自动理发机的制作方法

本发明属于美容美发行业自动化设备领域，具体是一种自动理发机。

背景技术：

1、美发是人们生活中永久性和重复性的消费行为，在这智能经济的时代下，日常理发仍然保持着传统的理发模式，进店、等待、设计师定发型或自己模糊的叙述发型，由理发师手动理发、洗头、修理、吹干到付款出店，理发前不知道店内人多少导致坐等或多次跑店，理发前也不能预知理完后的样子，靠理发师的理解修剪且结果不可逆性，消费者也接触不到店外的发型设计师进行全面的发型设计，凸显了理发过程中的时间性不自由、时尚性不通透、没有机会获得全面的发型设计和精细的毫米级精度的理发效果。

2、现有的自动理发机的设备专利中，多数是创客设想的一个点子，没有真正的落地应用的实用价值，所以，多年来美发行业仍然保持着传统的经营模式。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是：做发的消费者在理发店外可远程预约就近自动理发机，约定属于自己的理发时间，进店由自动理发机按脸型推荐发型试配，也可连线发型设计师库里的远程发型设计师线上互动设计发型，定好发型由自动理发机自动完成理发工作，理发机远程预约、发型匹配、远程发型设计、理发精细速度快、独立安静、自动吸发渣卫生和留底查看；毛发检测仪装置有对头皮、毛囊、发质等进行检测的功能，及时的给予预防及治疗方案；通过自动理发机的发型匹配、远程发型设计、自动理发和毛发检测的多功能集于一体，方便、实惠和精细了美发行业的诸多问题，革新了美发行业的传统消费模式。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、1，一种自动理发机，包括理发机主体：所述理发机主体包括理发机架体、头型检测装置、多关节机械手装置、理发器装置、显示器装置、视觉跟踪装置、发型匹配设计系统、毛发检测装置、座椅装置和数据处理器装置。

4、所述理发机架体的架体顶部安装着头型检测装置、侧面安装着多关节机械手装置、前面安装着显示器装置、下面安装着数据处理器装置和架体内下面安装着座椅装置。

5、所述头型检测装置由多个检测相机和头帽组成，各个检测相机分散开固定在理发机架体上方的架体上，头帽戴在头上理发区域。

6、所述多关节机械手装置由三个直线导轨滑台、一个电机连接件和理发器装置的连接电机构成一组多关节机械手装置，第一直线导轨滑台横装固定在理发机架体侧面横梁上，第二直线导轨滑台、第三直线导轨滑台、电机连接件和理发器装置的连接电机依次互相连接安装，形成一组多关节机械手装置。

7、所述理发器装置包括剪发装置和吸发装置，理发器装置的理发器壳体与多关节机械手装置末端的理发器装置的连接电机安装，理发器装置的吸发管与理发器的吸发盒安装在直线导轨滑台的壳体座上。

8、所述显示器装置在理发机架体的前方立柱上固定安装，显示器的显示屏面对向人的面部和手控制的前方。

9、所述视觉跟踪装置由检测相机构成，检测相机安装在显示器装置上。

10、所述发型匹配设计系统是软件功能，嵌入在数据处理器装置里，发型匹配设计系统信号线连接着理发机架体下方的数据处理器装置。

11、所述毛发检测装置包括检测探头和诊断系统，检测探头安装在理发器装置上，诊断系统嵌入在数据处理器装置里。

12、所述座椅装置安装在理发机架体的下面，控制座椅的电机电源线连接着数据处理器装置。

13、2，作为一种优选的实施方式，所述头型检测装置由多个检测相机和一个头帽组成，各个检测相机分散开固定在理发机架体上方的架体上，头帽戴在头上理发区域，分散开的检测相机(12)固定在能拍到头帽全貌位置的周围，多个检测相机的信号线连接着数据处理器装置。

14、采用上述进一步方案的有益效果是：检测相机是市场上成熟的公知相机产品，头帽是公知的类似带弹性游泳帽的材质，头帽表面上带有多个色点即特征点，头帽富有弹性是为了适应各个形状及大小的头型，头帽覆盖缩在头上理发的区域，由多个检测相机的拍照，通过视觉算法分割出脸部、劲部和头帽的区域，分割出的头帽区域由多个相机分别采集的多个照片，由数据处理器装置的视觉检测算法对多个照片上的色点即特征点的坐标拟合计算，用3d建模算法计算得到头帽上各个色点的空间坐标位置，即完成理发区域的3d建模环节，多个色点即特征点的空间位置提取合并成线，从而，规划出了头帽上即理发区域多关节机械手带动理发器要走的理发执行的路径。

15、解决了由于头发不反光且吸光的特性和头发蓬松的特点，导致多年来市场上不能通过检测相机直接快速的检测或扫描出头皮的三维数据，所以，更无法规划出理发路径的难点，是实用性和突破性的获取理发路径的发明。

16、3，作为一种优选的实施方式，所述多关节机械手装置由三个直线导轨滑台、一个电机连接件和理发器装置的连接电机组成，直线导轨滑台由滑台电机、导轨滑台和壳体座组成，所述第一直线导轨滑台横装固定在理发机架体侧面横梁上，第二直线导轨滑台的壳底竖装固定在第一直线导轨滑台的滑块上，第三直线导轨滑台的一端壳底横装固定在第二直线导轨滑台的滑块上，电机连接件的电机端固定安装在第三直线导轨滑台的滑块上，电机连接件的板件端固定在电机轴上构成一个电机连接件，电机连接件的另一端上安装着连接理发器装置的连接电机，三个直线导轨滑台、一个电机连接件和理发器装置的电机构成一组多关节机械手装置。

17、采用上述进一步方案的有益效果是：多关节机械手装置是理发时的执行机构，其中第一直线导轨滑台横装实现多关节机械手末端能在头上的前后方向运行，第二直线导轨滑台竖装实现多关节机械手末端能在头上的上下方向运行，第三直线导轨滑台横装实现多关节机械手末端能在头上的左右方向运行，电机连接件的电机端固定安装在第三直线导轨滑台的滑块上，实现了电机旋转时带动的板件面的上下旋转完成带动理发器的相应方向的旋转，理发器装置的连接电机的旋转，实现了带动理发器左右的旋转；多关节机械手装置的各个关节的不同方向安装组合，目的是在各个关节的活动下机械手末端的理发器能实现在头皮上大部分位姿的向量运行，获得理发器装置的梳子接触头皮和剪发刀头更好角度的完成理发功能；需要说明的是所述的多关节机械手是实现五自由度的机械手，实用于此类宽的剪发刀头宽的弹性梳子的理发器，由于宽的剪发刀头和宽的弹性梳子整体的左右角度能随着接触头型受到的顶力被动自然偏移，来始终保持梳子下表面都接触头皮，这样机械手的路径规划只需从头的中间即后脑勺到头顶中线的左右两侧规划出并行的两条路径即可，由多关节机械手左侧一刀右侧一刀即可快速的完成理完工作；采用这种机械手组件实现机械手功能的成本更低廉、精度更高、路径规划简单、理发速度快，采取这种安装方式使得机械手远离人头更安全，多关节机械手运行起来更稳定，所以性价比极高。

18、4，作为一种优选的实施方式，所述理发器装置由剪发装置和吸发装置组成，所述理发器装置的理发器壳体与多关节机械手装置末端的理发器装置的连接电机安装；所述剪发装置包括梳子和剪发刀头，分别安装在理发器装置的前端和壳体内，所述吸发装置的吸发管一端连接在理发器壳体座上，另一端连接着吸发盒，吸发盒安装在多关节机械手装置的直线导轨滑台的壳体座上，所述吸发盒是公知的类似吸风机带储物腔体的不规则器具。

19、采用上述进一步方案的有益效果是：所匹配的理发器装置的剪发装置的弹性梳子接触头皮，前行梳进梳起头发，吸发装置的吸发管安装在剪发刀头上，吸发管内的吸力协助吸起头发，这样就可以拉起头发到剪发刀头上，理发器内多个剪发刀头的位置独立调整功能，实现整个刀头的下表面弧度与弹性梳子的接触头皮的下表面弧度相随，使得剪发刀头大面积的都能剪掉头发，速度快且剪发刀头与剪发刀头的发面过度更加圆润精细，剪掉的头发通过吸发装置的吸力功能实时吸走头发到吸发盒，保证了理发过程更加精度高、速度快、干净卫生。

20、5，作为一种优选的实施方式，所述显示器装置在理发机架体的前方立柱上固定安装，显示器的显示屏面对向人的面部和手控制的前方，显示器的信号线连接着数据处理器装置，由人为操控显示屏功能键，通过数据处理器装置的功能上的处理来呈现在显示屏上的需要。

21、采用上述进一步方案的有益效果是：显示器装置是发型匹配设计系统和毛发检测装置储存与显示介质，储存了诸多的三维发型，记录了每次理发的效果资料即建立的个人档案库，显示了预知的理发效果、远程发型设计的互动呈现、理发过程及发型透明的对比呈现；显示器装置安装在理发机架体的前方立柱上，显示器的显示屏面对向人的面部和手控制的前方，这样安装使得人的目光更舒服的平视显示屏，手动更方便的控制操作盘，及时获得理发过程中的效果呈现。

22、6，作为一种优选的实施方式，所述视觉跟踪装置由检测相机构成，检测相机安装在显示器装置上，检测相机对向人脸，检测相机信号线连接着数据处理器装置。

23、采用上述进一步方案的有益效果是：检测相机正对脸部，检测相机固定在固定的显示器上，实现了检测相机的稳定性，由于视觉跟踪装置的检测相机与多关节机械手的空间关系进行了标定关系，头部的移动时通过检测相机对脸部（因脸部和头部是固定关系）的实时拍照，传输到数据处理器装置进行关系算法处理及调整，得到数据处理器装置实时的调整控制多关节机械手各个关节的调整运行，实现机械手带动的理发器能够平稳的保持在规划的头皮路径上继续运行理发；去除了现有理发机专利上安装的“人头托”、“支架”、“固定架”等固定头部的装置，使自动理发机的服务本质更安全、更舒服和更精准实用。

24、7，作为一种优选的实施方式，所述发型匹配设计系统是软件功能，嵌入在数据处理器装置里，功能效果与数据显示在显示器装置上呈现，发型匹配系统的信号线连接着理发机架体上的数据处理器装置。

25、采用上述进一步方案的有益效果是：搭配的发型匹配设计功能是用成熟的人脸识别技术与发型匹配技术，在自动理发机上能够提前预知理完发后的效果，在发型库里多样性的与自己脸型选择匹配，如果不满意自动匹配的发型，可以点开发型匹配设计功能里的远程发型设计师的资料，通过互联网通讯技术的搭建选择对接的发型设计师，，在显示屏上连线远程的发型设计师，进行与发型设计师线上互动设计自己的发型，设计好的发型由自动理发机或现场理发师照样完成，远程发型设计功能使消费者接触到了理发店外的发型设计师实时的享受全面的发型设计服务，打通了消费者与所有发型师的零距离实时接触服务。

26、8，作为一种优选的实施方式，所述毛发检测装置包括检测探头和诊断处理装置，检测探头安装在理发器装置上，诊断处理装置集成在数据处理器装置里，检测结果在显示器装置上呈现。

27、采用上述进一步方案的有益效果是：检测探头安装在理发器装置上，能实现毛发检测装置全面精准的获取头皮与发质的信息，消费者不需要去医院检测头皮和头发，在每次做发过程中就能自动频繁的对头皮、头发进行检测，及时的预防和提示了头皮的病变状况、毛囊状况、发质状况等诊断的结果服务。

28、9，作为一种优选的实施方式，所述座椅装置由前后、左右滑动的装置和上下伸缩装置来支撑座体，座面里有压力感应器，前后、左右滑动装置固定在理发机架体的底座上，上下伸缩装置一端安装在前后、左右滑动装置上，一端安装在座体上，压力感应器在座体内安装。

29、采用上述进一步方案的有益效果是：所安装的座椅装置由靠背、座椅压力感应器、上下伸缩装置、前后、左右滑动装置和数据处理器装置组成，上下伸缩装置、前后和左右滑动装置的结构特点类似于直线导轨滑台，座面上安装有压力感应器；在人座在座椅上压下座面时，座面内有压力感应器感知到人的理发就位，触发开启视觉跟踪装置，通过视觉跟踪装置的相机对脸部的识别功能，检测到脸部的位置是否在设定的最佳理发工作范围内，若头部不在设定的最佳工作范围内则启动数据处理器装置的座椅控制系统，即控制座椅的上下、前后、左右装置的电机进行调整座椅，达到调整人头的位置保持在理发前设定的理发范围内，理完发人起身后座面压力感应器获知信息，结束数据处理器装置对座椅的控制。

30、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

31、1、本发明中，通过全新实用的自动理发机功能上的实现，解决了现有的自动理发机专利的结构和功能上诸多不合理、不完整的问题，实现了远程理发下单、发型多选匹配、提前预知理发结果、远程发型设计、理发过程观赏、发渣的自动吸走、毛发检测结果和理发的档案记录功能，完成了对头发完整的预约、修剪、保养的全过程服务；自动理发机结构安装合理、功能匹配完整，市场应用性、创造性极高。

32、2、本发明中，视觉跟踪装置功能的实现，去除了现有理发机专利上设置的“人头托”、“支架”、“固定架”等固定头部的装置，使得理发机更安全更有舒服感更实用；远程发型匹配设计的功能实现，解决了消费者可以在理发店内接触到理发店外的发型设计师，方便的进行全面的各个风格的多样化发型设计；毛发检测装置功能的新场景的应用，实现了每个消费者每次做发都能方便及时的享受到头皮和发质的检测与预防；自动理发机实用的多功能服务于一体，注入了美发行业的科技设备的落地应用，改变了美发行业的传统运营模式，使得高效的科技产品惠及来民生。