,通过自保持电磁阀一控制进出水。
按摩手内的所有电器元件(电机、自保持电磁阀、红外传感器22、温控器)的引线都通过密封罩8内电机13侧的孔引导到接线盒15内,接线盒15与密封罩8之间设有密封圈16,防止水蒸汽进入,发生意外。
见图6,自保持电磁阀包括壳体44、动铁芯43、线圈34和永磁体46,壳体44内线圈34设于永磁体46下方的线圈框架35内,动铁芯43设于线圈34中心,动铁芯43与线圈34之间设有不锈钢衬套42,动铁芯43根部设有复位弹簧45,线圈引线33由壳体44的一侧引出,线圈框架35的底部设有压环40,胶碗41通过垫圈38与动铁芯43端部相连,胶碗41中心与动铁芯43之间设有胶碗上压圈37,胶碗41边缘通过胶碗下压圈36与压环40相连,胶碗41下方设有底座39。
见图7,电磁电线圈控制原理:当信号端A、B同时为低电平,C、D同时为高电平时,TA、TB导通,TC、TD截止,电磁线圈L上有实线方向电流流过,假设电磁铁动铁芯向下运动,阀门关闭;而当信号端A、B同时为高电平,C、D同时为低电平时,TA、TB截止,TC、TD导通,电磁线圈L上有虚线方向电流流过,这时电磁铁动铁芯向上运动,阀门打开。且当信号端信号保持一段时间后,信号不加时,电磁铁仍可保持原状态,即为自保持状态。
使用时,护理人员只需将按摩手摆放适当的位置,连接电源,并确认热水器工作后,即可离开。洗头时,将头伸到按摩手下方,红外感应器22触发,将信号传到控制系统,自保持电磁阀一开启,喷头20喷水,电机13启动,带动偏心块9,偏心块9触动振动盘7,通过震动弹簧6带动指摆动杆3使橡胶指1震动,实现按摩手按摩头部;通过控制系统设定喷水时间,然后控制系统通过驱动器触发自保持电磁阀二,设在与洗发液瓶与洗发液胶管18之间的自保持电磁阀二开启,保持10秒后自动关闭,此时按摩手持续工作,控制系统预设定按摩时间,然后开启自保持电磁阀一,喷头20开始喷水,冲洗干净后头部离开按摩头,由于红外感应器的自适应特性,红外感应器22触发,电机13、自保持电磁阀一关闭,通过GPRS模块给护理人员发送信号。
整个洗头过程,如果水温突然升高,则温控器发送信号给控制系统,关闭自保持电磁阀一,停止碰头20供水,同时通过智能控制系统的控制器将信号发到报警器报警。
所述的连接座23底部可固定脚轮32,实现整个装置的任意移动;洗漱台或者洗漱台墙壁上可安装滑道,连接座23底部固定滑轮,这样整个装置就可在洗漱台或者洗漱台墙壁上滑动,按摩头高度可通过两个定位手轮29调节上套杆26与转动杆25角度和连杆24与转动杆25的角度,连接杆长度可通过定位套28调节。
本发明适用于手不方便的时候自行洗头、按摩,方便生活;指形结构的振动实现其按摩功能,橡胶指不损伤头皮,同时起到绝缘的作用;红外传感器可起到开关的作用,红外传感器未探测出障碍物时,喷头不响应,节约用水;通过智能控制系统可实现自动报警,控制进水管,控制洗发液的流量;通过GPRS无线通讯模块可实现护理人员的远程监控,一旦发生危险可随时处理。
Claims (10)
1.一种洗发、按摩机器人,其特征在于,包括按摩手、连接座、连接杆、智能控制系统,连接杆一端与按摩手固定连接,另一端与连接座固定;所述的按摩手包括电机、指形结构、支撑盘、固定盘、喷头、自保持电磁阀一、自保持电磁阀二、红外传感器、密封罩,连接螺头固定在密封罩上,电机通过电机压套固定在支撑盘上,支撑盘下方设有振动盘,固定盘与支撑盘固定连接,支撑盘上设有指形结构,进水管穿过固定盘与喷头连接,喷头通过喷头固定板固定在固定盘上,洗发液胶管通过胶管固定环固定在固定盘上,所述的固定盘上固定有红外传感器;所述的进水管上设有自保持电磁阀一;自保持电磁阀二与洗发液胶管连接,控制洗发液的进出;智能控制系统设在连接座内。
2.根据权利要求1所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述的指形结构包括橡胶指、指摆动杆、销钉、振动弹簧,指摆动杆通过振动弹簧与振动盘连接,指摆动杆以固定于支撑盘的销钉为转轴转动,指摆动杆端部设有橡胶指。
3.根据权利要求1所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述的电机输出端设有转盘,转盘端面固定有偏心块,电机运转时,偏心块顶动振动盘。
4.根据权利要求1所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述的自保持电磁阀一或二包括壳体、永磁体、线圈、动铁芯、胶碗,壳体内线圈设于永磁体下方,动铁芯设于线圈中心,动铁芯根部设有复位弹簧,胶碗位于动铁芯端部,阀进水口与进水管或洗发液胶管相通,胶碗位于通向壳体出水通道的孔道上。
5.根据权利要求1所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述的连接杆包括上套杆、下套杆、转动杆、连杆、定位手轮,连杆一端与按摩手固定连接,另一端通过定位手轮与转动杆连接,转动杆另一端通过定位手轮与上套杆连接,上、下套杆通过定位套固定,所述的上套杆外径小于下套杆内径。
6.根据权利要求5所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述的上套杆与转动杆的连接处接触面上设有锯齿结构;所述的连杆与转动杆的连接处接触面上设有锯齿结构。
7.根据权利要求5所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述的喷头上设有温控器,温控器与自保持电磁阀一相连接。
8.根据权利要求1所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述的智能控制系统包括控制器、报警器、显示屏、GPRS无线通讯模块,控制器与报警器、显示屏、GPRS无线通讯模块相连接,所述的控制器包括网络信号采集器、传感或变送器、执行网络控制器、驱动器,传感器或变送器将收集的自保持电磁阀一、自保持电磁阀二、温控器、红外传感器现场信息转换成信号传输到网络信号采集器,控制器通过Profibus-DP及Modbus现场总线与执行网络控制器相连,执行网络控制器与驱动器相连,驱动器与红外传感器的传感电路、自保持电磁阀一、二的电磁线圈驱动电路相连。
9.根据权利要求8所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述的网络信号采集器由信号接入单元、信号变换单元、隔离放大模块和嵌入式微电脑依次连接组成,信号接入单元依次与信号变换单元、隔离放大单元和嵌入式微电脑顺序相连,嵌入式微电脑设有现场总线接口与控制器通信,信号接入单元、信号变换单元和隔离放大单元的选通信号均来自嵌入式微电脑,嵌入式微电脑根据控制器指令控制整个网络信号采集器的运作。
10.根据权利要求8所述的一种洗发、按摩机器人,其特征在于,所述电磁线圈驱动电路中A、B、C、D端分别接入控制信号,UA、UB、UC、UD为光电耦合器,RA1、RB1、RC1、RD1为各光电耦合器中发光二极管的限流电阻,四个光电耦合器中的光电三极管分别在信号A、B、C、D端为低电平时,发光二极管导通,进而使光电三极管基导通,进而通过RA2、RA3或RB2、RB3或RC2、RC3或RD2、RD3分压,使TA、TB、TC、TD 四个驱动三极管中各相应基极导通,使电磁线圈L有电流流过,动铁芯动作,通过UA、UB、UC、UD控制信号可控制电磁阀自保持闭和开,也可实现由程序定量控制。
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