CN111329215A - 一种自动洗头机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动洗头机，包括内壳，及安装在所述内壳外侧的电机，及设置在所述内壳内部的机械臂，所述机械臂连接电机，导管安装在所述机械臂的内侧，所述导管上设有喷头，触手安装在所述机械臂上。通过触手以及机械臂作用，增添了按摩功能，通过硅胶制触手按摩、揉洗头发，使用的是机械手清洗而不是常见的高压水阀清洗。

Description

一种自动洗头机及其工作方法

技术领域

本发明属于智能家具技术领域，具体涉及一种自动洗头机及其工作方法。

背景技术

随着经济的快速发展，越来越多人投入两点一线的生活节奏中，单调、忙碌已使很多人的生活失去了色彩。周内工作日忙碌时，难以抽出时间装扮自己，周末闲暇时，却又出于慵懒不想装扮,从而使得青年工作者变成了周内工作，周末宅。而其中最主要的原因就是不愿洗头，特别是对于女性来说，冬天时天气太冷就更不愿意动手洗头。

自动洗头机旨于“解放双手，节省时间”，让人们对于洗头不在觉得麻烦，而以享受的目的洗头。而现有洗头机大多数为大体积不可移动型，多用于理发店等专用场所，不具备家居普及的能力，价格也相较昂贵，而且不能自动洗头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动洗头机及其工作方法，以解决现有技术中，洗头机不能自动洗头的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动洗头机，包括内壳，及安装在所述内壳外侧的电机，及设置在所述内壳内部的机械臂，所述机械臂连接电机，导管安装在所述机械臂的内侧，所述导管上设有喷头，触手安装在所述机械臂上；

所述机械臂包括摇杆、曲柄、第一滑块、第一卡槽、第一连接件、第二滑块、第二连接件、第二卡槽、第三连接件和机械臂外壳；所述电机连接电机轴，所述电机轴设置于轴承的内圈，所述机械臂外壳连接所述轴承的外圈；所述第一卡槽和第二卡槽均固定在所述机械壁外壳内侧；

所述电机轴连接曲柄，所述摇杆、曲柄、第一滑块和第一卡槽构成第一摇杆曲柄机构；所述第一滑块中部设有竖槽，所述第一卡槽中部设有与所述第一滑块的竖槽相配合的凸部；所述第一滑块能够在所述第一卡槽内沿直线滑动；一个第一连接件的一端设置在第一滑块左侧上的横槽内，另一端转轴连接第一卡槽的凸部；另一个第一连接件的一端设置在第一滑块右侧上的横槽内，另一端转轴连接第一卡槽的凸部；

所述第二连接件的两端分别转轴连接第一滑块、第二滑块，所述第一滑块、第二连接件和第二滑块构成第二摇杆曲柄机构，所述第二滑块中部设有竖槽，所述第二卡槽中部设有与所述第二滑块的竖槽相配合的凸部；所述第二滑块能够在第二卡槽内沿直线运动；一个第三连接件的一端设置在所述第二滑块左侧上的横槽内，另一端转轴连接第二卡槽的凸部；另一个第三连接件一端设置在第二滑块右侧上的横槽内，另一端转轴连接第二卡槽的凸部；触手分别安装在所述第一连接件、第三连接件上。

优选的，还包括底座，所述内壳安装在所述底座上，所述底座的底部安装有滚轮。

进一步优选的，所述底座的内部安装有加压水泵，所述加压水泵通过输水管连接导管。

进一步优选的，所述内壳的外侧还固定有洗发水盒，所述洗发水盒一侧连接所述导管，另一侧连接所述输水管。

进一步优选的，所述内壳上还安装有内壳风水共用头，所述内壳风水共用头分别连接输水管、送风装置，所述送风装置包括电热丝和风扇，所述内壳风水共用头即可送风也可送水。

优选的，还包括垫头板，所述垫头板安装在所述内壳的顶部边缘处，所述垫头板向下凹陷。

优选的，所述机械臂外壳的一端固定有夹子，所述夹子能够夹住或松开电机轴从而控制机械臂的转动。

进一步优选的，还包括控制板，所述控制板内置定时器；所述电机轴上安装有微调机构和红外距离传感器，根据传感器测量头部大小，通过电机轴的微调机构进行伸缩调节适应头部；所述控制板连接所述电机、微调机构、红外距离传感器；电流检测装置安装在所述控制板与电机的连接电路上。

进一步优选的，所述垫头板中安装有电导传感器进行头发干湿判断，机械臂中安装有麦克风；所述控制板分别连接电导传感器及麦克风。

本发明的另一个技术方案是：

一种自动洗头机的工作方法，基于所述的自动洗头机，包括：导管输水经喷头喷出打湿头发，之后由机械臂相连的电机工作，电机轴带动曲柄，曲柄带动摇杆，第一滑块、第二滑块做直线运动，带动触手运动，实现揉搓头发，按摩头部的功能；再由喷头将头发冲洗干净。

与现有技术相比，本发明优点如下：

本发明提供了一种自动洗头机，包括内壳，及安装在所述内壳外侧的电机，及设置在所述内壳内部的机械臂，所述机械臂连接电机，导管安装在所述机械臂的内侧，所述导管上设有喷头，触手安装在所述机械臂上，通过触手以及机械臂作用，增添了按摩功能，通过硅胶制触手按摩、揉洗头发，使用的是机械手清洗而不是常见的高压水阀清洗。

本发明自动洗头机，所述底座的底部安装有滚轮，提高了洗头机的移动便利性。

本发明自动洗头机，在导管上设置喷头，并将所述导管安装在所述机械臂上，洗完头之后可以直接冲洗，且在内壳上设置了内壳风水共用头，洗完头即可吹干。

本发明自动洗头机，所述垫头板向下凹陷，与头部贴合，更加舒适。

本发明自动洗头机，所述机械臂外壳的一端固定有夹子，所述夹子能够夹住或松开电机轴从而控制机械臂的转动；当机械臂转动时，触手停止运动，避免触手机械臂同时运动夹住头发，安全性高。

本发明自动洗头机，还包括控制板，所述控制板内置定时器；所述电机轴上安装有微调机构和红外距离传感器，根据传感器测量头部大小，通过电机轴的微调机构进行伸缩调节适应头部；电流检测装置安装在所述控制板与电机的连接电路上，检测电流变化，当头发被夹住时电流会产生变化。所述垫头板中安装有电导传感器进行头发干湿判断，机械臂中安装有麦克风通过麦克风搜集的声音判断头发的干湿。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例自动洗头机的俯视图；

图2为本发明实施例自动洗头机的机械臂正视图；

图3为本发明实施例自动洗头机的机械臂仰视图；

图4为本发明实施例自动洗头机的机械臂左视图；

图5为本发明实施例自动洗头机的内壳结构图；

图6为本发明实施例自动洗头机的半剖结构图；

图7为本发明实施例自动洗头机的外观图；

图8为本发明实施例自动洗头机的第一摇杆曲柄机构、第二摇杆曲柄机构的连接图；

图中：1底座，2内壳，3垫头板，4电机，5导管，6洗发水盒，7摇杆，8曲柄，9第一滑块，10触手，11第一卡槽，12第一连接件，13喷头，14夹子，15第二滑块，16第二连接件，17机械臂外壳，18轴承，19电机轴，20内壳风水共用头，21输水管，22加压水泵，23第二卡槽，24第三连接件。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种自动洗头机，包括底座1、内壳2，及安装在所述内壳2外侧的电机4，及设置在所述内壳2内部的机械臂，所述机械臂连接电机4，导管5安装在所述机械臂的内侧，所述导管5的数量大于1。所述导管5上设有喷头13，触手10安装在所述机械臂上。

请参阅图2～4、8，所述机械臂包括摇杆7、曲柄8、第一滑块9、第一卡槽11、第一连接件12、第二滑块15、第二连接件16、第二卡槽23、第三连接件24和机械臂外壳17；所述机械臂外壳17为L形，第一卡槽11和第二卡槽12分别安装在所述L形机械壁外壳17的横向段和竖向段。如图5，两个所述电机4安装在内壳2外部的两侧，对称安装。所述电机4连接电机轴19，所述电机轴19设置于轴承18的内圈，所述机械臂外壳17连接所述轴承18的外圈；所述第一卡槽11和第二卡槽23均固定在所述机械壁外壳17内侧；所述电机轴19连接曲柄8，所述摇杆7、曲柄8、第一滑块9和第一卡槽11构成第一摇杆曲柄机构；所述第一滑块9中部设有竖槽，所述第一卡槽11中部设有与所述第一滑块9的竖槽相配合的凸部；所述第一滑块9能够在所述第一卡槽11内沿直线滑动；一个第一连接件12的一端设置在第一滑块9左侧上的横槽内，另一端转轴连接第一卡槽11的凸部；另一个第一连接件的12一端设置在第一滑块9右侧上的横槽内，另一端转轴连接第一卡槽11的凸部。所述第二连接件16的两端分别转轴连接第一滑块9、第二滑块15，所述第一滑块9、第二连接件16和第二滑块15构成第二摇杆曲柄机构，所述第二滑块15中部设有竖槽，所述第二卡槽23中部设有与所述第二滑块15的竖槽相配合的凸部；所述第二滑块15能够在第二卡槽23内沿直线运动；一个第三连接件24的一端设置在所述第二滑块15左侧上的横槽内，另一端转轴连接第二卡槽23的凸部；另一个第三连接件24一端设置在第二滑块15右侧上的横槽内，另一端转轴连接第二卡槽23的凸部。触手10分别安装在所述第一连接件12、第三连接件24上。

请参阅图6、7，在底座1底部安装有滚轮，可方便移动自动洗头机。机械臂上的转动和机械臂上按摩的触手10共用一个电机4，所述机械臂外壳17的一端固定有夹子14，所述夹子14能够夹住或松开电机轴19从而控制机械臂的转动；触手10在工作时机械臂不转动，因此在自动洗头机工作时，提高了洗头过程的舒适度，防止机械臂工作时缠住头发，造成不舒适体验，且触手10由硅胶制成，按摩舒适度更高。垫头板3安装在所述内壳2的顶部边缘处，所述垫头板3向下凹陷。所述垫头板3的凹陷内部安装有按摩机构，所述按摩机构的结构与所述第一摇杆曲柄机构相同。所述底座1的内部安装有加压水泵22，所述加压水泵22通过输水管21连接导管5。所述内壳2的外侧还固定有洗发水盒6，所述洗发水盒6一侧连接所述导管5，另一侧连接所述输水管21。所述内壳2上还安装有内壳风水共用头20，所述内壳风水共用头20分别连接输水管21、送风装置，所述送风装置包括电热丝和风扇，所述内壳风水共用头20即可送风也可送水。

洗头机的工作方法：先由喷头13出水打湿头发，打上洗发水泡沫，之后由机械臂相连的电机4工作，带动曲柄8，曲柄8带动摇杆7，进而实现机械臂上触手10的动作，实现揉搓头发，按摩头部的功能，再由导管5将温水送至喷头13、内壳风水共用头20冲洗头发，洗头工作完成后，通过内壳风水共用头20出风吹烘头发，进而完成整个自动洗头机工作流程。

机械臂转动：由控制板(STM32系列F103ZET6)输出PWM信号波至L298N直流电机驱动板模块，经过驱动板驱动电机4转动，夹子14的电源回路上接入JQC-3FF-S-Z高电平触发继电器模块的常开触点，由F103ZET6控制板输出高电平信号至继电器，使得继电器常开触点闭合，夹子14电源接通，这时夹子14夹住电机轴19，由电机4(ZX20S串行总线式数字舵机)转动带动电机轴19转动，夹子14与电机轴19同步转动，夹子14与机械臂外壳17固连在一起，机械臂也随之转动。

触手10运动：由控制板(STM32系列F103ZET6)输出PWM信号波至L298N直流电机驱动板模块，经过驱动板驱动电机4(ZX20S串行总线式数字舵机)，带动电机轴19转动，电机轴19带动曲柄8旋转，曲柄8、摇杆7、第一滑块9、和第一卡槽11构成第一曲柄滑块机构，当曲柄8转动时，第一滑块9沿第二卡槽11的竖直方向上下运动，由于两个第一连接件12固定在第一滑块9和第一卡槽11的位置不同，两个第一连接件12运动正好相反，两个第一连接件12的两头运动一直相悖，使得触手10的运动类似手在按摩头皮一样，起到放松的作用；第二摇杆曲柄机构上的触手10和第一摇杆曲柄机构上的触手10的运动原理相同。

自动喷洗机构；加压水泵22启动电源回路上接入JQC-3FF-S-Z高电平触发继电器模块的常开触点，由F103ZET6控制板输出高电平信号至继电器，使得继电器常开触点闭合，加压水泵22电源接通，将温水输送到输水管21中，通过导管5将水流输送到喷头13。输水管21的启动开关采用JQC-3FF-S-Z高电平触发继电器的常开触点作为开关，当需要喷洒洗发护发用品时，F103ZET6控制板发送一定时长的高电平信号至继电器，使得继电器的常开触点闭合，输送管道构成通路，将洗发护发用品，分别出送到喷头13处，将洗发护发用品均匀喷洒至头发。通过机械臂上的触手10按摩，进行全方位清洗；清洗结束后，在通过喷头13喷出的温水将泡沫等杂质清洗洁净。最后，通过内壳风水共用头20吹出热风，将潮湿的头发吹干。

急停保护设置，在洗头过程中，如果出现夹头发的现象，洗头机的电路中所安装的电流测控装置会感应到异常，实现断电保护；使用者也可按下急停按钮，实施断电，避免意外。

F103ZET6控制板通过控制板内置定时器设置机械臂、触手10、加压水泵22的工作时间；

红外距离传感器识别头型测量头部大小，将采集到的相关信息送至F103ZET6控制板，控制板根据使用者的头部特征，输出PWM信号波至L298N直流电机驱动板模块驱动微调机构，电机轴19进行旋转，对机械臂之间的间距微调以适合头型；

F103ZET6控制板根据模式设定发送一定时长的高电平信号至加压水泵的继电器模块，使得加压水泵22按照设定时长进行送水工作；

F103ZET6控制板通过程序设定的时间在送水完成后发送一定时长的高电平信号至安装在洗发水盒6上的继电器模块，使得洗发水盒6内的洗发护发用品均匀的喷洒至头发；F103ZET6控制板输出该模式下设定好时长的PWM信号波至L298N直流电机驱动板模块，经过驱动板驱动ZX20S串行总线式数字舵机的齿轮进行一定时长的转动，进而带动机械臂、触手10的转动，达到清洗头发的目的；

F103ZET6控制板输出一定时长的高电平信号至加热电阻丝与风扇的继电器模块，使得电阻丝与风扇工作一定时长，输出适量的热风以达到烘干头发的目的。

通过垫头板3中的电导传感器进行头发干湿判断，通过安装在机械臂中的麦克风，在触手按摩头发时，收集按摩时头发的声音，进而判断分析头发是否过于干燥，调整触手按摩模式。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种自动洗头机，其特征在于，包括内壳(2)，及安装在所述内壳(2)外侧的电机(4)，及设置在所述内壳(2)内部的机械臂，所述机械臂连接电机(4)，导管(5)安装在所述机械臂的内侧，所述导管(5)上设有喷头(13)，触手(10)安装在所述机械臂上；

所述机械臂包括摇杆(7)、曲柄(8)、第一滑块(9)、第一卡槽(11)、第一连接件(12)、第二滑块(15)、第二连接件(16)、第二卡槽(23)、第三连接件(24)和机械臂外壳(17)；所述电机(4)连接电机轴(19)，所述电机轴(19)设置于轴承(18)的内圈，所述机械臂外壳(17)连接所述轴承(18)的外圈；所述第一卡槽(11)和第二卡槽(23)均固定在所述机械壁外壳(17)内侧；

所述电机轴(19)连接曲柄(8)，所述摇杆(7)、曲柄(8)、第一滑块(9)和第一卡槽(11)构成第一摇杆曲柄机构；所述第一滑块(9)中部设有竖槽，所述第一卡槽(11)中部设有与所述第一滑块(9)的竖槽相配合的凸部；所述第一滑块(9)能够在所述第一卡槽(11)内沿直线滑动；一个第一连接件(12)的一端设置在第一滑块(9)左侧上的横槽内，另一端转轴连接第一卡槽(11)的凸部；另一个第一连接件的(12)一端设置在第一滑块(9)右侧上的横槽内，另一端转轴连接第一卡槽(11)的凸部；

所述第二连接件(16)的两端分别转轴连接第一滑块(9)、第二滑块(15)，所述第一滑块(9)、第二连接件(16)和第二滑块(15)构成第二摇杆曲柄机构，所述第二滑块(15)中部设有竖槽，所述第二卡槽(23)中部设有与所述第二滑块(15)的竖槽相配合的凸部；所述第二滑块(15)能够在第二卡槽(23)内沿直线运动；一个第三连接件(24)的一端设置在所述第二滑块(15)左侧上的横槽内，另一端转轴连接第二卡槽(23)的凸部；另一个第三连接件(24)一端设置在第二滑块(15)右侧上的横槽内，另一端转轴连接第二卡槽(23)的凸部；触手(10)分别安装在所述第一连接件(12)、第三连接件(24)上。

2.根据权利要求1所述的自动洗头机，其特征在于，还包括底座(1)，所述内壳(2)安装在所述底座(1)上，所述底座(1)的底部安装有滚轮。

3.根据权利要求2所述的自动洗头机，其特征在于，所述底座(1)的内部安装有加压水泵(22)，所述加压水泵(22)通过输水管(21)连接导管(5)。

4.根据权利要求3所述的自动洗头机，其特征在于，所述内壳(2)的外侧还固定有洗发水盒(6)，所述洗发水盒(6)一侧连接所述导管(5)，另一侧连接所述输水管(21)。

5.根据权利要求3所述的自动洗头机，其特征在于，所述内壳(2)上还安装有内壳风水共用头(20)，所述内壳风水共用头(20)分别连接输水管(21)、送风装置，所述送风装置包括电热丝和风扇，所述内壳风水共用头(20)即可送风也可送水。

6.根据权利要求1所述的自动洗头机，其特征在于，还包括垫头板(3)，所述垫头板(3)安装在所述内壳(2)的顶部边缘处，所述垫头板(3)向下凹陷。

7.根据权利要求1所述的自动洗头机，其特征在于，所述机械臂外壳(17)的一端固定有夹子(14)，所述夹子(14)能够夹住或松开电机轴(19)从而控制机械臂的转动。

8.根据权利要求6所述的自动洗头机，其特征在于，还包括控制板，所述控制板内置定时器；所述电机轴(19)上安装有微调机构和红外距离传感器，根据传感器测量头部大小，通过电机轴(19)的微调机构进行伸缩调节适应头部；所述控制板连接所述电机(4)、微调机构、红外距离传感器；电流检测装置安装在所述控制板与电机(4)的连接电路上。

9.根据权利要求8所述的自动洗头机，其特征在于，所述垫头板(3)中安装有电导传感器进行头发干湿判断，机械臂中安装有麦克风；所述控制板分别连接电导传感器及麦克风。

10.一种自动洗头机的工作方法，基于权利要求1～9任一项所述的自动洗头机，其特征在于，包括：导管(5)输水经喷头(13)喷出打湿头发，之后由机械臂相连的电机(4)工作，电机轴(19)带动曲柄(8)，曲柄(8)带动摇杆(7)，第一滑块(9)、第二滑块(15)做直线运动，带动触手(10)运动，揉搓头发，按摩头部的功能；再由喷头(13)将头发冲洗干净。

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