自动头部护理装置及自动头部护理方法

自动头部护理装置及自动头部护理方法
【专利摘要】本发明提供一种自动头部护理装置及自动头部护理方法。本发明的自动头部护理装置具备：被独立地进行转动驱动的第一转动驱动轴(209L)及第二转动驱动轴(210L)；一端固定于第一转动驱动轴(209L)的第一连杆(105La)；一端转动自如地连接于第一连杆(105La)的另一端的第二连杆(105Lb)；一端固定于第二转动驱动轴(210L)的第三连杆(105Lc)；一端转动自如地连接于第三连杆(105Lc)的另一端的第四连杆(105Ld)；将第二连杆(105Lb)的另一端与第四连杆(105Ld)的另一端连接成转动自如的作用轴(211L)；用于护理人的头部且转动自如地支承于作用轴(211L)的作用体(115L)；对第一转动驱动轴(209L)及第二转动驱动轴(210L)的转动驱动进行控制的控制部(400)。
【专利说明】自动头部护理装置及自动头部护理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在医疗、美容等领域中自动地护理人的头部的自动头部护理装置及自动头部护理方法。
【背景技术】
[0002]作为人的头部的护理的一例，存在人的头部的清洗。在进行理发或剪发等美容领域中，包括头发在内的人的头部的清洗需要人手，而期望自动化。另外，同样地，在医疗领域中，在医院住院的患者等的头部的清洗也需要人手，而期望自动化。
[0003]一直以来，作为自动地清洗人的头部的装置而已知有例如专利文献I所记载的自动头部清洗装置。
[0004]图20是现有的自动头部清洗装置的主要部分的简要结构图。如图20所示，在现有的自动头部清洗装置的圆弧状的清洗单元I的内周侧以固定间隔形成有梳齿2。在梳齿2的前部设有头皮清洗用喷嘴2a，在各梳齿2之间设有头发清洗用喷嘴la。上述的喷嘴la、2a经由在清洗单元I内划分设置的供液路(未图示)而与喷射液切换部3连接。而且，该自动头部清洗装置从上述的喷嘴la、2a向头皮及头发喷射清洗剂、清洗液而进行人的头部的清洗。
[0005]清洗单元I借助齿条4a和小齿轮4b而被清洗单元往复驱动部4驱动，且能够在箭头4c的方向上移动。根据该结构，清洗单元I扩大了头皮及头发的可清洗区域。清洗单元1、喷射液切换部3及清洗单元往复驱动部4被支承于清洗单元支承部5。清洗单元支承部5借助齿轮8等而被清洗单元转动驱动部6驱动，且能够以支轴7为中心而转动。
[0006]在该自动头部清洗装置中，喷射液切换部3、清洗单元往复驱动部4及清洗单元旋转驱动部6被联动地控制，从而执行头部清洗动作。其结果是，通过使用该自动头部清洗装置，能够自动地清洗人的头部整体的头皮及头发，从而能够节省人手。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2001-149133号公报
[0010]发明概要
[0011]发明要解决的课题
[0012]然而，所述的现有的自动头部清洗装置通过固定于一个清洗单元的喷嘴来清洗人的头部整体。因此，在清洗单元的形状或大小与人的头部的形状或大小不同的情况下，清洗单元与人的头部之间的接触变得不均匀，从而存在无法充分地清洗人的头部的头皮及头发而无法获得足够的清洗效果这样的课题。

【发明内容】

[0013]本发明的目的在于提供一种自动头部护理装置及自动头部护理方法，即便在因例如被洗发者变更而导致人的头部的形状或大小发生了变化的情况下，也能够根据人的头部的形状或大小而可靠地护理人的头部。
[0014]解决方案
[0015]为了实现所述目的，本发明的自动头部护理装置的特征在于，具备:基台部，其具有对人的头部进行支承的头部支承部；第一转动驱动轴及第二转动驱动轴，它们被分别独立地进行转动驱动；第一连杆，其一端固定于所述第一转动驱动轴；第二连杆，其一端转动自如地连接于所述第一连杆的另一端；第三连杆，其一端固定于所述第二转动驱动轴；第四连杆，其一端转动自如地连接于所述第三连杆的另一端；作用轴，其将所述第二连杆的另一端与所述第四连杆的另一端连接成转动自如；作用体，其用于护理被所述头部支承部支承的人的头部，且转动自如地支承于所述作用轴；控制部，其对所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴的转动驱动进行控制。
[0016]另外，为了实现所述目的，本发明的自动头部护理方法的特征在于，使用自动头部护理装置，所述自动头部护理装置具备:基台部，其具有对人的头部进行支承的头部支承部；第一转动驱动轴及第二转动驱动轴，它们被分别独立地进行转动驱动；第一连杆，其一端固定于所述第一转动驱动轴；第二连杆，其一端转动自如地连接于所述第一连杆的另一端；第三连杆，其一端固定于所述第二转动驱动轴；第四连杆，其一端转动自如地连接于所述第三连杆的另一端；作用轴，其将所述第二连杆的另一端与所述第四连杆的另一端连接成转动自如；作用体，其转动自如地支承于所述作用轴；臂基部，其将所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴保持成转动自如；支承轴，其固定于所述臂基部，并且能够转动地安装于所述基台部，在所述自动头部护理方法中，通过控制所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴的转动驱动而使所述作用体与被所述头部支承部支承的人的头部接触，由此来护理人的头部。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明的自动头部护理装置及自动头部护理方法，即便在人的头部的形状或大小发生了变化的情况下，也能够根据人的头部的形状或大小而可靠地护理人的头部。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是本发明的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的立体图。
[0020]图2是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的驱动结构的第一主要部分的结构图。
[0021]图3是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的驱动结构的第二主要部分的立体图。
[0022]图4是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的驱动结构的第三主要部分的立体图。
[0023]图5是从被洗发者侧观察到的本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的图。
[0024]图6是将本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的一部分切开而示出的侧视图。
[0025]图7是用于说明本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的第一臂的说明图。[0026]图8是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的处于初始状态的清洗臂的图。
[0027]图9是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的处于按压状态的清洗臂的图。
[0028]图10是用于说明本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的伸长动作的说明图。
[0029]图11是用于说明本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的伸长动作的说明图。
[0030]图12是用于说明本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的动作的说明图。
[0031]图13是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗方法的流程图。
[0032]图14A是用于说明本发明的实施方式2所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的动作的说明图。
[0033]图14B是用于说明本实施方式2所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的动作的说明图。
[0034]图15是用于说明本发明的实施方式3所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的动作的说明图。
[0035]图16是表示清洗臂的伸长方向上的作用体伴随着第一连杆的旋转的位置变化的图。
[0036]图17是表示清洗臂的收缩方向上的作用体伴随着第一连杆的旋转的位置变化的图。
[0037]图18是表示本发明的实施方式4所涉及的自动头部清洗装置的按压力控制部及伸缩长度控制部的结构的框图。
[0038]图19是将本发明的实施方式5所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的一部分切开而示出的侧视图。
[0039]图20是现有的自动头部清洗装置的主要部分的简要结构图。
【具体实施方式】
[0040]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，对相同的构成要素标注相同的符号，有时省略其说明。另外，为了便于理解，附图主要示意性地表示各个构成要素。另外，在附图中，适当表示出将沿着铅垂方向的方向作为Z轴且将与此垂直的方向作为X轴及Y轴的XYZ轴。
[0041]在本发明中，作为自动护理人的头部的自动头部护理装置的一例，对自动清洗作为被洗发者的人的头部的自动头部清洗装置进行说明。需要说明的是，在本发明中，“护理人的头部”是指，进行人的头部的头皮的清洗、人的头部的头发的清洗(洗发)及人的头部的按摩的至少一个。另外，在关于本实施方式的以下的说明中，“左”、“右”、“前”、“后”是指从被清洗头部的被洗发者观察到的方向。
[0042](实施方式I)
[0043]图1是本发明的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的立体图。图2是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的驱动结构的第一主要部分的结构图。
[0044]如图1所示，本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100具有盆构件101。盆构件101是具有对作为被洗发者的人的头部10进行支承的头部支承部11的基台部的一例。盆构件101以包入人的头部10的后头部一侧的大致半面的方式构成。在构成盆构件101的壳体IOla的内部设置有支柱102LU02R。支柱102L、102R以隔着盆构件101内的头部支承部11而位于头部支承部11的左右的方式配置。
[0045]自动头部清洗装置100具有用于对被支承于盆构件101内的人的头部10进行清洗的一对的两个清洗臂12。一对清洗臂12由隔着盆构件101内的头部支承部11配置的左侧的清洗臂12L及右侧的清洗臂12R构成。在盆构件101设有用于防止清洗时的水的飞散的护帽113。
[0046]清洗臂12L具有:用于清洗人的头部10的作用体115L ;将作用体115L支承为转动自如的第一臂105L ;安装有第一臂105L的臂基部103L ;固定于臂基部103L的支承轴104L ；固定于臂基部103L的导管111L。作用体115L是用于护理人的头部10的作用体的一例。导管IllL是配管的一例。
[0047]如图2所示，清洗臂12L构成为，支承轴104L可转动地与支柱102L连结，且能够以支承轴104L为中心而转动。即，清洗臂12L构成为，支承轴104L经由支柱102L而可转动地安装于盆构件101，且能够以支承轴104L为中心而转动。
[0048]在支柱102L内配置有电机201L。电机201L的旋转输出经由安装于电机旋转输出轴202L的齿轮203L和安装于支承轴104L的齿轮204L而传递至支承轴104L。而且，固定于支承轴104L的臂基部103L被传递来的电机201L的旋转输出驱动成以支承轴104L为中心转动自如。电机201L的驱动由控制部400控制。
[0049]清洗臂12L的导管IllL具有用于喷出冷水、热水、清洗液及护发剂中的至少一个的多个喷嘴110。喷嘴110设于导管IllL的对置面。导管IllL的对置面是与头部支承部11对置的导管11IL的面。另外，导管11IL构成为安装于臂基部103L且能够与臂基部103L一并以支承轴104L为中心而转动。
[0050]如图2所示，在自动头部清洗装置100中具备水系统阀216、清洗液系统阀217和护发剂系统阀218。水系统阀216、清洗液系统阀217和护发剂系统阀218的输出口被并列连接，经由配管219而与导管111LU11R连接。
[0051]水系统阀216构成为，其输入口与水系统供给部(未图示)连接，从水系统供给部供给冷水或热水。清洗液系统阀217构成为，在其输入口连接有对清洗液与压缩空气进行混合的混合部220a，并供给奶油冻状的清洗液。向清洗液系统阀217供给的奶油冻状的清洗液使用来自供给洗发液等清洗液的清洗液供给部220c的清洗液，在混合部220a中混合该清洗液与压缩空气而被制造。护发剂系统阀218在其输入口连接有护发剂供给部220b，从护发剂供给部220b供给护发剂(例如，护发素)。
[0052]自动头部清洗装置100通过控制部400来适当地控制水系统阀216、清洗液系统阀217及护发剂系统阀218，由此能够从设于导管111L、11 IR的多个喷嘴110喷出冷水、热水、奶油冻状的清洗液或护发剂。
[0053]需要说明的是，向清洗臂12L、12R供给冷水或热水的供水部由水系统供给部及水系统阀216构成。向清洗臂12L、12R供给清洗液的清洗液供给部由清洗液供给部220c、混合部220a及清洗液系统阀217构成。向清洗臂12L、12R供给护发剂的护发剂供给部由护发剂供给部220b及护发剂系统阀218构成。
[0054]清洗臂12L的作用体115L具备:经由支承轴211L而转动自如地支承于第一臂105L的第二臂106L ;经由支承轴213L而转动自如地支承于第二臂106L的第三臂107L ;经由支承轴213L而转动自如地支承于第二臂106L的第三臂108L ;覆盖第二臂106L及第三臂 107LU08L 的壳体 116L。
[0055]第二臂106L呈圆弧状或直线状等规定的形状。第二臂106L在一方的端部经由支承轴213L将第三臂107L支承为能够转动，在另一方的端部经由支承轴214L将第三臂108L支承为能够转动。两个第三臂107LU08L以相对于支承轴211L呈大致对称的方式支承于第二臂106L。
[0056]在第二臂106L与第一臂105L之间以将第二臂106L相对于第一臂105L保持于规定位置的方式设有弹簧等弹性体(未图示)。该弹性体在第二臂106L与第一臂105L之间限制第二臂106L与第一臂105L之间的位置关系。例如，该弹性体以将第二臂106L与第一臂105L的支承轴211L连结的方式设置。需要说明的是，还可以代替该弹性体而使用使第二臂106L可自动校准地支承于第一臂105L的机构。
[0057]另外，在第三臂107L、108L与第二臂106L之间以将第三臂107L、108L相对于第二臂106L保持于规定位置的方式分别设有弹簧等弹性体(未图示)。该弹性体在第三臂107L、108L与第二臂106L之间分别限制第三臂107L、108L与第二臂106L之间的位置关系。例如，该弹性体以将第三臂107L、108L与第二臂106L的支承轴213L、214L连结的方式设置。需要说明的是，还可以代替该弹性体而使用使第三臂107LU08L可自动校准地支承于第二臂106L的机构。
[0058]在第三臂107LU08L上分别安装有与被头部支承部11支承的人的头部10接触的多个触头109。具体地说，在前端具备多个触头109的接触单元分别能够转动地支承于第三臂107LU08L，由此多个触头109可摆动地安装于第三臂107LU08L。触头109由柔软的橡胶质材料构成。
[0059]在此，参照图3及图4对作用体115进一步进行说明。
[0060]图3是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的驱动结构的第二主要部分的立体图。在图3中，省略作用体115L的壳体116L及第二臂106L而图示。
[0061]如图3所示，作用体115L在壳体116L内具备电机301L、传递来自电机301L的输出的驱动轴304L、两个圆筒齿条306L、四个接触单元13。两个圆筒齿条306L分别与配置于驱动轴304L的两端的齿轮305L卡合。四个接触单元13分别在前端具备两个触头109，并且具备与圆筒齿条306L卡合的齿轮307L。
[0062]圆筒齿条306L的整体的形状形成为大致圆筒状，并且在其侧面具备轴对称的齿条机构306La。圆筒齿条306L以齿条机构306La与安装于驱动轴304L的齿轮305L卡合且与接触单元13的齿轮307L卡合的方式设置。另外，圆筒齿条306L转动自如地支承于支承轴213L、214L，并且被支承为能够在与支承轴213L、214L平行的方向上移动。
[0063]图4是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的驱动结构的第三主要部分的立体图。图4示出接触单元13。在图4中，将接触单元13的齿轮307L作为圆形状示出。如图4所示，接触单元13具备:在前端配置有两个触头109且形成为大致V字状的第四臂309L ;与第四臂309L结合且与齿轮307L结合的转动轴308L。
[0064]第四臂309L具有一对分支部309Lb与连结部309Lc，连结部309Lc与转动轴308L结合。一对分支部309Lb在前端配置有触头109，并且相对于对称轴A4对称地配置。连结部309Lc在配置为V字状的两个分支部309Lb的顶点处将两个分支部309Lb连结。
[0065]第四臂309L以在从配置于V字状的分支部309Lb的顶点到触头109的区域的至少一部分包括弹性体的方式构成。在图4所示的接触单元13的第四臂309L中，分支部309Lb作为弹性体的一例的板簧而发挥功能。
[0066]接触单元13的转动轴308L以其中心轴与第四臂309L的对称轴309La —致的方式配置。接触单元13的转动轴308L能够转动地支承于第三臂107L。因此，通过齿轮307L进行转动，齿轮307L与触头109如箭头A4表示那样绕转动轴308L —体地转动，触头109绕转动轴308L摆动。需要说明的是，转动轴308L构成为，例如在夹着第三臂107L的上下方向上具备凸缘部等，以维持圆筒齿条306L与齿轮307L之间的卡合状态。
[0067]如图3所示，在第三臂107L上安装有两个接触单元13。两个接触单元13各自具有相同的结构，相对于支承轴213L而对称地配置。同样地，在第三臂108L上安装有相对于支承轴214L对称的两个接触单元13。
[0068]在作用体115L中，电机301L的旋转输出传递至驱动轴304L，利用传递至驱动轴304L的电机301L的旋转输出而使圆筒齿条306L在平行于支承轴213L、214L的方向上移动，使齿轮307L绕转动轴308L转动。
[0069]而且，齿轮307L绕转动轴308L转动，由此两个触头109与齿轮307L —体地转动，触头109进行摆动。在触头109与人的头部10接触的状态下，触头109进行摆动，由此能够清洗人的头部10。
[0070]在作用体115L中，第二臂106L及第三臂107LU08L被收容于壳体116L内。安装于第三臂107LU08L的触头109配置在壳体116L的外部。在作用体115L上，将第二臂106L支承为转动自如的第一臂105L的支承轴211L转动自如地安装于壳体116L。
[0071]图5是从被洗发者侧观察到的本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的图。图6是将本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的一部分切开而示出的侧视图。在图6中，将清洗臂12L的臂基部103L及支承轴104L切开而进行图示。另外，在图5及图6中，省略清洗臂12L的导管IllL而进行图示。
[0072]如图5及图6所示，清洗臂12L的第一臂105L具备被分别独立驱动转动的作为第一转动驱动轴的第一臂转动轴209L及作为第二转动驱动轴的第二臂转动轴210L。第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L分别被转动自如地保持于臂基部103L。
[0073]在清洗臂12L的支承轴104L内配置有驱动第一臂转动轴209L转动的作为第一致动器的旋转型的电机221L。电机221L配置在形成为圆筒状的支承轴104内。电机221L的输出轴222L以与支承轴104L平行地延伸的方式配置。
[0074]如此，通过使电机221L的输出轴222L以平行于支承轴104L地延伸的方式配置在支承轴104L内，无需将电机22IL配置于臂基部103L，与将电机22IL配置于臂基部103L的情况相比能够使臂基部103L小型化。由此，能够缩小盆构件101，从而能够使自动头部清洗装置100小型化。
[0075]在臂基部103L内配置有第一转换机构227L。第一转换机构227L将电机221L的输出轴222L的运动转换为第一臂转动轴209L的旋转运动。第一转换机构227L具有用于将电机221L的输出轴222L的旋转运动转换为第一臂转动轴209L的旋转运动的蜗杆223L及蜗轮224L。蜗杆223L固定于电机221L的输出轴222L。
[0076]蜗轮224L以与蜗杆223L卡合的方式设置。第一转换机构227L具有:与蜗轮224L同轴地固定于蜗轮224L的齿轮225L ;与齿轮225L卡合且与第一臂转动轴209L同轴地固定于第一臂转动轴209L的齿轮226L。
[0077]第一转换机构227L借助蜗杆223L、蜗轮224L、齿轮225L及齿轮226L而将电机221的输出轴222L的旋转运动转换为第一臂转动轴229L的旋转运动。电机221L的驱动由控制部400控制。
[0078]如此，第一转换机构227L由蜗杆223L及蜗轮224L构成。因此，第一转换机构227L能够将电机221的输出轴222L的旋转运动转换为第一臂转动轴229L的旋转运动，但并不能将第一臂转动轴229L的旋转运动转换为电机221L的输出轴的旋转运动。即，第一转换机构227L是不具有逆可动性的结构。
[0079]在臂基部103L内配置有使第二臂转动轴210L转动的作为第二致动器的电机228L。另外，在臂基部103L配置有将电机228L的输出轴的旋转运动转换为第二臂转动轴210L的旋转运动的第二转换机构(未图示)。
[0080]未图示的第二转换机构构成为，具有固定于电机228L的输出轴的第一正齿轮、与该第一正齿轮卡合且与第二臂转动轴210L同轴地固定于第二臂转动轴210L的第二正齿轮，且能将电机228L的输出轴的旋转运动可逆地转换为第二臂转动轴的旋转运动。即，第二转换机构是具有逆可动性的机构。电机228L的驱动由控制部400控制。
[0081]第一臂105L具备两个5节连杆机构118L和支承轴211L。两个5节连杆机构118L具有相同的形状，如图5所示，夹着作用体115L而平行地配置。支承轴211L将两个5节连杆118L连结，并且将作用体115L支承为转动自如。支承轴21IL是将作用体115L支承为转动自如的作用轴的一例。
[0082]5节连杆机构118L具备:一端固定于第一臂驱动轴209L的第一连杆105La ;—端经由支承轴215L而转动自如地与第一连杆105La的另一端连接的第二连杆105Lb ;—端固定于第二臂转动轴210L的第三连杆105Lc 端经由支承轴216L而转动自如地与第三连杆105Lc的另一端连接的第四连杆105Ld。第二连杆105Lb的另一端与第四连杆105Ld的另一端经由支承轴211L而被连接成转动自如。
[0083]图7是用于说明本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的第一臂的说明图。在图7中，示出第一臂105L的5节连杆机构118L。如图7所示，5节连杆机构118L由第一连杆105La、第二连杆105Lb、第三连杆105Lc及第四连杆105Ld这四个直线状的连杆构成。
[0084]在此，在5节连杆机构118L中，将第一连杆105La的连杆长度设为Wl，将第二连杆105Lb的连杆长度设为W2，将第三连杆105Lc的连杆长度设为W3，将第四连杆105Ld的连杆长度设为W4，将第一臂转动轴209L的中心与第二臂转动轴210L的中心之间的距离设为W5。在本实施方式I的5节连杆机构118L中，将第一连杆105La的连杆长度Wl与第二连杆105Ld的连杆长度W4之比设定为“W1:W4=1:1”。需要说明的是，第一连杆105La的连杆长度Wl为第一臂转动轴209L的中心与支承轴215L的中心之间的距离，第四连杆105Ld的连杆长度W4为支承轴216L的中心与支承轴211L的中心之间的距离。
[0085]另外，在本实施方式I的5节连杆机构118L中，将第三连杆105Lc的连杆长度W3设定得比第一连杆105La的连杆长度Wl长，将第二连杆105Lb的连杆长度W2设定得比第三连杆105Lc的连杆长度W3长。需要说明的是，第三连杆105Lc的连杆长度W3为第二臂转动轴2IOL的中心与支承轴216L的中心之间的距离，第二连杆105Lb的连杆长度W2为支承轴215L的中心与支承轴211L的中心之间的距离。
[0086]而且，在本实施方式I的5节连杆机构118L中，将第一连杆105La的连杆长度W1、第二连杆105Lb的连杆长度W2、第三连杆105Lc的连杆长度W3、第四连杆105Ld的连杆长度W4之比设定为“W1:W2:W3:W4=1:4:3.5:1”。另夕卜，距离W5与第三连杆105Lc的连杆长度W3之和(W5+W3)与第二连杆105Lb的连杆长度W2相等。
[0087]在5节连杆机构118L中，第二连杆105Lb与第三连杆105Lc以第三连杆105Lc比第二连杆105Lb更远离头部支承部11的方式配置。如图7所示，当第三连杆105Lc配置成将第一臂转动轴209L与第二臂转动轴2IOL连结的直线状时，5节连杆机构118L构成为平行四边形状。
[0088]在具备如此构成的5节连杆机构118L的第一臂105L中，通过使第一臂转动轴209L转动而使第一连杆105La转动，通过使第二臂转动轴210L转动而使第二连杆105Lb转动。在左清洗臂12L中，通过使第一臂105L的第一连杆105La及第二连杆105Lb转动而使支承轴211L相对于臂基部103L移动，使作用体115L相对于臂基部103L移动。第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L的转动驱动由控制部400控制。
[0089]图8是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的处于初始状态的清洗臂的图。如图8所示，清洗臂12L在清洗人的头部10时最初配置为被头部支承部11支承的人的头部10与作用体115L不干涉的规定的初始状态。在处于初始状态的清洗臂12L中，作用体115L的位置通过控制部400控制第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L的转动驱动而被控制。
[0090]图9是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的处于按压状态的清洗臂的图。当在人的头部10被头部支承部11支承的状态下清洗人的头部10时，如图9所示，清洗臂12L配置为作用体115L(具体地说，触头109)以规定的按压力按压人的头部10的按压状态。在固定第一臂转动轴209L的状态下使第二臂转动轴210L绕图9中逆时针方向旋转，使作用体115向头部支承部11侧移动，由此利用清洗臂12L的作用体115L来按压人的头部10。
[0091]当在固定第一臂转动轴209L的状态下使第二臂转动轴210L旋转时，第一连杆105La不移动，而第二连杆105Lb绕作为与第一连杆105La连接的连接部的支承轴215L而向图9中逆时针方向旋转。其结果是，对作为与第四连杆105Ld连接的连接部的支承轴211L施加朝向头部支承部11侧的力。由此，被支承轴211L支承的作用体115L向头部支承部11侧移动并按压人的头部10。
[0092]如此，在清洗臂12L中，当在固定第一臂转动轴209L的状态下使第二臂转动轴210L旋转时，第二连杆105Lb以支承轴215L为中心而旋转，与第二连杆105Lb连接的支承轴215L向头部支承部11侧移动。其结果是，作用体115L沿着被头部支承部11支承的人的头部10而与人的头部10进行接触。[0093]由于作用体115L被转动自如地支承于支承轴211L，因此当使作用体115L与人的头部10接触(具体地说，使触头109与人的头部10接触)时，作用体115L以支承轴211L为中心而旋转，从而能够使触头109沿着人的头部10地与人的头部10接触。
[0094]另外，作用体115L在头部支承部11侧被支承轴211L支承。由此，作用体115L的支点被设置在靠近被头部支承部11支承的人的头部10的位置，因此能够使作用体115L与人的头部10有效地接触。
[0095]如图9所示，即使将清洗臂12L从初始状态配置为按压状态，有时也因人的头部10的形状、大小而无法使作用体115L与人的头部10的头顶部IOa接触。然而，在本实施方式中，清洗臂12L以能够使作用体115L与人的头部10整体接触的方式使作用体115L能够相对于臂基部103L伸缩。
[0096]作用体115L相对于臂基部103L的伸缩基于例如由检测人的头部10的位置的照相机等位置检测机构检测到的人的头部10的位置而进行。清洗臂12L的伸长动作在例如作用体115L未到达人的头部10的头顶部IOa的情况下进行。
[0097]图10是用于说明本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的伸长动作的说明图。在将清洗臂12L从初始状态配置为按压状态但作用体115L仍未与人的头部10接触的情况下，如图10所示，清洗臂12L进行作用体115L远离臂基部103的伸长动作。
[0098]在固定第二臂转动轴210L的状态下使第一臂转动轴209L绕图10中顺时针方向旋转，由此作用体115L向朝向人的头部10的头顶部IOa的方向移动。
[0099]当在固定第二臂转动轴210L的状态下使第一臂转动轴209L旋转时，第三连杆105Lc不移动，而第四连杆105Ld绕作为与第三连杆105Lc连接的连接部的支承轴216L而向图10中顺时针方向旋转。其结果是，对作为与第二连杆105Lb连接的连接部的支承轴211L施加朝向人的头部10的头顶部IOa侧的力。由此，被支承轴211L支承的作用体115L向人的头部10的头顶部IOa侧移动。
[0100]如图10所示，当在固定第二臂转动轴210L的状态下使第一臂转动轴209L旋转，作用体115L向人的头部10的头顶部IOa侧移动时，作用体115L有时与人的头部10分离。因此，在本实施方式I中，使作用体115向头部支承部11侧移动，使作用体115L与人的头部10接触。
[0101]图11是用于说明本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的伸长动作的说明图。如图10所示，在使清洗臂12L的作用体115L移动到人的头部10的头顶部IOa侧之后，在固定第一臂转动轴209L的状态下，使第二臂转动轴210L向图11中逆时针方向旋转，使作用体115向头部支承部11侧移动而由作用体115L来按压人的头部10。
[0102]当在固定第一臂转动轴209L的状态下使第二臂转动轴210L旋转时，第一连杆105La不移动，而第二连杆105Lb绕支承轴215L而向图11中逆时针方向旋转。其结果是，对支承轴211L施加朝向头部支承部11侧的力。由此，被支承轴211L支承的作用体115L向头部支承部11侧移动，并以规定的按压力按压人的头部10。
[0103]如此，在清洗臂12L中，通过控制第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L的转动，能够使作用体115L相对于臂基部103L伸长。
[0104]另一方面，在清洗臂12L中使作用体115L相对于臂基部103L收缩的情况下，如图9所示，在清洗臂12L的作用体115L与人的头部10接触的状态下固定第二臂转动轴210L后，使第一臂转动轴209L向图9中逆时针方向旋转。其结果是，作用体115L向朝向人的头部10的头顶部IOa的方向的相反方向移动。接着，在固定第一臂转动轴209L的状态下，使第二臂转动轴210L绕图9中顺时针方向旋转，由此利用作用体115L以规定的按压力来按压人的头部10。
[0105]在所述的清洗臂12L的伸缩动作中，在固定第二臂转动轴210L的状态下使第一臂转动轴209L旋转后，在固定第一臂转动轴209L的状态下使第二臂转动轴2IOL旋转。然而，也可以在固定第一臂转动轴209L的状态下使第二臂转动轴210L旋转后，在固定第二臂转动轴210L的状态下使第一臂转动轴209L旋转，从而使作用体115相对于臂基部103L伸缩。另外，在清洗臂12L中，还可以使第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L这两者旋转，从而使作用体115L相对于臂基部103L伸缩。
[0106]如此，清洗臂12L构成为通过使第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L转动而能够相对于臂基部103L伸缩。由此，即使在因被洗发者变更而导致人的头部10的形状、大小发生了变化的情况下，也能够根据人的头部10的形状、大小而可靠地清洗人的头部10。
[0107]在本实施方式I中，5节连杆机构118L构成为，第一连杆105La的连杆长度Wl与第四连杆105Ld的连杆长度W4相等。然而，根据5节连杆机构的设计情况，也可以使第一连杆105La的连杆长度Wl与第四连杆105Ld的连杆长度W4不同。
[0108]另外，在5节连杆机构118L中，第一臂转动轴209L的中心与第二臂转动轴210L的中心之间的距离W5与第三连杆105Lc的连杆长度W3之和(W5+W3)、与第二连杆105Lb的连杆长度W2相等。然而，根据5节连杆机构的设计情况，也可以使第一臂转动轴209L的中心与第二臂转动轴2IOL的中心之间的距离W5与第三连杆105Lc的连杆长度W3之和(W5+W3)、与第二连杆105Lb的连杆长度W2不同。
[0109]在本实施方式的5节连杆机构118L中，通过控制第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L的转动而能够变更支承轴211L的位置。然而，当未固定于第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L的第二连杆105Lb及第四连杆105Ld配置在一条直线上且支承轴215L、支承轴211L及支承轴216L位于一条直线上时，各连杆的平衡被打破，存在5节连杆机构118L的动作产生不良状况的情况。
[0110]为了避免上述不良状况，在本实施方式的自动头部清洗装置100中，利用控制部400，以避免第二连杆105Lb及第四连杆105Ld配置在一条直线上并且支承轴215L、支承轴21IL及支承轴216L位于一条直线上的方式，来控制第一臂转动轴209L及第二臂转动轴2IOL的转动驱动。
[0111]具体地说，控制部400控制电机22IL及电机228L的工作，使得在第一连杆105La与第三连杆105Lc之间的角度Θ I为90+60度的范围内对第一臂转动轴209L及第二臂转动轴2IOL的转动驱动进行控制。即，控制部400以将第一连杆105La与第三连杆105Lc之间的角度Θ1(参照图7)限制在90+60度的范围内的方式控制电机221L及电机228L的工作。
[0112]如此，通过将第一连杆105La与第三连杆105Lc之间的角度Θ I限制在90460度的范围内，能够相对于第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L的旋转增大被支承轴21IL支承的作用体115L的位移，从而能够使作用体115L大范围地移动。
[0113]在本实施方式I中，通过利用控制部400来控制电机221L及电机228L，将第一连杆105La与第三连杆105Lc之间的角度Θ I限制在90+60度的范围内，但也可以使用限位器或弹簧等其他限制机构，将第一连杆105La与第三连杆105Lc之间的角度Θ I限制在90+60度的范围内。
[0114]右清洗单元12R与左清洗单元12L相同地构成。右清洗单元12R具有:用于清洗人的头部10的作用体115R ;将作用体115R支承为转动自如的第一臂105R ;安装有第一臂105R的臂基部103R ;固定于臂基部103R的支承轴104R ;固定于臂基部103R的导管11 IR。
[0115]如图2所示，清洗臂12R构成为，支承轴104R能够转动地与支柱102R连结，且能够以支承轴104R为中心而转动。即，清洗臂12R构成为，支承轴104R能够转动地安装于盆构件101，且能够以支承轴104R为中心而转动。
[0116]在支柱102R内配置有电机201R。电机201R的旋转输出经由安装于电机旋转输出轴202R的齿轮203R和安装于支承轴104R的齿轮204R而传递至支承轴104R。而且，固定于支承轴104R的臂基部103R借助传递来的电机201R的旋转输出而以支承轴104R为中心而转动自如地进行驱动。电机201R的驱动由控制部400控制。
[0117]导管IllR与导管IllL相同地构成。导管IllR构成为，具有用于经由配管219而喷出冷水、热水、清洗液及护发剂中的至少一者的多个喷嘴110，安装于臂基部103R且能够与臂基部103R —并以支承轴104R为中心而转动。
[0118]作用体115R与作用体115L相同地构成。作用体115R具备:经由支承轴211R而转动自如地支承于第一臂105R的第二臂106R ;经由支承轴213R、214R而转动自如地支承于第二臂106R的第三臂107R、108R ;覆盖第二臂106R及第三臂107R、108R的壳体116R。
[0119]在第二臂106R与第一臂105R之间以将第二臂106R相对于第一臂105R而保持于规定位置的方式设有未图示的弹簧等弹性体。另外，在第三臂107RU08R与第二臂106R之间分别以将第三臂107RU08R相对于第二臂106R而保持于规定位置的方式设有未图示的弹簧等弹性体。
[0120]在第三臂107RU08R上分别安装有与被头部支承部11支承的人的头部10接触的多个触头109。在前端具备多个触头109的接触单元分别能够转动地支承于第三臂107R、108R，由此在第三臂107R、108R安装能够摆动的多个触头109。
[0121]第一臂105R与第一臂105L相同地构成。第一臂105R具备被分别独立地驱动转动的第一臂转动轴209R及第二臂转动轴210R，第一臂转动轴209R及第二臂转动轴2IOR分别转动自如地保持于臂基部103R。第一臂转动轴209R及第二臂转动轴210R的转动驱动由控制部400控制。
[0122]如后述的图12所示，第一臂105R具备两个5节连杆机构118R和支承轴21 IR。支承轴211R将两个5节连杆机构118R连结，并且转动自如地支承作用体115R。
[0123]5节连杆机构118R具备:一端固定于第一臂驱动轴209R的第一连杆105Ra ;—端经由支承轴215R而转动自如地与第一连杆105Ra的另一端连接的第二连杆105Rb ;—端固定于第二臂转动轴210R的第三连杆105Rc 端经由支承轴216R而转动自如地与第三连杆105Rc的另一端连接的第四连杆105Rd。本实施方式的5节连杆IllR的第二连杆105Rb的另一端与第四连杆105Rd的另一端经由支承轴211R而被连接成转动自如。
[0124]在第一臂105R中，通过使第一臂转动轴209R转动而使第一连杆105Ra转动，通过使第二臂转动轴210R转动而使第二连杆105Rb转动。在清洗单元12R中，通过使第一臂105R的第一连杆105Ra及第二连杆105Rb转动而使支承轴211R相对于臂基部103R移动，使作用体115R相对于臂基部103R移动。
[0125]参照图12对清洗臂12L、12R的动作进行说明。
[0126]图12是用于说明本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的动作的说明图。在图12中，触头109被罩体117覆盖。清洗臂12L、12R通过控制部400的控制来进行按压动作、伸缩动作、摇摆动作及揉搓动作。
[0127]清洗臂12L、12R的按压动作是指如下的动作:通过使第一臂105L、105R的第二臂转动轴210L、210R向图12的箭头Al所示的方向转动，使作用体115LU15R沿着接近被头部支承部11支承的人的头部10的方向(按压方向)或远离头部附近的方向(释放方向)移动。
[0128]清洗臂12L、12R的伸缩动作是指如下的动作:通过使第一臂105L、105R的第一臂转动轴209L、209R及第二臂转动轴210L、210R转动，使作用体115L、105R在图12的箭头A2所示的方向上沿着远离臂基部103L、103R的伸长方向或接近臂基部103L、103R的收缩方向移动。
[0129]清洗臂12L、12R的摇摆动作是指如下的动作:通过使第一臂105L、105R的支承轴104L、104R转动，使清洗臂12L、12R以支承轴104L、104R为中心而向图12的箭头A3所示的方向转动，使作用体115LU15沿着人的头部10的前后方向移动。
[0130]另外，清洗臂12L、12R的揉搓动作是指如下的动作:通过使在作用体115L、115R的壳体116LU16R内配置的电机30IL旋转，使作用体115L的触头109向图12的箭头A4所示的方向转动，使触头109摆动。
[0131]在自动头部清洗装置100中，通过控制部400的控制，清洗臂12L、12R的按压动作、伸缩动作、摇摆动作及揉搓动作各自独立地或联动地进行，由此来清洗人的头部10。当清洗人的头部10时，利用控制部400来控制供水部、清洗液供给部及护发剂供给部的动作。
[0132]本实施方式所涉及的自动头部清洗装置100是自动地清洗人的头部10的装置，除此之外，还能够用作在不从喷嘴Iio喷出水或洗发液等的状态下，由触头109自动地按摩人的头部10的自动头部护理装置。
[0133]图13是表示本实施方式I所涉及的自动头部清洗装置的清洗方法的流程图。如图13所示，当使用自动头部清洗装置100而清洗人的头部10时，首先，在清洗臂12L、12R配置为初始状态的状态下，被洗发者将其头部10插入盆构件101内而载置于头部支承部11。然后，由操作自动头部清洗装置100的操作者或被洗发者输入被洗发者的头部10的形状及大小(步骤SI)。在自动头部清洗装置100设有用于输入头部10的形状及大小的键盘等输入装置，来自该输入装置的信息被输入到控制部400。
[0134]然后，使清洗臂12L、12R沿着按压方向进行按压动作，由此使作用体115L、115R接近并接触被洗发者的头部10(步骤S2)。具体地说，在固定清洗臂12L、12R的第一臂转动轴209L、209R的状态下，以使作用体115LU15R向头部支承部11侧移动的方式使第二臂转动轴210L、210R旋转，使作用体115L、115R与被洗发者的头部10接触。
[0135]接着，基于在步骤SI中输入的头部10的形状及大小，使清洗臂12L、12R进行伸缩动作，并使作用体115LU15R向适当的位置移动(步骤S3)。清洗臂12L、12R的伸缩动作通过控制第一臂转动轴209L、209R及第二臂转动轴210L、210R的转动驱动来进行。[0136]清洗臂12L、12R的伸缩动作通过进行在使第一臂转动轴209L旋转后使第二臂转动轴210L旋转的动作、或在使第二臂转动轴210L旋转后使第一臂转动轴209L旋转的动作来进行。另外，还可以使第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L同时旋转来进行伸缩动作。
[0137]在自动头部清洗装置100中，在第一臂105LU05R上设有对作用体115LU15R按压人的头部10的按压力进行检测的压力传感器。而且，基于由该压力传感器检测出的按压力而使第一臂转动轴209L及第二臂转动轴210L同时旋转，由此在将按压力保持为规定值的状态下使清洗臂12L、12R进行伸缩动作。
[0138]在步骤S3中使作用体115LU15R相对于被洗发者的头部10移动至适当的位置后，从喷嘴Iio对被洗发者的头部10喷射冷水、热水或清洗液(步骤S4)。
[0139]然后，使清洗臂12L、12R进行揉搓动作及摇摆动作，从而进行被洗发者的头部10的清洗(步骤S5)。通过使在清洗臂12L、12R的作用体115L上设置的触头109转动且摆动来进行被洗发者的头部10的清洗。另外，通过使清洗臂12L、12R沿着被洗发者的头部10的前后方向移动来进行被洗发者的头部10整体的清洗。
[0140]清洗臂12L、12R的摇摆动作通过使清洗臂12L与清洗臂12R以在被洗发者的头部10的前后方向位置相同的方式沿着头部10的前后方向移动来进行，但并不局限于此。此外，还可以通过重复下述两种动作来进行清洗臂12L、12R的摇摆动作，其一是:使清洗臂12L从头部10的前方侧向后方侧移动，并且使清洗臂12R从头部10的后方侧向前方侧移动；其二是:使清洗臂12L从头部10的后方侧向前方侧移动，并且使清洗臂12R从头部10的前方侧向后方侧移动。
[0141]在步骤S5中，在使清洗臂12L、12R进行揉搓动作及摇摆动作而进行了被洗发者的头部10的清洗后，从喷嘴110向被洗发者的头部10喷射冷水或热水，从而进行被洗发者的头部10的冲洗(步骤S6)。在步骤S6中，在进行了被洗发者的头部10的冲洗后，停止清洗臂12L、12R的揉搓动作及摇摆动作(步骤S7)。
[0142]然后，使清洗臂121^、121?向释放方向进行按压动作，使作用体1151^、1151?远离被洗发者的头部10 (步骤S8)。在固定清洗臂12L、12R的第一臂转动轴209L、209R的状态下，以使作用体115L、115R向远离头部支承部11的方向移动的方式使第二臂转动轴210L、210R旋转，使作用体115L、115R远离被洗发者的头部10。使清洗臂12L、12R返回至初始状态，由此被洗发者的头部10的清洗结束。需要说明的是，根据需要，通过从喷嘴110喷射护发剂，由此向被洗发者的头部10涂抹护发剂。
[0143]如此，本实施方式1所涉及的自动头部清洗装置100具备:被分别独立地进行转动驱动的第一臂转动轴209L、209R及第二臂转动轴210L、210R ;固定于第一臂转动轴209L、210R的第一连杆105La、105Ra ;转动自如地连接于第一连杆105La、105Ra的第二连杆105Lb、105Rb ;固定于第二臂转动轴210L、210R的第三连杆105Lc、105Rc ;转动自如地连接于第三连杆105Lc、105Rc的第四连杆105Ld、105Rd ;将第二连杆105Lb、105Rb及第四连杆105Ld、105Rd连接成转动自如的支承轴211L、21 IR ;转动自如地支承于支承轴211L、21 IR的作用体115L、115R ;对第一臂转动轴209L、209R及第二臂转动轴210L、210R的转动驱动进行控制的控制部400。根据上述的结构，即使在因被洗发者变更而导致人的头部10的形状及大小发生了变化的情况下，也能够根据人的头部10的形状而可靠地清洗人的头部10。[0144]清洗臂12L、12R的作用体115L、115R通过控制部400来控制第一臂转动轴209L、209R及第二臂转动轴210L、210R的转动驱动，由此能够相对于臂基部103LU03R伸缩。根据该结构，可以有效地发挥能可靠地清洗人的头部10这样的所述的效果。
[0145]在所述的自动头部清洗装置100中，也可以设置对驱动第二臂转动轴210L、210R转动的电机228L的电流值进行检测的电流传感器等电流检测部。基于由该电流检测部检测到的电机228的电流值的变化而通过控制部400进行计算，由此来计算施加于电机228L的力。
[0146]例如，在作用体115L、115R与被头部支承部11支承的人的头部10接触的状态下使人的头部10移动时，基于人的头部10的移动而推压作用体115LU15R的力经由第四连杆105Ld、第三连杆105Lc、第二臂转动轴210L及所述第二转换机构而传递至电机228L。这是因为，第一转换机构227L不具有逆可动性。因此，通过利用第一转换机构227L，能够基于电机228的电流值的变化来计算施加于电机228L的力，从而能够容易地测定推压作用体115LU15R 的力。
[0147]当利用自动头部清洗装置100来清洗人的头部10时，考虑到被洗发者使头部10从头部支承部11移动而从盆构件101抽出这样的情况。在该情况下，由于基于人的头部10的移动而推压作用体115LU15R的力能够被具有逆可动性的所述第二转换机构吸收，因此能够从自动头部清洗装直100抽出头部10。
[0148](实施方式2)
[0149]接着，对本发明的实施方式2所涉及的自动头部清洗装置进行说明。需要说明的是，在本发明的实施方式2所涉及的自动头部清洗装置中，仅对与所述的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100不同的部分进行说明，并省略关于与所述的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100相同的结构的说明。
[0150]图14A及图14B是用于说明本发明的实施方式2所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的动作的说明图。
[0151]如图14A及图14B所示，在本实施方式2所涉及的自动头部清洗装置中，在清洗臂12LU2R的作用体115LU15R上设有对作用体115LU15R间的距离进行检测的距离传感器120。在本实施方式2中，基于由距离传感器120检测出的作用体115LU15R间的距离而利用控制部400来控制清洗臂12L、12R的动作，由此能够防止作用体115LU15R彼此干涉，并且进行被洗发者的头部10的清洗。
[0152](实施方式3)
[0153]接着，对本发明的实施方式3所涉及的自动头部清洗装置进行说明。需要说明的是，在本发明的实施方式3所涉及的自动头部清洗装置中，仅对与所述的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100不同的部分进行说明，并省略关于与所述的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100相同的结构的说明。
[0154]图15是用于说明本发明的实施方式3所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的动作的说明图。本实施方式3所涉及的自动头部清洗装置具备与自动头部清洗装置100相同的结构。
[0155]在本实施方式3所涉及的自动头部清洗装置中，当清洗被洗发者的头部10的头顶部IOa时，如图15所示，利用控制部400以如下方式控制清洗臂12L、12R，即，在使一方的清洗臂12R与头部10分离的状态下，维持触头109向头部10的接触状态并且使另一方的清洗臂12L的作用体115L相对于臂基部103L伸长。
[0156]通过如此控制，在另一方的清洗臂12L的作用体115L相对于臂基部103L伸长的状态下进行清洗臂12L的揉搓动作及摇摆动作，从而进行被洗发者的头部10的清洗。由此，能够可靠地清洗被洗发者的头部10的头顶部10a。
[0157]在本实施方式3所涉及的自动头部清洗装置中，对下述情况进行了说明:在使一方的清洗臂12R的作用体115R与头部10分离的状态下，使另一方的清洗臂12L伸长并进行揉搓动作及摇摆动作。然而，也可以是在使一方的清洗臂12R的作用体115R与头部10接触的状态下进行揉搓动作及摇摆动作，并且使另一方的清洗臂12L伸长而进行揉搓动作及摇摆动作。
[0158]对上述的控制有效的理由进行说明。例如，在使清洗臂12L伸长的状态下，考虑通过重复如下两种动作来进行清洗臂12L、12R的摇摆动作的情况，其一是:使清洗臂12L从头部10的前方侧向后方侧移动，并且使清洗臂12R从头部10的后方侧向前方侧移动；其二是:使清洗臂12L从头部10的后方侧向前方侧移动，并且使清洗臂12R从头部10的前方侧向后方侧移动。在该情况下，当两方的清洗臂12L、12R在被洗发者的头部10的前后方向位置相同时，两方的清洗臂12L、12R可能干涉。因此，例如在被洗发者的头部10的头顶部IOa附近，通过以仅使清洗臂12L、12R中的一方进行伸缩动作的方式进行控制，能够避免两方的清洗臂12L、12R发生干涉，从而进行被洗发者的头部10的清洗。
[0159]另外，还可以以使在进行两方的清洗臂12L、12R的伸缩动作的同时使清洗臂12L、12R进行揉搓动作及摇摆动作的方式控制清洗臂12L、12R的动作，从而清洗被洗发者的头部10。如此，在保持两方的清洗臂12L、12R在被洗发者的头部10的前后方向位置相同的状态下进行摇摆动作时，优选以将两方的清洗臂12L、12R的作用体115LU15R间的距离保持为恒定的状态进行。
[0160]另外，还可以以使在仅一方的清洗臂12L、12R进行伸缩动作的同时使清洗臂12L、12R进行揉搓动作及摇摆动作的方式控制清洗臂12L、12R的动作，从而清洗被洗发者的头部10。
[0161](实施方式4)
[0162]接着，对本发明的实施方式4所涉及的自动头部清洗装置进行说明。需要说明的是，在本发明的实施方式4所涉及的自动头部清洗装置中，仅对与所述的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100不同的部分进行说明，并省略关于与所述的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100相同的结构的说明。
[0163]图16是表示清洗臂的伸长方向上的作用体伴随着第一连杆的旋转的位置变化的图。在图16及后述的图17中，示意性地表示清洗臂12L的作用体115L、第一臂105L及臂基部103L。另外，作为第一臂105L而示出如下情况:第二连杆105Lb的连杆长度与第三连杆105Lc的连杆长度相等，第二连杆105Lb的连杆长度设定得比第一连杆105La的连杆长度长。
[0164]在图16的实线所示的位置的清洗臂12L中，当在固定第二臂转动轴210L的状态下使第一臂转动轴209L向箭头BI所示的方向旋转时，清洗臂12L移动至图16的双点划线所示的位置，并进行清洗臂12L的伸长动作。当使第二臂转动轴210L向箭头BI所示的方向旋转规定角度时，与第二连杆105Lb连接的第四连杆105Ld以支承轴216为起点而向箭头B2方向旋转规定角度。其结果是，支承轴211L向远离臂基部103L的方向移动，被支承轴211L支承的作用体115L向远离臂基部103L的方向移动。具体地说，支承轴211L相对于臂基部103L向平行于变形前的第二连杆105Lb的方向即箭头B3方向移动规定量，作用体115L相对于臂基部103L而向箭头B3方向移动规定量。此时，支承轴21IL向与变形前的第二连杆105Lb正交的方向即箭头B4方向移动规定量，作用体115L向箭头B4方向移动规定量。在使作用体115L与被洗发者的头部10接触且固定第二臂转动轴210L的状态下，当使第一臂转动轴209L向箭头BI所示的方向旋转时，伴随着清洗臂12L的伸长动作，由作用体115L按压头部10的按压力变大。
[0165]图17是表示清洗臂的收缩方向上的作用体伴随着第一连杆的旋转的位置变化的图。在图17的实线所示的位置的清洗臂12L中，当在固定第二臂转动轴210L的状态下使第一臂转动轴209L向箭头B5所示的方向旋转时,清洗臂12L移动至图17的双点划线所示的位置，从而进行清洗臂12L的收缩动作。当使第二臂转动轴210L向箭头B5所示的方向旋转规定角度时，与第二连杆105Lb连接的第四连杆105Ld以支承轴216为起点而向箭头B6方向旋转规定角度。其结果是，支承轴211L向接近臂基部103L的方向移动，被支承轴211L支承的作用体115L向接近臂基部103L的方向移动。具体地说，支承轴211L相对于臂基部103L向平行于变形前的第二连杆105Lb的方向即箭头B7方向移动规定量，作用体115L相对于臂基部103L而向箭头B7方向移动规定量。此时，支承轴211L向与变形前的第二连杆105Lb正交的方向即箭头B8方向移动规定量，作用体115L向箭头B8方向移动规定量。在使作用体115L与被洗发者的头部10接触且固定第二臂转动轴210L的状态下，当使第一臂转动轴209L向箭头B5所示的方向旋转时，伴随着清洗臂12L的收缩动作，由作用体115L按压头部10的按压力变小。
[0166]在所述的各实施方式中的自动头部清洗装置100中，当清洗臂12L进行伸缩动作时，进行如下动作:在固定第二臂转动轴210L的状态下使第一臂转动轴209L旋转后，在固定第一臂转动轴209L的状态下使第二臂转动轴210L旋转，或者，进行基于由压力传感器检测出的由作用体115L向头部10施加的按压力而使第一臂转动轴209L转动的动作。然而，在本实施方式4所涉及的自动头部清洗装置中，基于第二臂转动轴2IOL的转动角度使第一臂转动轴209L转动规定量，以使由作用体115L施加的按压力恒定。
[0167]图18是表示本实施方式4所涉及的自动头部清洗装置的按压力控制部及伸缩长度控制部的结构的框图。在图18中，虽然示出了清洗臂12L的控制，但清洗臂12R的控制也相同地构成。
[0168]如图18所示，控制部400具备:对作用体115L按压被洗发者的头部10的按压力进行控制的按压力控制部401 ;对清洗臂12L的伸缩长度进行控制的伸缩长度控制部402。按压力控制部401至少具有比较器411、稳定化补偿器412、比较器413及位置控制器414。伸缩长度控制部402具有比较器421及位置控制器422。
[0169]在本实施方式4所涉及的自动头部清洗装置中，在清洗臂12L设有对第二臂转动轴210L的转动角度进行检测的旋转传感器510。由旋转传感器510检测出的第二臂转动轴210L的转动角度输送至比较器413。
[0170]另外，在清洗臂12L设有对由作用体115L向被洗发者的头部10施加的按压力进行检测的压力传感器511。由压力传感器511检测出的由作用体115L向头部10施加的按压力输送至比较器411。
[0171]在比较器411中，对从设于控制部400的按压力指令值输出部(未图示)输出的按压力指令值、和由压力传感器511检测出的由作用体115L向头部10施加的按压力进行比较，并计算两者的误差。该误差信号经由稳定化补偿器412而输送至比较器413。稳定化补偿器412由积分器构成,使控制系统稳定。
[0172]在比较器413中，对从稳定化补偿器412输送来的指令值的信号、和由旋转传感器510检测出的第二臂转动轴210L的转动角度的信号进行比较，并计算两者的误差。该误差信号经由对第二臂转动轴210L的转动位置进行控制的位置控制部414而输送至驱动第二臂转动轴210L转动的电机228L。通过由控制部400基于该误差信号来控制电机228L，由此清洗臂12L根据按压力指令值使作用体115L能够以规定的按压力进行按压。
[0173]在本实施方式4所涉及的自动头部清洗装置中，在清洗臂12L上设有对第一臂转动轴209L的转动角度进行检测的旋转传感器512。由旋转传感器512检测出的第一臂转动轴209L的转动角度输送至比较器421。
[0174]在比较器421中，对从设于控制部400的伸缩长度指令值输出部(未图示)输出来的伸缩长度指令值、和由旋转传感器512检测出的第一臂转动轴209L的转动角度进行比较，并计算两者的误差。该误差信号经由对第一臂转动轴的转动位置进行控制的位置控制部422而输送至驱动第一臂转动轴209L转动的电机221L。由控制部400基于该误差信号而控制电机221L，由此清洗臂12L根据伸缩长度指令值而能够伸缩至规定的伸缩长度。
[0175]在本实施方式4所涉及的自动头部清洗装置中，控制部400的按压力控制部401具备执行用于抑制由作用体115向头部10施加的按压力的变动的补偿处理的非干涉化补偿部430。非干涉化补偿部430具有非干涉化补偿器431和加法器432。
[0176]向非干涉化补偿器431输送由旋转传感器512检测出的第一臂转动轴209L的转动角度。非干涉化补偿器431根据由旋转传感器512检测出的第一臂转动轴209L的转动角度而执行相对于从稳定化补偿器412输送来的指令值的补偿处理。该补偿处理在控制部400的存储部(未图示)中与第一臂转动轴209L的转动角度对应而使用预先存储好的信肩、O
[0177]在控制部400的存储部(未图示)具备记录有第二臂转动轴210L的转动角度的表格。记录于控制部400的存储部(未图示)的第二臂转动轴210L的转动角度是如下的角度:在清洗臂12L中使第一臂转动轴209L转动了规定角度的情况下，使由被支承轴211L支承的作用体115L向头部10施加的按压力恒定的第二臂转动轴210L的转动角度。
[0178]当为了进行清洗臂12L的伸长动作而使第一臂转动轴209L转动规定角度时，向非干涉化补偿器431输入由旋转传感器512检测出的第一臂转动轴209L的转动角度。而且，基于第一臂转动轴209L的转动角度，使用所述的表格并对使由作用体115L向头部10施加的按压力恒定的第二臂转动轴210L的转动角度进行计算，进而输出至加法器432。
[0179]加法器432设于稳定化补偿器412与比较器413之间。在加法器432中，向从稳定化补偿器412输送来的指令值加上从非干涉化补偿器431输出来的值。如此修正后的指令值输送至比较器413。然后，基于由比较器413得出的比较结果，通过位置控制部414而控制第二臂转动轴210L的转动驱动。由此，清洗臂12L能够在使按压力恒定的状态下进行伸缩。
[0180]如此，在本实施方式4所涉及的自动头部清洗装置中，当控制部400使作用体115L相对于臂基部103L伸缩时，以使由作用体115L向被洗发者的头部10施加的按压力恒定的方式，基于第一臂转动轴209L的转动角度对第二臂转动轴210L的转动驱动进行控制。
[0181]所述的转动驱动的控制为前馈控制。因此，在本实施方式4中，与使用反馈控制的情况相比，能够抑制由作用体115L向头部10施加的按压力的变动，从而能够舒适地清洗人的头部10。需要说明的是，在此，反馈控制是指，以当使作用体115L相对于臂基部103L伸缩时，在使第一臂转动轴209L转动后，基于由压力传感器511检测出的按压力而使按压力恒定的方式控制第二臂转动轴209L的转动驱动。另外，在此，前馈控制是指，以在使第一臂转动轴209L转动后，基于从旋转传感器512输出来的第一臂转动轴209L的转动角度而使按压力恒定的方式控制第二臂转动轴210L的转动驱动。
[0182]需要说明的是，在本实施方式4所涉及的自动头部控制装置中，控制部400在使清洗臂12L、12R伸缩时如上所述进行前馈控制。然而，也可以在进行了前馈控制之后，基于由压力传感器511检测出的按压力来进行对第二臂转动轴209L的转动驱动进行控制的反馈控制，由此同时采用前馈控制与反馈控制。
[0183](实施方式5)
[0184]接着，对本发明的实施方式5所涉及的自动头部清洗装置进行说明。需要说明的是，在本发明的实施方式5所涉及的自动头部清洗装置中，仅对与所述的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100不同的部分进行说明，并省略关于与所述的实施方式I所涉及的自动头部清洗装置100相同的结构的说明。
[0185]图19是将本发明的实施方式5所涉及的自动头部清洗装置的清洗臂的一部切开而示出的侧视图。如图19所示，在本实施方式5所涉及的自动头部清洗装置中，自动头部清洗装置100使用伸缩型的电机231L作为驱动第一臂转动轴209L转动的第一致动器。电机231L在清洗臂12L的支承轴104L内以其输出轴232L与支承轴104L的中心轴一致的方式配置。输出轴232L构成为能够平行于支承轴104L的中心轴地移动。
[0186]在本实施方式5所涉及的自动头部清洗装置中，将电机23IL的输出轴232L的运动转换为第一臂转动轴209L的旋转运动的第一转换机构237L配置于臂基部103L内。第一转换机构237L由固定于第一臂转动轴209L且一端与电机231L的输出轴卡合地设置的棒状构件233L、和以压缩状态固定于棒状构件233L的另一端与臂基部103L的内表面的弹簧234L构成。
[0187]在第一转换机构237L中，当电机231L的输出轴232L延伸时，第一臂转动轴209L经由棒状构件233L而向图19中逆时针方向旋转。另外，当电机231L的输出轴232L收缩时，第一臂转动轴209L经由棒状构件233L而向图19中顺时针方向旋转。通过使第一臂转动轴209L旋转，将电机23IL的输出轴232L的运动转换为第一臂转动轴209L的旋转运动。电机231L的驱动由控制部400控制。
[0188]另外，电机231L以使其输出轴232L平行于支承轴104L地延伸的方式配置在支承轴104L内，因此无需将电机231L配置于臂基部103L。因此，在本实施方式4中，与将电机23IL配置于臂基部103L的情况相比，能够使臂基部103L小型化。
[0189]本发明并不局限于所例示的实施方式，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内加以各种改进及设计方面的变更。
[0190]工业实用性
[0191]本发明的自动头部护理装置及自动头部护理方法能够在进行人的头部的护理的医疗、美容等领域广泛应用，是有用的。
[0192]符号说明
[0193]10 头部
[0194]11头部支承部
[0195]12、12L、12R 清洗臂
[0196]100自动头部清洗装置
[0197]101盆构件
[0198]102LU02R 支柱
[0199]103LU03R 臂基部
[0200]104L、104R、211L、211R、215L、215R、216L、216R 支承轴
[0201]105LU05R 第一臂
[0202]105La、105Ra 第一连杆
[0203]105Lb、105Rb 第二连杆
[0204]105Lc、105Rc 第三连杆
[0205]105Ld、105Rd 第四连杆
[0206]109 触头
[0207]115LU15R 作用体
[0208]116LU16R 壳体
[0209]118LU18R5节连杆机构
[0210]201L、201R、221L、228L、231L、301L 电机
[0211]209L.209R 第一臂转动轴
[0212]210L、210R 第二臂转动轴
[0213]222L、232L 输出轴
[0214]227L、237L 第一转换机构
[0215]223L 蜗杆
[0216]224L 蜗轮
[0217]400控制部
【权利要求】
1.一种自动头部护理装置，其中，具备: 基台部，其具有对人的头部进行支承的头部支承部； 第一转动驱动轴及第二转动驱动轴，它们被分别独立地进行转动驱动； 第一连杆，其一端固定于所述第一转动驱动轴； 第二连杆，其一端转动自如地连接于所述第一连杆的另一端； 第三连杆，其一端固定于所述第二转动驱动轴； 第四连杆，其一端转动自如地连接于所述第三连杆的另一端； 作用轴，其将所述第二连杆的另一端与所述第四连杆的另一端连接成转动自如；作用体，其用于护理被所述头部支承部支承的人的头部，且转动自如地支承于所述作用轴； 控制部，其对所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴的转动驱动进行控制。
2.根据权利要求1所述的自动头部护理装置，其中， 所述控制部通过对所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴进行转动驱动，由此使所述作用体与被所述头部支承部支承的人的头部接触。
3.根据权利要求2所述的自动头部护理装置，其中，具备: 臂基部，其将与所述作用体连结的所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴保持成转动自如； 支承轴，其固定于所述臂基部，且能够转动地安装于所述基台部， 所述作用体构成为，通过所述控制部控制所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴的转动驱动，从而所述作用体能够相对于所述臂基部伸缩。
4.根据权利要求3所述的自动头部护理装置，其中， 所述控制部在使所述作用体相对于所述臂基部伸缩时，以使由所述作用体向所述头部施加的按压力恒定的方式，基于所述第一转动驱动轴的转动角度来控制所述第二转动驱动轴的转动驱动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动头部护理装置，其中， 所述第一连杆的连杆长度与所述第四连杆的连杆长度之比为1:1。
6.根据权利要求5所述的自动头部护理装置，其中， 所述第一连杆的连杆长度、所述第二连杆的连杆长度、所述第三连杆的连杆长度、所述第四连杆的连杆长度之比为1:4:3.5:1。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的自动头部护理装置，其中，具备: 第一致动器，其对所述第一转动驱动轴进行转动驱动； 第二致动器，其对所述第二转动驱动轴进行转动驱动， 所述控制部以将所述第一连杆与所述第三连杆之间的角度限制在90±60度的范围内的方式对所述第一致动器及所述第二致动器的动作进行控制。
8.根据权利要求7所述的自动头部护理装置，其中， 具备将所述第一致动器的输出轴的运动转换为所述第一转动驱动轴的旋转运动的第一转换机构， 所述第一致动器配置成该第一致动器的输出轴与所述支承轴平行地延伸。
9.根据权利要求8所述的自动头部护理装置，其中，所述第一转换机构具有用于将所述第一致动器的输出轴的旋转运动转换为所述第一转动驱动轴的旋转运动的蜗杆及蜗轮。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的自动头部护理装置，其中，具备: 电流检测部，其对驱动所述第二致动器的电流值进行检测； 第二转换机构，其将所述第二致动器的输出轴的运动可逆地转换为所述第二转动驱动轴的旋转运动， 所述控制部基于由所述电流检测部检测出的所述电流值的变化来计算施加于所述第二致动器上的力。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的自动头部护理装置，其中， 所述作用体是用于清洗人的头部的作用体， 所述控制部通过对所述支承轴进行转动驱动而使所述作用体沿着被所述头部支承部支承的人的头部的前后方向摇摆转动，以清洗人的头部。
12.根据权利要求11所述的自动头部护理装置，其中， 具备对被所述头部支承部支承的人的头部喷出冷水或热水的喷嘴， 所述控制部从所述喷嘴喷出冷水或热水，并使所述作用体摇摆转动以清洗人的头部。
13.—种自动头部护理方法,其中， 该自动头部护理方法使用自动头部护理装置，所述自动头部护理装置具备:基台部，其具有对人的头部进行支承的头部支承部；第一转动驱动轴及第二转动驱动轴，它们被分别独立地进行转动驱动；第一连杆，其一端固定于所述第一转动驱动轴；第二连杆，其一端转动自如地连接于所述第一连杆的另一端；第三连杆，其一端固定于所述第二转动驱动轴；第四连杆，其一端转动自如地连接于所述第三连杆的另一端；作用轴，其将所述第二连杆的另一端与所述第四连杆的另一端连接成转动自如；作用体，其转动自如地支承于所述作用轴；臂基部，其将所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴保持成转动自如；支承轴，其固定于所述臂基部，并且能够转动地安装于所述基台部， 在所述自动头部护理方法中，通过控制所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴的转动驱动而使所述作用体与被所述头部支承部支承的人的头部接触，由此来护理人的头部。
14.根据权利要求13所述的自动头部护理方法，其中， 通过控制所述第一转动驱动轴及所述第二转动驱动轴的转动驱动而使所述作用体相对于所述臂基部伸缩。
15.根据权利要求13或14所述的自动头部护理方法，其中， 所述作用体是用于清洗人的头部的作用体， 通过对所述支承轴进行转动驱动，使所述作用体沿着被所述头部支承部支承的人的头部的前后方向摇摆转动，以清洗人的头部。
16.根据权利要求15所述的自动头部护理方法，其中， 具备对被所述头部支承部支承的人的头部喷出冷水或热水的喷嘴， 从所述喷嘴喷出冷水或热水，并使所述作用体摇摆转动以清洗人的头部。
【文档编号】A45D19/14GK103763974SQ201280042280
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年9月25日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】水野修, 中村彻, 藤冈总一郎, 广濑俊典 申请人:松下电器产业株式会社