CN105291110A - 智能洗发机器人侧部清洗装置 - Google Patents

Abstract

一种智能洗发机器人侧部清洗装置，包括摆动机构、摆动部、传动部和揉搓部，传动部包括下压机构和前推机构，下压机构为悬臂状，摆动部中的下压电机与下压机构联接；摆动部中的前推电机与前推机构联接；揉搓部包括若干揉搓头，揉搓头活动地联接在联接柱的外端部，弹簧顶压住揉搓头；在揉搓头与联接柱之间设有用于对揉搓头在联接柱上的相对轴向位置进行感应的传感器，主控制器接受传感器的信号而控制下压电机和前推电机工作。由于设置了传感器，洗机器人在工作时，揉搓头能够以基本恒定的压力对头部进行施压揉搓，通过对洗发机器人的预设计，可以保证使用者洗发时的舒适性。

Description

智能洗发机器人侧部清洗装置

技术领域

本发明涉及一种智能洗发机器人，尤其涉及一种设置在洗发机器人侧部的清洗装置。

背景技术

通常情况下，头发需要经常进行清洗，现有对头发进行清洗主要是通过手工进行的，手工对头发进行清洗工作量大，清洗操作麻烦，而且清洗效果不能保证。在一些美容美发场所，由于顾客相对较多，仅凭人工进行洗发操作，工作效率相对较低，在人力成本居高不下的情况下，行业运行成本高。

现在市面上也出现了一些对头发进行清洗的装置，这些清洗装置上要求设置一些揉搓功能单元，以便对头发进行揉搓清洗。但揉搓部本身的揉搓区域相对有限，而且不同人的头型千差万别，这就要求揉搓部在移动后，还要适应头部的曲面而进行下压，以便揉搓部紧贴头皮。但揉搓部也不能无限制地对头部进行顶压，否则会给使用者带来不舒适感，同时也会影响到洗发时的顺畅进行。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提供一种智能洗发机器人侧部清洗装置，该清洗装置在工作时可以使其上的揉搓部以基本恒定的压力对头发进行揉搓。

为解决所述技术问题，本发明的技术方案：一种智能洗发机器人侧部清洗装置，包括摆动机构、摆动部、传动部和揉搓部，传动部传动联接在揉搓部和摆动部之间，摆动机构通过摆动杆带动摆动部摆动，其特征在于，传动部包括带动揉搓部下压的下压机构，下压机构为悬臂状，摆动部中设置有与下压机构传动联接的下压电机；传动部还包括前推机构，前推机构与设置在摆动部中的前推电机传动联接；揉搓部包括若干揉搓头，揉搓头活动地联接在联接柱的外端部，弹簧顶压住揉搓头；在揉搓头与联接柱之间设有用于对揉搓头在联接柱上的相对轴向位置进行感应的传感器，主控制器接受传感器的信号而控制下压电机的工作。

在揉搓部下压过程中，揉搓头碰到头部，头部使揉搓头向着弹簧的压缩方向运动，在传感器感应到揉搓头，主控制器指令下压电机停止工作；

在揉搓部下压前期，由于揉搓头未与头部相接触，或揉搓头对弹簧的压缩量小，传感器未感应到揉搓头，主控制器指令下压电机正向动作而让揉搓部向着头部继续下压；

在洗头过程中，由于头部曲面的存在，以及揉搓部在头部上动作，揉搓头在联接柱上的轴向位置经常会越过传感器，在这种情况下，主控制器会指令下压电机反向动作而让揉搓部向远离头部的方向运动，以减轻揉搓头对头部的压力。

在揉搓头对头部施加一定的压力后，传感器会感知到揉搓头，在此种情况下，主控制器会指令前推电机带动前推机构动作，在前推机构的带动下，揉搓头用于在头部上往复前推和后退。并因为摆动机构带动摆动部在不停的摆动，从而能够对头部实现全方位的清洗。

洗发机器人在初状态时，为了便于人的头部能顺利进入到洗头位，揉搓部会向外侧散开。而在进行洗头作业时，揉搓部需要顶压在头部上并在头部表面上滑动、揉搓头揉搓头发。在揉搓部与头部相顶压时，揉搓头会受到头部的反作用力而对弹簧进行压缩，体现在揉搓头与联接柱的相对位置上，揉搓头在联接柱上的相对位置会发生改变。传感器感应到揉搓头后，传感器可以通过无线或有线传输方式给主控制器一个信号，主控制器控制下压电机停止动作，揉搓部停留在联接柱上相应的相对位置上，并且在揉搓部在洗发过程中，电机不断地进行适应性动作，即在洗发过程中揉搓头对头部的压力基本上处于恒定。

所述传感器为设置在揉搓头与联接柱之间的霍尔元件。霍尔元件便于设置，能够很好地适应揉搓头的结构形式。

联接柱周向转动地安装在安装板，联接柱的内端固定有齿片，齿片与滑动地设于安装板背侧的齿条啮合，间隙地穿过揉搓头的固定件固定在联接柱的外端部，弹簧套接在联接柱上。固定件一般为螺钉或螺栓，揉搓头在联接柱上的设置方式为浮动式的，可以有效保证揉搓头工作过程中头部的舒适性。

在安装板的正面设有凹坑，联接柱穿过凹坑的底面，凹坑内扣接有密封垫，联接柱穿过密封垫，弹簧压接在凹坑底面上，密封垫上一体成型有筒状体，筒状体的壁体为波纹结构，筒状体延伸到揉搓头的内端处。设置的凹坑便于设置所述的密封垫，密封垫的稳定性好。设置有密封垫和筒状体可以有效提高联接柱位置处的密封性。

在安装板的背面固定有片状的固定板，固定板用于对联接柱进行轴向定位，所述的齿片位于固定板的外侧；在凹坑的底面上一体成型有中空的柱形体，柱形体上设有联接板，固定螺栓穿过联接板、柱形体与固定板相联接。可以通过在联接柱上设置有凸体或轴承，通过固定板和凹坑的底壁两者对凸体或轴承的夹持实现对联接柱在安装板上的轴向位置定位。固定板一般为薄不锈钢板，通过固定板使得联接柱稳定地保持在安装板上。

所述下压机构包括主臂和曲状的下压臂，主臂内端铰接在摆动部上，下压臂一端与下压电机传动联接，另一端铰接在主臂的中部位置处。这种下压机构结构简单、传动顺畅性好，便于下压电机带动揉搓部向着头部方向下压，且便于进行传动控制。

所述前推机构包括副臂、前推臂和中间臂，前推臂一端与摆动部中的前推电机传动联接，前推臂的另一端与副臂的内端铰接在一起，中间臂的一端铰接在摆动部上，中间臂的另一端铰接在前推臂与副臂两者相铰接的铰接点处。把前推机构和下压机构整合在一起，通过传动部来实现揉搓部前推和下压动作，使得揉搓部能够满足洗发的要求。

在主臂和副臂两者的外端之间活动桥接有活动臂；所述的前推机构和下压机构为两套，它们分列在摆动部的相对两侧，联接杆的两端分别联接在活动臂与副臂相联接的联接点处；揉搓部联接在联接杆上。设置有活动臂，便于对揉搓部的位置运动进行控制，保证揉搓部能够稳定运动。

所述摆动部包括壳体，前推电机和下压电机并列地设置在壳体内，上夹板和下夹板分别夹持在前推电机和下压电机的两端；壳体包括内壳和外壳，上夹板和下夹板内、外两侧均形成有彼引相向伸出的折边，内壳和外壳自内外两侧贴合固定在所述的折边上；若干用于和传动部相联接的铰接柱桥接在内壳和外壳上。该摆动部便于实现对前推电机和下压电机的压固，且装配方便。

所述摆动机构包括安装座，安装座上桥接有转轴，摆动杆桥接在安装座上，安装座上的摆动电机与转轴之间通过蜗轮蜗杆机构传动，转轴外端固定有摆臂，摆动杆的同侧端固定有摆轮，曲柄的一端铰接在摆臂的外端部，另一端铰接在摆轮的偏心位置处；摆动杆伸入到摆动部的壳体内，并同时联接在上夹板和下夹板上。这种摆动机构便于为摆动部提供摆动动力，使得摆动部很好地摆动，摆动机构与摆动部之间传动稳性好。

本发明的有益效果在于：通过在揉搓头与联接柱之间设置传感器，用以感知揉搓头在联接柱上的相对轴向位置，加之有弹簧顶压在揉搓头上，使得该传感器能够直观地反应出揉搓头所受到弹簧的弹力，进而能反应出揉搓头对头部所施加的力。通过对弹簧的选用，以及对传感器的位置设置，便于实现本洗发机器人对头发进行舒适清洗。并且，传感器还能够同时控制揉搓部的前推和后退，能够很好地满足洗发机器人的工作需要。

附图说明

图1是揉搓部去除壳体后的结构图。

图2是揉搓头装配在安装板上的立体图。

图3是图2去除揉搓头和密封垫后的立体图。

图4是安装板背侧的立体图。

图5是本侧部清洗装置的结构图，其中，摆动部的壳体去除。

图6是摆动部与传动部相联接在一起的结构图。

图7摆动机构的结构图。

图8是摆动部与传动部相联接在一起的结构图，相对于图6，构成传动部的臂体形状有改变。

具体实施方式

见图中，本发明智能洗发机器人侧部清洗装置作为洗发机器人的一部分，在工作过程中，用于对人体头顶、头侧部的相应区域上的头发进行揉搓清洗。结构包括摆动机构、摆动部34、传动部和揉搓部27，传动部传动联接在揉搓部27和摆动部34之间，摆动机构通过摆动杆21带动摆动部34摆动。

揉搓部27的结构包括壳体，在壳体上活动地设有若干凸出到外表面外的揉搓头1，揉搓头1近似呈凵或V形。壳体内设有驱动电机，驱动电机为揉搓头1提供动力供揉搓头1在壳体上发生摆动，达到对头发进行揉搓的目的。

揉搓头1活动地安装在安装板3上，具体是活动地安装在联接柱8的外端部，联接柱8穿过安装板3，穿过揉搓头1的固定螺栓螺纹连接在联接柱8端部的螺纹孔中，揉搓头1的两叉口端朝向安装板3的外侧，揉搓头1可沿固定螺栓的轴向滑动。揉搓头1相对于联接柱8周向固定，可以通过在揉搓头1与联接柱8之间设置相互插接配合的凸体凹口来实现这种周向固定，或者是揉搓头1本身与固定螺栓之间采取非圆配合来实现揉搓头1与固定螺栓之间的周向固定，以使揉搓头1跟随联接柱8而周向转动。在联接柱8上套接有弹簧10，弹簧10的两端分别顶压在揉搓头1和安装板3上，而使得揉搓头1浮动式联接在联接柱8上。在揉搓头1与联接柱8之间设有传感器，该传感器用于感知揉搓头1在联接柱8上的相对轴向位置，也即是感知揉搓头1对弹簧10的压缩量，体现在作用力上，即是间接反应揉搓头1对头部的压力。可以通过对传感器的设置位置来感知揉搓头1在联接柱8上的轴向运动位置，传感器把所感知到揉搓头1的位置以信号形式反馈给主控制器，主控制器指令传动部中的相应部分停止动作，而使得揉搓头1对头部以基本恒定的压力进行头发的揉搓。

传感器可以是光电开关、微动开关或霍尔元件，在揉搓头1在联接柱8上对弹簧10轴向压缩一定量后，揉搓头1在联接柱8上的轴向位置更靠近安装板3，光电开关或霍尔元件感知到揉搓头1的位置，或者揉搓头1触碰微动开关，主控制器接收到它们信号，主控制器指令下压电机32停止工作，该下压电机32用于驱动传动部中的下压机构，揉搓头1对头部施加的压力基本恒定。

在安装板3的正面处设有凹坑9，该凹坑9是在模制安装板3的过程中而一体成型的，凹坑9的底壁与安装板3的其余部分基本等壁厚。联接柱8转动地间隙穿过该底壁，在凹坑9的口部扣接有密封垫2，联接柱8穿过密封垫2，密封垫2对联接柱8的周面进行液密封，弹簧10的内端部顶压在凹坑9的底面上。在密封垫2上一体成型有中空的筒状体4，除了联接柱8穿过筒状体4外，所述的弹簧10也位于筒状体4内。而且，筒状体4的壁体为波纹结构，筒状体4的外端部抵靠在揉搓头1的内端部上。

在安装板3的背侧设有固定板12，固定板12为薄的不锈钢片，固定板12通过紧固螺钉而被固定在安装板3上。在凹坑9的底面上一体成型有四只呈矩形布置的柱形体13，柱形体13中空，在柱形体13的外端部设有联接板14，固定螺栓穿过联接板14、柱形体13而与固定板12连接在一起，而使得固定板12在凹坑9位置处的部分得到牢固的固定。联接柱8的内端部间隙地穿过固定板12，在联接柱8的内端部固定有齿片11，齿片11呈扇形。一只安装板3上具有两只揉搓头1、两根联接柱8和两片齿片11，这两片齿片11上的齿彼此相向，在两片齿片11之间设置有柱形的齿条5，齿条5与两片齿片11上的齿相啮合，齿条5套接在壳体上的导柱上。齿条5上沿其轴向一体成型有拉条6，拉条6上设联接孔7，拉条6通过连杆传动机构与壳体中的电机传动联接，在该电机的带动下，揉搓头1在壳体上摆动。

所述的传动部包括前推机构和下压机构，下压电机32设置在摆动部34内，在摆动部34内还设有前推电机22，下压电机32用于驱动下压机构，前推电机22用于驱动前推机构。对应于下压电机32和前推电机22，在摆动部34上设置有两根转轴，转轴的端部固定有摆臂17。前推电机22通过蜗轮31、蜗杆19、、摆臂17与前推机构传动联接，下压电机32也通过蜗轮31、蜗杆19、摆臂17与下压机构传动联接。

下压机构包括曲状的主臂29和下压臂30，主臂29的内端铰接在摆动部34上，下压臂30的一端铰接在摆动部34上摆臂17的外端部，下压臂30的另一端铰接在主臂29的中部位置处。在下压电机32的带动下，与下压电机32传动联接的摆臂17带动下压臂30往复动作，进而使得主臂29动作。

前推机构包括曲状的副臂26和前推臂24，前推臂24的一端铰接在摆动部34上摆臂17的外端部，前推臂24的另一端与副臂26的内端部相铰接在一起。中间臂25的一端与摆动部34相铰接在一起，中间臂25的另一端铰接在前推臂24与副臂26的铰接点处。在前推电机22的带动下，前推臂24推动副臂26在中间臂25的拉动下而带动揉搓部27作往复的前推和后退动作，再加之摆动部34的摆动，而使揉搓部27在头部滑动，达到全方位洗发的目的。

也可以利用传感器的作用让主控制器对前推电机22的工作进行控制，即在传感器感知到揉搓头1后，主控制器收到信号后同时指令前推电机22工作，而使得在揉搓部27到位后即实现揉搓部27的前推和后退动作，以便于揉搓部27在头部上的移动。

在主臂29的外端部铰接有活动臂28，活动臂28的外端部与副臂26的外端部相铰接在一起。所述的传动部为两套，它们分列在摆动部34的相对两侧。前述两根转轴的两端均伸出到摆动部34的外侧，两根转轴两端的摆臂17分别推动两套传动部中的前推机构和下压机构。在两只活动臂28与两只副臂26的两个铰接点处桥接有一根联接杆35，揉搓部27联接在联接杆35上。

摆动机构的结构包括安装座18，在安装座18上桥接有转轴，转轴的两端均伸出到安装座18的外侧，在安装座18内于转轴的两端侧分别套接有一只固定轮，固定轮固定在安装座18的侧壁上。摆动杆21平行于转轴，摆动杆21也桥接在安装座18上，摆动杆21的两端也均伸出到安装座18的外侧。在安装座18内于摆动杆21的两端侧分别套接有固定轮，固定轮固定在安装座18的侧壁上。在转轴的外端固定有摆臂17，摆动杆21的同侧端固定有摆轮15，摆动杆21位于摆轮15的圆心位置处。曲柄16一端铰接在该摆臂17的外端部，另一端铰接在摆轮15的偏心位置处。

在安装座18的外端部固定有摆动电机20，安装座18上安装摆动电机20的部分具有凸出的联接部，以便于对摆动电机20的安装固定。摆动电机20的动力输出轴伸入到安装座18内，该动力输出轴上设有蜗杆19，在转轴的中部位置处固定有与蜗杆19相啮合的蜗轮31。在摆动电机20的带动下，转轴以同一方向持续转动，摆臂17通过曲柄16带动摆轮15往复摆动，进而使得联接固定在摆动杆21上的摆动部34得以摆动。

摆动部34的结构包括壳体，壳体为分体式结构，包括内壳和外壳，内壳和外壳两者扣接在一起而构成了所述的壳体。所述的前推电机22和下压电机32并列地设置在壳体内，在两电机的两端部分别设有上夹板23和下夹板33，上夹板23和下夹板33自两电机的两端而把这两个电机夹持住。上夹板23和下夹板33两者相对两侧边缘处均分别形成折边，所述的内壳和外壳的内表面与折边相贴合并通过紧固螺栓而固定。在壳体上固定有若干个铰接柱36，传动部中的相应部件铰接在铰接柱36上。例如：前述主臂29的内端、中间臂25的一端即铰接在铰接柱36的端部上。为适应传动部的联接，这些铰接柱36的两端均伸出到壳体外侧，而且也能适应两套传动部的结构要求。

摆动杆21伸入到壳体内实现与摆动部34的固定联接，而且摆动杆21同时与上夹板23和下夹板33相联接固定，这使得摆动杆21与摆动部34的联接牢固性好。

Claims (10)

1.一种智能洗发机器人后脑清洗装置，包括用于支撑人体项背的支撑体和用于支撑人体头部的搁头部，其特征在于，支撑体与升降电机传动联接，搁头部包括若干揉搓头，揉搓头活动地联接在联接柱的外端部，弹簧顶压住揉搓头；在揉搓头与联接柱之间设有用于对揉搓头在联接柱上的相对轴向位置进行感应的传感器，主控制器接受传感器的信号而控制升降电机的工作；

传感器感应到揉搓头，主控制器指令升降电机停止带动支撑体下降动作；揉搓头越过传感器，主控制器指令升降电机反向动作而让支撑体上升；传感器未感应到揉搓头，升降电机正向动作使支撑体下降；

搁头部设置在平动机构上，平动机构用于带动搁头部平动。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述传感器为霍尔元件。

3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，联接柱周向转动地安装在安装板，联接柱的内端固定有齿片，齿片与滑动地设于安装板背侧的齿条啮合，间隙地穿过揉搓头的固定件固定在联接柱的外端部，弹簧套接在联接柱上。

4.根据权利要求3所述的清洗装置，其特征在于，在安装板的正面设有凹坑，联接柱穿过凹坑的底面，凹坑内扣接有密封垫，联接柱穿过密封垫。

5.根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，在安装板的背面固定有片状的固定板，固定板用于对联接柱进行轴向定位，所述的齿片位于固定板的外侧。

6.根据权利要求5所述的清洗装置，其特征在于，在凹坑的底面上一体成型有若干中空的柱形凸体，凹坑内于柱形凸体上设有联接板，固定螺栓穿过联接板、柱形凸体而与固定板相联接。

7.根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，一只安装板上装配有两根所述的联接柱，所述齿条位于两根联接柱上的两只齿片之间，齿片呈扇形；在密封垫上一体成型有两只筒状体，联接柱穿过筒状体，筒状体延伸到揉搓头位置处，筒状体的壁体为波纹结构。

8.根据权利要求7所述的清洗装置，其特征在于，齿条为柱形，在搁头部上设有导轴，齿条滑动地套接在导轴上，在齿条上一体成型有拉条，拉条沿导轴的轴向设置，在拉条上设有联接孔；拉条与齿条两侧上的齿呈T形布置。

9.根据权利要求1至8任一所述的清洗装置，其特征在于，平动机构包括截断面均呈倒“几”字形的基座和安装座，搁头部装配在安装座上；基座内形成有安装腔，平动电机固定在基座的底部上，平动电机动力输出轴伸入到安装腔内，在平动电机与安装座之间设有传动机构，在传动机构的带动下，安装座在基座上往复平动。

10.根据权利要求9所述的清洗装置，其特征在于，在基座口部两侧上分别设有一根滑轨，两滑轨相向的侧面上分别设有一滑口，在两滑口内桥接有两根滑杆，安装座固定在滑杆上；传动机构包括桥接在基座上的转轴和摆轴，平动电机动力输出轴与转轴之间通过蜗轮蜗杆传动机构传动，转轴的外端部设有摆臂，摆轴的外端部设有摆轮，曲柄的一端与摆臂的外端相铰接，另一端铰接在摆轮的偏心位置处；摆轮偏心位置处还铰接有拉柄，拉柄的外端部间隙地套接在一根滑杆上。