理发机械手、发型的设计、选择、理发、编程方法及存储介质与流程

本发明涉及一种服务机械手，进一步地，是一种对人体头发进行洗、剪、梳、染、烫、吹、编、束、定等至少一种作业的机械手；还涉及发型的设计方法、发型的选择方法、理发方法、理发机械手的编程方法及及计算机可读的存储介质。本技术将实施上述作业的机械手称为理发机械手，所用工具统称为理发工具，所用辅具或容器等统称为理发器具，所述理发工具和理发器具统称为理发工器具。

背景技术：

1、随着机械手技术的蓬勃发展和日益进步，各种工业机械手已大量进入工厂取代人力劳动，采摘机械手也进入果园，服务机械手、协作机械手越来越多的进入人们的生活和工作之中。对头发的作业是一种经常而重复的劳动，人们大都是到美发店请理发师来帮助完成，常常需排队等候。由机械手来代替理发师的繁琐工作可造福人类，势在必行。

2、中国专利，专利申请号：cn03103257.5，专利申请名称：自动理发的装置，提供了一种理发装置的雏形，但不够完善。

技术实现思路

1、本发明的目的1是：是提供一种简单、实用的对头发作业的机械手。

2、本发明采用下述技术方案来实现：

3、包括机械手，所述机械手包括控制系统；还包括所述机械手末端携持的理发工器具及与所述控制系统电连接的感知装置。

4、优点：

5、1、充分利用现代科学技术和理发机械手代替理发师，替代繁琐的理发作业。

6、2、结构简约，制作成本和作业成本低廉。

7、优选地，所述控制系统至少包括cpu、存储器、复数个i/o口、时钟电路；所述感知装置分别与i/o口连接；所述机械手还包括电机、理发用电连工器具和适配电路，所述电机、理发用电连工器具通过各适配电路分别与所述i/o口连接。

8、所述时钟电路即产生时钟源的振荡电路，如石英振荡电路等。

9、优选地，所述感知装置是触觉或接近觉感知装置：由触觉或接近觉感知元器件及与理发关联的装载件构成，所述触觉或接近觉感知元器件装设于所述装载件。

10、所述机械手还可有颜色感知装置：护耳件采用便于识别的颜色，在所述机械手末端件的侧面安装颜色传感器，以绕过耳部。

11、所述机械手还可有视觉感知装置：至少包括2d或3d摄像头的装置。

12、优选地，所述触觉或接近觉感知元器件至少包含下述之一：

13、a.接近或触碰传感器；

14、b.电子皮肤或离子皮肤；

15、c.电容感应触觉按钮；

16、d.自复位常开按钮；

17、e.装设有数个触觉敏感元件的导电合成橡胶；

18、f.新型压阻传感器；

19、所述装载件至少包含下述之一：

20、a.理发工器具；

21、b.所述机械手有相对运动的一方；

22、c.护耳件；

23、d.围布后颈处；

24、e.发夹；

25、f.手爪钳部

26、g.机械手的复位基准点或/和手爪的复位基准点。

27、所述机械手的移动关节或/和转动关节装设有规定初始方位的所述触觉感知元器件，完成一人次的理发作业至少有一次复位，回到初始方位。复位，便于切换作业程序，规定理发工具的作业的起始方位；也利于消除机械装置的累积误差。

28、所述控制系统也对应至少一次复位。

29、优选地，所述机械手末端有夹持所述理发工器的手爪，所述机械手手外装设有理发工器具库，或，所述理发工具器具通过移动构件或/和转动构件装设在所述机械手末端，所述各理发工具器具分别装设于所述移动构件或/和转动构件不同位置，移动或/和转动所述构件可将作业过程对应的理发工器具切换到作业区。

30、优选地，所述理发机械手还设置有侧视为“彑”字形发椅，所述机械手的底座安装于左下开口的空腔内，或与发椅下横脚连接；或所述机械手的底座安装于洗发盆的前壁、后壁或底壁的外侧。

31、所述侧视为“彑”字形发椅即市场所称的弓形椅。

32、优选地，所述手爪的两爪体下方有分别与发剪两指孔配合的插销，手爪张合由双向电机驱动，并通过所述插销带动所述发剪张合；所述手爪有复位基准点，所述基准点是所述两插销与发剪两指孔对准并有规定高度距离的位置。

33、所述有手爪的机械手的初始方位为所述基准点，该基准点作为手爪移动距离、方位的计算、编程参考点。

34、优选地，所述机械手有移动副，所述移动副有两块内凹的限位板，所述两块限位板两端彼此连接形成空腔，所述空腔内装设有两端面被所述限位板限位的彼此啮合的一对圆柱齿轮，其中一齿轮与双向电机连接，所述电机壳与所述限位板连接；另一齿轮轴孔有内螺纹，有一螺杆穿过所述两块限位板并与所述齿轮的内螺纹配合；所述限位板板孔与所述螺杆外圆柱面或与所述齿轮的伸出轴配合；所述限位板与所述螺杆有防止彼此相对转动的结构。

35、优选地，所述装设在不同理发工器具的触觉或接近觉感知元器件可共用某些所述i/o口，以节约i/o口数量。

36、驱动所述机械手的复数个电机可联动，以驱动理发工器做复合运动，走出空间曲线。

37、优选地，所述控制系统还包括与所述i/o口连接的下述之一：

38、a.数字按键；

39、b.语音输入模块；

40、c.图形显示屏；

41、d.直接或通过适配电路a与所述i/o口连接的平板电脑或手机。

42、所述适配电路a，譬如采用与rs-232、rs-485或usb等接口连接的ch340模块、ch341模块等。

43、所述平板电脑也可采用各类计算机、微处理器的扩展机等。

44、本发明的目的2是：是提供一种发型设计方法。

45、本发明采用下述技术方案来实现：

46、发型设计方法，采用手工或人工智能技术(ai)通过远程设计或在线设计，给出图像及尺寸。

47、优点：采用人工智能技术(ai)可以快速生成理发机械手可选择和利用的发型。

48、本发明的目的3是：是提供一种发型的选择方法。

49、本发明采用下述技术方案来实现：

50、发型选择方法，在手机、平板电脑、图形显示屏或墙上装设各种发型的图片、所述图片对应的数字或所述图片对应的收费二维码，点击图片、点击控制系统的数字按钮、读入相应数字的语音或扫码付费，即可选中需要的发型。

51、优点：发型的选择灵活、快捷、方便。

52、优选地，所述发型选择方法还包括下述之一的发型优化或修改方法：

53、a.根据手机、平板电脑或图形显示屏上显示选中发型及发型尺寸参数值的图形显示屏，键入或读入修改所述尺寸参数值并读入所述控制系统即可优化该发型；

54、b.在选中发型的基础上，读入高、低、前、后、左、右、厚、薄等简单语音信息，即可优化该发型；

55、c.借助头部的调位配合来修改，譬如，分发线的方位，可通过头部的左或右偏移来修改，控制系统提供短暂的调位准备时长。

56、本发明的目的4是：是提供一种理发方法。

57、本发明采用下述技术方案来实现：

58、一种理发方法包括下述的作业步骤：

59、(1)扎好围布；女士在剪发起始处夹好发夹；

60、(2)戴上护耳件；

61、(3)选中发型或还包括修改发型，启动理发机械手；

62、(4)理发机械手从初始状态开始，按选中发型的程序依次切换各理发工器具至作业区；

63、(5)根据选中发型的规定程序及感知装置发送的感知信息确定理发工器具作业的移动轨迹，包括通过退让绕过耳部、根据待留发长剪去剩余头发(洗发穿插其中)；

64、(6)烫发、吹发；

65、(7)一个人次的理发作业全部完成，所述理发机械手复位至初始状态；

66、(8)理发机械手待命，等待下一个客户。

67、本发明的目的5是：是提供一种理发机械手的编程方法.

68、本发明采用下述技术方案来实现：

69、理发机械手的编程方法，编程方法包括下述之一：

70、a.手工编程；

71、b.机器编程；

72、c.人工智能技术(ai)编程。

73、也可在上述b项或c项的基础上再辅以手工编程。

74、发型由至少一个理发工具、所述理发工具的运动方向及所述各运动所分别对应的时长参数值规定。根据发型的设计尺寸来计算所述理发工具的运动方向及所述各运动所分别对应的时长参数值即可转换成对应的程序代码。

75、本发明的目的6是：是提供一种计算机可读的存储介质。

76、本发明采用下述技术方案来实现：

77、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有发型的作业代码或洗头作业代码。

78、优选地，所述发型的作业代码包括作业步骤(包含理发工器具切入作业区顺序)、作业方法、作业的复数个运动参数值。

79、优选地，所述计算机可读存储介质上还存储有数字键入代码或/和图形显示代码或/和语音识别代码。