自动头部护理方法以及自动头部护理系统

申请号 CN201280044986.1 申请日 2012-09-26 公开(公告)号 CN103796546A 公开(公告)日 2014-05-14
申请人 松下电器产业株式会社; 发明人 藤冈总一郎; 水野修; 广濑俊典; 中村彻;
摘要 本 发明 提供一种能够可靠地支承人的后头部并同时对后头部整体可靠地进行揉洗或按摩等护理的自动头部护理方法及自动头部护理系统。所述自动头部护理方法使用自动头部护理系统(100),该自动头部护理系统(100)具备具有后头部 接触 部(548)的后头部护理单元(500)、及具有头部接触部(409L、409R)的一对护理用臂(114L、114R),在所述自动头部护理方法中,在利用护理用臂(114L、114R)进行除后头部(11)以外的头部(10)的护理时,利用后头部护理单元(500)的后头部接触部(548)来支承后头部(11),在利用后头部护理单元(500)进行后头部(11)的护理时,利用护理用臂(114L、114R)的头部接触部(409L、409R)来支承头部(10)。
权利要求

1.一种自动头部护理方法,其中,
使用自动头部护理系统,该自动头部护理系统具备:用于对人的头部进行支承的后头部护理单元;隔着所述后头部护理单元在左右两侧配置的一对护理用臂;分别设置于一对所述护理用臂的头部接触部;驱动所述护理用臂的臂驱动装置;设置于所述后头部护理单元的后头部接触部;驱动所述后头部护理单元的后头部护理单元驱动装置;检测对所述后头部接触部的按压的后头部按压力检测装置,
在利用所述护理用臂进行除所述后头部以外的所述头部的护理时,利用所述后头部护理单元的所述后头部接触部来支承所述后头部,
在利用所述后头部护理单元进行所述后头部的护理时,利用所述护理用臂的所述头部接触部来支承所述头部。
2.根据权利要求1所述的自动头部护理方法,其中,
在利用所述护理用臂的所述头部接触部支承所述头部时,在头部支承位置配置所述护理用臂来支承所述头部。
3.根据权利要求2所述的自动头部护理方法,其中,
在利用所述护理用臂的所述头部接触部支承所述头部时,根据检测出的所述后头部接触部的按压力来调整所述头部支承位置。
4.根据权利要求3所述的自动头部护理方法,其中,
利用第一头部按压力检测装置检测对一方的所述护理用臂的所述头部接触部的按压力,并且利用第二头部按压力检测装置检测对另一方的所述臂的所述头部接触部的按压力,
以使由所述第一头部按压力检测装置检测出的按压力和由所述第二头部按压力检测装置检测出的按压力一致的方式,调整所述头部支承位置。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的自动头部护理方法,其中,
将所述护理用臂配置在铅垂下方的状态下的所述护理用臂的摆动度设为0°,将所述护理用臂平配置的状态下的所述护理用臂的摆动角度设为90°时,所述头部支承位置处的所述护理用臂的摆动角度为0°以上且30°以下。
6.根据权利要求2~4中任一项所述的自动头部护理方法,其中,
所述头部支承位置是与所述后头部护理单元相邻的位置。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的自动头部护理方法,其中,
在利用所述后头部护理单元进行所述后头部的护理时,检测所述后头部护理单元的摆动角度,并根据检测到的所述摆动角度来修正所述后头部护理单元的按压力。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的自动头部护理方法,其中,
所述自动头部护理系统具备水系统供给部、清洗液供给部或护理液供给部中的至少一个,
使用所述护理用臂的所述头部接触部来进行除所述后头部以外的头部的清洗,使用所述后头部护理单元的所述后头部接触部来进行所述后头部的清洗。
9.一种自动头部护理系统,具备:
用于对人的头部进行支承的后头部护理单元;
隔着所述后头部护理单元在左右两侧配置的一对护理用臂;
分别设于一对所述护理用臂的头部接触部;
驱动所述护理用臂的臂驱动装置;
设于所述后头部护理单元的后头部接触部;
驱动所述后头部护理单元的后头部护理单元驱动装置;
检测对所述后头部接触部的按压力的后头部按压力检测装置;
控制所述臂驱动装置及所述后头部护理单元驱动装置的控制装置,
所述控制装置控制成:
在利用所述护理用臂进行除所述后头部以外的所述头部的护理时,利用所述后头部护理单元的所述后头部接触部来支承所述后头部,
在利用所述后头部护理单元进行所述后头部的护理时,利用所述护理用臂的所述头部接触部来支承所述头部。
10.根据权利要求9所述的自动头部护理系统,其中,
所述控制装置控制成在利用所述护理用臂的所述头部接触部支承所述头部的情况下,在头部支承位置配置所述护理用臂来支承所述头部。
11.根据权利要求10所述的自动头部护理系统,其中,
所述控制装置控制成在利用所述护理用臂的所述头部接触部支承所述头部时,根据检测出的所述后头部接触部的按压力来调整所述头部支承位置。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的自动头部护理系统,其中,具备:
在进行后头部清洗时,使所述后头部护理单元以沿着所述后头部护理单元的左右方向延伸的轴为中心进行摆动的摆动装置;
检测由所述摆动装置使所述后头部护理单元进行摆动的摆动角度的摆动角度检测装置,
所述控制装置具有输出修正部,该输出修正部根据由所述摆动角度检测装置检测出的摆动角度来对所述后头部接触部的按压力进行修正。
13.根据权利要求9~12中任一项所述的自动头部护理系统,其中,
具备水系统供给部、清洗液供给部或护理液供给部中的至少一个,
所述控制装置控制成使用所述护理用臂的所述头部接触部进行除所述后头部以外的头部的清洗,并使用所述后头部护理单元的所述后头部接触部进行所述后头部的清洗。

说明书全文

自动头部护理方法以及自动头部护理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及自动对人的头部进行护理的自动头部护理系统。

背景技术

[0002] 作为人的头部的护理的一例,已知有包括头发在内人的头部的清洗。在进行整理头发或剪发等的美容领域中,人的头部的清洗需要人手,因此期望自动化。另外,在医疗领域中,对在医院等住院的患者等的头部的清洗也同样需要人手,因此期望自动化。
[0003] 目前,作为自动地清洗人的头部的装置,已知有例如专利文献1所公开的自动洗发机。该自动洗发机具有:收容成为上仰状态的人的头部的盆构件;在盆构件内从下侧支承后头部的头部支承网;朝向头部从下侧喷射清洗的多个喷嘴。该自动洗发机通过从喷嘴喷射喷射水,来对由头部支承网支承的人的头部的头发进行清洗。该自动洗发机以使各喷嘴处的喷射压在规定的时间间隔内切换的方式进行控制。在专利文献1中,通过这样的控制,使得用该自动洗发机清洗头发的人能够感觉到像是由人手来进行按摩的感觉。
[0004] 【在先技术文献】
[0005] 【专利文献】
[0006] 【专利文献1】国际公开第2010/090005号

发明内容

[0007] 【发明要解决的课题】
[0008] 然而,像专利文献1所公开的自动洗发机那样切换清洗水的喷射压力的话,可能无法充分地获得对头部进行揉洗或按摩这样的感觉。
[0009] 因此,本申请发明人考虑过开发具备用于对人的头部进行揉洗或按摩的左右一对的可动式臂的自动头部护理系统,来作为能够获得与头部的揉洗或按摩等护理同样的感觉的自动头部护理系统。
[0010] 然而,在使用具备上述那样的臂的自动头部护理系统来进行揉洗或按摩等护理的情况下,需要利用某种支承构件来从下侧支承后头部。因此,就与该支承构件发生干涉的部分而言,无法用臂进行后头部的护理。
[0011] 本发明为了解决上述课题而提出,其目的在于实现能够可靠地支承人的后头部并同时对后头部整体可靠地进行揉洗或按摩等护理的自动头部护理方法及自动头部护理系统。
[0012] 【用于解决课题的手段】
[0013] 为了达成上述目的,本发明涉及一种自动头部护理方法,其中,使用自动头部护理系统,该自动头部护理系统具备:用于对人的头部进行支承的后头部护理单元;隔着所述后头部护理单元在左右两侧配置的一对护理用臂;分别设置于一对所述护理用臂的头部接触部;驱动所述护理用臂的臂驱动装置;设置于所述后头部护理单元的后头部接触部;驱动所述后头部护理单元的后头部护理单元驱动装置;检测对所述后头部接触部的按压力的后头部按压力检测装置,在利用所述护理用臂进行除所述后头部以外的所述头部的护理时,利用所述后头部护理单元的所述后头部接触部来支承所述后头部,在利用所述后头部护理单元进行所述后头部的护理时,利用所述护理用臂的所述头部接触部来支承所述头部。
[0014] 另外,为了达成上述目的,本发明涉及一种自动头部护理系统,具备:用于对人的头部进行支承的后头部护理单元;隔着所述后头部护理单元在左右两侧配置的一对护理用臂;分别设于一对所述护理用臂的头部接触部;驱动所述护理用臂的臂驱动装置;设于所述后头部护理单元的后头部接触部;驱动所述后头部护理单元的后头部护理单元驱动装置;检测对所述后头部接触部的按压力的后头部按压力检测装置;控制所述臂驱动装置及所述后头部护理单元驱动装置的控制装置,所述控制装置控制成:在利用所述护理用臂进行除所述后头部以外的所述头部的护理时,利用所述后头部护理单元的所述后头部接触部来支承所述后头部,在利用所述后头部护理单元进行所述后头部的护理时,利用所述护理用臂的所述头部接触部来支承所述头部。
[0015] 【发明效果】
[0016] 根据本发明,能够可靠地支承人的后头部并同时对后头部整体可靠地进行揉洗或按摩等护理。附图说明
[0017] 图1是表示本发明的第一实施方式涉及的自动头部清洗系统的具体例的立体图。
[0018] 图2是图1所示的自动头部清洗系统的俯视图。
[0019] 图3是表示左清洗单元及右清洗单元的简要结构的图。
[0020] 图4是表示臂的驱动结构的图。
[0021] 图5A是用于说明臂的揉搓动作的说明图。
[0022] 图5B是用于说明臂的揉搓动作的说明图。
[0023] 图6是表示臂的头部护理单元的具体例的侧视图。
[0024] 图7是表示臂的头部护理单元的具体例的立体图。
[0025] 图8是用于说明臂的按压转动的方向的说明图。
[0026] 图9是用于说明臂的摆动转动的方向的说明图。
[0027] 图10是表示后头部护理单元的具体例的立体图。
[0028] 图11是用于说明后头部护理单元的摆动动作的侧视图。
[0029] 图12是表示图1所示的自动头部清洗系统的控制装置的结构的框图
[0030] 图13是表示该第一实施方式涉及的后头部按压力控制部的结构的框图。
[0031] 图14是表示本发明的第二实施方式涉及的后头部按压力控制部的结构的框图。
[0032] 图15是表示本发明的第三实施方式涉及的后头部按压力控制部的结构的框图。
[0033] 图16是表示该第一实施方式的其它形式涉及的后头部按压力控制部的结构的框图。
[0034] 图17是该第一实施方式涉及的头部清洗动作的流程图

具体实施方式

[0035] 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,对相同的结构要素标注同一符号,有时省略说明。另外,为了便于理解,附图主要示意性地示出各结构要素。
[0036] 需要说明的是,在本实施方式的说明中,“水”这样的用语被使用作为包含“热水”的意思。即,本实施方式的说明中的“水”这样的用语意味着“水或热水”,“热水”这样的用语仅意味着“热水”。
[0037] 在本实施方式的说明中,作为自动对人的头部进行护理的自动头部护理系统的一例,对自动清洗人的头部的自动头部清洗系统进行说明。另外,在本实施方式的说明中,作为自动对人的头部进行护理的自动头部护理方法的一例,对自动清洗人的头部的头部清洗动作进行说明。需要说明的是,在本实施方式的说明中,“人的头部的护理”意味着人的头部的清洗或按摩等按压人的头部来进行护理的意思。另外,在本实施方式的说明中,“人的头部的清洗”意味着揉洗人的头皮或头发来进行清洗的意思。而且,在本实施方式的说明中,“左”、“右”、“前”、“后”这样的表示方向的用语是指从接受头部清洗的人观察的方向。
[0038] (第一实施方式)
[0039] 图1是表示本发明的第一实施方式涉及的自动头部清洗系统100的简要结构的立体图,图2是表示自动头部清洗系统100的简要结构的俯视图。
[0040] 如图1及图2所示,自动头部清洗系统100具有盆构件101,该盆构件101用于将成为上仰状态的人的头部10的后头部侧的大致半面以包入的方式收容。
[0041] 在盆构件101上设有用于从下侧支承人的脖子的切口部101c。切口部101c在盆构件101的左右方向上设于中央部。通过在切口部101c安置人的脖子,由此将人的头部10定位在盆构件101的左右方向上的大致中央部。在盆构件101的内部以能从下侧支承人的头部10的后头部11(参照图13)的方式设有后头部护理单元500。后头部护理单元500以从盆构件101的底部101d立起的方式设置。关于后头部护理单元500的具体结构在后叙述。在盆构件101能够装拆地安装有护罩113,以防在清洗时水或洗发液等向外部飞散。需要说明的是,护罩113优选构成为能够开闭,且由透明材料形成以免在清洗时带来压迫感或不安。
[0042] 需要说明的是,在利用自动头部清洗系统100对人的头部10进行清洗时,可以在人的头部10佩戴防水用具(未图示)。在人的头部10带有防水用具的情况下,从后述的喷嘴110喷出的水等被防水用具遮挡,能够防止水等向人脸飞散。
[0043] 在构成盆构件101的壳体101a的内部隔着后头部护理单元500在左右两侧设有支柱102L、102R。支柱102L、102R构成为能够沿着头部10的左右方向移动。由此,能够与人的头部10的大小对应地调整人的头部10与后述的臂基台103L、103R的距离。
[0044] 另外,在盆构件101的内部设有用于清洗人的头部10的清洗单元12。清洗单元12包括隔着后头部护理单元500在左侧配置的左清洗单元12L、隔着后头部护理单元500在右侧配置的右清洗单元12R。上述清洗单元12及后头部护理单元500由后述的控制装置600来驱动控制。
[0045] 首先,对左清洗单元12L的结构进行说明。
[0046] 左清洗单元12L具有与支柱102L连结的支承轴104L,构成为能够绕支承轴104L转动。支承轴104L以隔着头部10在左侧沿头部10的左右方向延伸的方式设置。左清洗单元12L由左臂114L及管111L构成。左臂114L具备臂壳体115L。左侧的臂壳体115L具有沿着头部10的左半侧的外形这样的形状。具体而言,臂壳体115L例如具有从基端部朝向中央部呈大致直线状延伸、从中央部朝向前端部呈大致圆弧状延伸这样的形状。在臂壳体115L的内部收容有图3或图4所示的第一臂105L、第二臂106L及第三臂107L、108L。臂114L、114R是护理用臂的一例。
[0047] 图3是表示左清洗单元12L及右清洗单元12R的简要结构的图,图4是表示左臂114L的驱动结构的简要结构图。需要说明的是,在图3及图4中,将沿着铅垂方向的方向表示为Z轴,将与其垂直的方向表示为X轴及Y轴。
[0048] 如图3所示,左清洗单元12L的管111L具有用于将水、清洗液及护理液中的至少一种朝向头部10喷出的多个喷嘴110。另外,管111L安装在固定于支承轴104L的臂基台103L上,构成为能够与臂基台103L一起以支承轴104L为中心转动。
[0049] 第一臂105L安装在臂基台103L上,构成为能够与臂基台103L一起以支承轴104L为中心转动。在第一臂105L上将第二臂106L支承为转动自如。在第二臂106L上将两个第三臂107L、108L支承为转动自如。在第三臂107L、108L上安装有能够与头部10抵接的头部接触部409L。
[0050] 头部接触部409L具有多个触头109。触头109以向臂壳体115L的外部露出的方式设置。触头109例如由柔软的橡胶质原料形成。需要说明的是,如图1所示,在使用自动头部清洗系统100进行头部10的护理时,可以在触头109上安装罩116(参照图1)。通过安装罩116,由此能够防止水、洗发液或污垢等附着于触头109。
[0051] 在支柱102L内配置有左臂摆动用达201L。该左臂摆动用马达201L的旋转输出经由安装在马达旋转输出轴202L上的齿轮203L、安装在支承轴104L上的齿轮204L向支承轴104L传递。通过传递来的左臂摆动用马达201L的旋转输出来驱动安装在支承轴104L上的臂基台103L向箭头205L的方向转动自如。
[0052] 在臂基台103L内配置有左臂按压用马达206L和臂转动轴209L。臂转动轴209L相对于支承轴104L呈大致直地设置。左臂按压用马达206L的旋转输出经由安装在马达旋转输出轴207La上的齿轮207L和安装在臂转动轴209L上的齿轮208L向第一臂105L传递。通过传递来的左臂按压用马达206L的旋转输出来驱动第一臂105L绕臂转动轴209L向箭头210L的方向转动自如。
[0053] 第一臂105L具备第一压力传感器211L,来作为检测头部10对头部接触部409L的按压力的第一头部按压力检测装置。第一臂105L利用支承轴212L将第二臂106L支承为转动自如。第二臂106L利用支承轴213L将第三臂107L支承为转动自如,且利用支承轴214L将第三臂108L支承为转动自如。
[0054] 在图4中,示出从头部10的表皮面朝向法线方向215L(参照图3)观察第三臂107L、108L的图。在图4中,为了说明左臂114L的驱动传递系统,示意性地表现了臂基台
103L、第一臂105L及第二臂106L等的各配置。
[0055] 如图4所示,在第二臂106L内配置有左臂揉搓动作用马达301L。该左臂揉搓动作用马达301L的旋转输出经由安装在马达旋转输出轴上的齿轮302L、安装在主动轴304L上的齿轮303L向主动轴304L传递。主动轴304L被传递来的左臂揉搓动作用马达301L的旋转输出驱动而绕着轴中心转动自如。
[0056] 安装主动轴304L的一端的齿轮305L的旋转输出经由圆筒齿条306L向安装在第三臂107L上的齿轮307L及齿轮311L传递。并且,通过圆筒齿条306L沿与支承轴213L平行的方向移动,由此使齿轮307L绕转动轴308L转动,并且使齿轮311L绕转动轴312L转动。圆筒齿条306L通过支承轴213L转动自如地支承在第二臂106L上,并且被保持为能够沿着与支承轴213L平行的方向移动。
[0057] 圆筒齿条306L的整体形状形成为大致圆筒状,并且在侧面具备轴对称的齿条机构306La。齿条机构306La设置成与安装在主动轴304L上的齿轮305L卡合,并且与齿轮307L及齿轮311L卡合。
[0058] 在齿轮307L上结合有连结两个触头109的第四臂309L。第四臂309L的两个触头109与齿轮307L一体地被驱动而以转动轴308L为中心转动。同样,在齿轮311L上结合有连结两个触头109的第四臂310L。第四臂310L的两个触头109与齿轮311L一体地被驱动而以转动轴312L为中心转动。
[0059] 另一方面,安装在主动轴304L的另一端的齿轮313L的旋转输出经由圆筒齿条314L向安装在第三臂108L上的齿轮315L及齿轮318L传递。通过圆筒齿条314L沿与支承轴214L平行的方向移动,由此使齿轮315L绕转动轴316L转动,并且使齿轮318L绕转动轴319L转动。圆筒齿条314L的整体形状形成为大致圆筒状,并且在侧面上具备轴对称的齿条机构314La。圆筒齿条314L通过支承轴214L转动自如地支承在第二臂106L上,并且被保持为能够沿着与支承轴214L平行的方向移动。
[0060] 在齿轮315L上结合有连结两个触头109的第四臂317L。第四臂317L的两个触头109与齿轮315L一体地被驱动而以转动轴316L为中心旋转。同样,在齿轮318L上结合有连结两个触头109的第四臂320L。第四臂320L的两个触头109与齿轮318L一体地被驱动而以转动轴319L为中心旋转。
[0061] 图5A及图5B是用于说明左臂114L的揉搓动作的说明图。在图5A中,示出了支承在第二臂106L上的圆筒齿条306L、314L、安装在第三臂107L、108L上的齿轮307L、311L、315L、318L、第四臂309L、310L、317L、320L及触头109。在图5B中,示出了第四臂309L、
310L、317L、320L及触头109,省略了圆筒齿条306L、314L及齿轮307L、311L、315L、318L的图示。在图5A及图5B中,关于第二臂106L及第三臂107L、108L,将它们作为一体而示意性地表示为杆27。
[0062] 如图5A所示,当圆筒齿条306L向箭头27a的方向移动时,与圆筒齿条306L相邻的齿轮307L向箭头27b的方向旋转,齿轮311L向箭头27c的方向旋转。相伴于此,经由第四臂309L、310L安装在齿轮307L、311L上的触头109向箭头27d、27e的方向彼此反向地移动。
[0063] 当圆筒齿条314L向箭头27a的方向移动时,与圆筒齿条314L相邻的齿轮315L向箭头27b的方向旋转,齿轮318L向箭头27c的方向旋转。相伴于此,经由第四臂317L、320L安装在齿轮315L、318L上的触头109向箭头27d、27e的方向彼此反向地移动。
[0064] 另外,当圆筒齿条306L、314L向箭头27a的方向移动时,安装在相邻的不同的第三臂107L、108L(参照图4)上的相邻的齿轮307L、318L彼此向相反方向旋转。其结果是,经由第四臂309L、320L安装在齿轮307L、318L上的触头109向箭头27d、27e的方向彼此反向地移动。这样,当圆筒齿条306L、314L向箭头27a的方向移动时,在与圆筒齿条306L、314L的轴向正交的方向上相邻的两个触头109向箭头27d、27e的方向以接近或离开的方式移动。
[0065] 当在触头109与人的头部10的头皮接触之后使圆筒齿条306L、314L向箭头27a的方向移动时,能够将与触头109接触的头皮的区域彼此接近或拉开。由此,能够使人的头部10的头皮缩紧或拉伸,来对人的头部10的头皮进行揉搓。
[0066] 另外,当在触头109与人的头部10的头发接触的状态下使圆筒齿条306L、314L向箭头27a的方向移动时,能够夹持或拉拽位于触头109之间的头发,使构成头发的发束向各种方向变位而移动,从而能够揉搓发束。
[0067] 另一方面,如图5B所示,当使圆筒齿条306L、314L(参照图5A)向与箭头27a相反的方向移动时,齿轮307L、311L、315L、318L(参照图5A)及触头109分别向与图5A所示的动作方向相反的方向移动。在左清洗单元12L中,通过使圆筒齿条306L、314L向箭头27a的方向和与箭头27a相反的方向往复运动,由此使图5A所示的状态A和图5B所示的状态B交替地反复,而使触头109摆动。由此,能够实现利用多个触头109来揉搓头部10这样的动作(以下,称作“揉搓动作”)。
[0068] 右清洗单元12R与左清洗单元12L相比具有左右对称的结构。
[0069] 即,如图1、图2及图3所示,右清洗单元12R具有与支柱102R连结的支承轴104R,构成为能够绕支承轴104R转动。右清洗单元12R具备右臂114R和管111R,右臂114R具有臂壳体115R。在臂壳体115R中收容有第一~第三臂105R、106R、107R、108R。如图3所示,第一臂105R安装在臂基台103R上,构成为能够与臂基台103R一起以支承轴104R为中心进行转动。在第三臂107R、108R上安装有能够与头部10抵接的头部接触部409R。头部接触部409R具有多个触头109。
[0070] 在支柱102R内配置有右臂摆动用马达201R。该右臂摆动用马达201R的旋转输出经由安装在马达旋转输出轴202R上的齿轮203R和安装在支承轴104R上的齿轮204R向支承轴104R传递。通过传递来的右臂摆动用马达201R的旋转输出来驱动安装在支承轴104R上的臂基台103R向箭头205R的方向转动自如。
[0071] 在臂基台103R内配置有右臂按压用马达206R和臂转动轴209R。臂转动轴209R相对于支承轴104R呈大致直角地设置。右臂按压用马达206R的旋转输出经由安装在马达旋转输出轴207Ra上的齿轮207R和安装在第一臂105R的臂转动轴209R上的齿轮208R向第一臂105R传递。通过传递来的右臂按压用马达206L的旋转输出来驱动第一臂105R绕着臂转动轴209R向箭头210R的方向转动自如。
[0072] 第一臂105R具备第二压力传感器211R,来作为检测头部10对头部接触部409R的按压力的第二头部按压力检测装置。第一臂105R利用支承轴212R将第二臂106R支承为转动自如。第二臂106R利用支承轴213R将第三臂107R支承为转动自如,且利用支承轴214R将第三臂108R支承为转动自如。
[0073] 另外,在第三臂107R、108R分别安装有与圆筒齿条卡合的齿轮。圆筒齿条通过支承轴213R、214R转动自如地支承在第二臂106R上,且被保持为能够沿着与支承轴213R、214R平行的方向移动。在该齿轮上结合有连结两个触头109的第四臂,两个触头109与所述齿轮一体地由配置在第二臂106R内的右臂揉搓动作用的马达驱动而进行转动。
[0074] 接着,参照图6及图7,对左臂114L及右臂114R中比第一臂105L、105R靠臂前端侧的部分所构成的头部护理单元40的具体例进行说明。
[0075] 图6是表示头部护理单元40的具体例的侧视图,图7是表示头部护理单元40的具体例的立体图。需要说明的是,在图6及图7中,局部地示出了第二臂106L。另外,在图6及图7中,图示出左臂114L的头部护理单元40,但右臂114R也具有同样的头部护理单元。
[0076] 如图6及图7所示,头部护理单元40具备:传递来自在第二臂106L配置的左臂揉搓动作用马达301L的输出的主动轴304L;与配置在主动轴304L两端的齿轮305L、313L分别卡合的两个圆筒齿条306L、314L;由与两个圆筒齿条306L、314L的中心轴306Lb、314Lb分别一致的支承轴213L、214L保持为转动自如的第三臂107L、108L。
[0077] 在头部护理单元40中,左臂揉搓动作用马达301L的旋转输出经由配置在主动轴304L两端的齿轮305L、313L及圆筒齿条306L、314L向安装在第三臂107L、108L上的齿轮
307L、311L、315L、318L传递。通过该传递来的左臂揉搓动作用马达301L的旋转输出,使齿轮307L、311L、315L、318L转动,而使分别安装在齿轮307L、311L、315L、318L上的两个触头
109转动。
[0078] 两个圆筒齿条306L、314L分别通过支承轴213L、214L转动自如地支承在第二臂106L上。另外,与圆筒齿条306L卡合的齿轮307L与转动自如地保持在第三臂107L上的转动轴308L结合。转动轴308L与连结两个触头109的第四臂309L结合。由此,齿轮307L和触头109能够绕转动轴308L一体地转动。需要说明的是,转动轴308L例如通过在夹持第三臂107L的上下两侧具备凸缘部等方式来维持圆筒齿条306L与齿轮307L的卡合状态。
齿轮311L、315L、318L与齿轮307L同样地构成。具体而言,齿轮311L、315L、318L构成为能够绕各自的转动轴312L、316L、319L而与触头109一体地转动。
[0079] 需要说明的是,第四臂309L、310L、317L、320L形成为倒V字状,作为弹性体的一例即板簧来发挥功能。因此,触头109在第四臂309L、310L、317L、320L的弹力的作用下被按压到人的头部10,能够仿照着人的头部10的表面形状来移动。因而,能够利用触头109顺畅且高效地护理人的头部10。
[0080] 参照图8及图9,对左右的臂114L、114R的有关动作方向的各种定义进行说明。需要说明的是,在图8及图9中,以左右的臂114L、114R为代表而仅图示出左臂114L,但对右臂114R也适用同样的定义。
[0081] 如图8所示,将臂114L(114R)绕着臂转动轴209L(209R)以接近或离开人的头部10的表面的方式进行转动称作“按压转动”。另外,将臂114L(114R)接近头部10的方向称作“按压方向(箭头D1的方向)”,将臂114L(114R)离开头部10的方向称作“释放方向(箭头D2的方向)”。而且,关于按压转动的角度位置,将臂114L(114R)离开头部10最远的角度位置定义为0°,将从该0°的角度位置偏向按压方向的角度的大小称作“按压角度θPL(θPR)”。
[0082] 如图9所示,在自动头部清洗系统100中,将臂114L(114R)绕支承轴104L(104R)沿头部10的前后方向转动称作“摆动转动”。另外,将朝向头部10的前侧的摆动转动的方向(箭头D3的方向)设为正方向。而且,关于摆动转动的角度位置,将头部10的后侧的角度位置定义为0°,将从该0°的角度位置偏向正方向的角度的大小称作“摆动角度θSL(θSR)”。即,摆动角度θSL(θSR)成为0°的方向为铅垂下方。在本实施方式中,摆动角度θSL(θSR)的最大值设定为例如130°。即,在本实施方式中,将臂114L、114R的头部接触部409L、409R相对于支承轴104L、104R配置在铅垂下方的位置处的摆动角度定义为θSL(θSR)=0°。另外,在本实施方式中,将头部接触部409L、409R相对于臂114L、114R的支承轴104L、104R在由后头部护理单元500支承的头部10的头顶方向水平配置的状态下的臂114L、114R的摆动角度定义为θSL(θSR)=90°。
[0083] 返回图3继续说明。在图3中,自动头部清洗系统100具有水系统216、清洗液系统阀217和护理液系统阀218。水系统阀216、清洗液系统阀217及护理液系统阀218的输出口并联连接,且经由配管219而与管111L、111R连接。水系统阀216将其输入口与未图示的水系统供给部连接而能够从外部被供给水。清洗液系统阀217在其输入口连接对清洗液和压缩空气进行混合的混合部220,能够被供给通过将来自供给洗发液等清洗液的清洗液供给部222的清洗液和压缩空气在混合部220中混合而成的奶油冻状的清洗液。护理液系统阀218在其输入口连接护理液供给部221,能够被供给来自护理液供给部221的护理液。
[0084] 在自动头部清洗系统100中,通过适当控制水系统阀216、清洗液系统阀217、护理液系统阀218,由此能够从设于管111L、111R的多个喷嘴110喷出水或奶油冻状的清洗液或护理液。需要说明的是,护理液也可以从与喷嘴110不同而另行设置的喷嘴(未图示)雾状地喷出。这种情况下,护理液的供给路径以连接能够将护理液呈雾状喷出的喷嘴(未图示)与护理液系统阀218的方式构成即可。
[0085] 在自动头部清洗系统100中,与人的头部10的形状对应地使清洗单元12动作,从而能够清洗头部10。由此,能够高效地清洗人的头部10,减少水或洗发液等的使用量,并且减少污水等的量。
[0086] 另外,如图2所示,在自动头部清洗系统100中,在盆构件101的底部101d设有两个排水口101b,能够将清洗中使用过的水等从排水口101b排出。需要说明的是,在排水口101b连接有未图示的排水管。将清洗中使用过的水等从该排水口101b向外部进行排水处理
[0087] 接着,参照图10及图11对后头部护理单元500的具体例进行说明。该后头部护理单元500具有进行人的后头部11(参照图13)的护理的功能、及在利用上述的臂114L、114R进行人的头部10的护理时从下侧支承后头部11的功能。需要说明的是,在利用后头部护理单元500进行后头部11的护理时,如后所述那样利用臂114L、114R从下侧支承头部
10。
[0088] 如图10所示,后头部护理单元500具有与臂114L、114R的头部护理单元40同样的结构。后头部护理单元500具备:具有能够与后头部11接触的多个触头550的后头部接触部548;用于进行基于后头部接触部548的揉搓动作的后头部揉搓动作用马达501。需要说明的是,图10所示的后头部护理单元500的各结构构件收容在壳体560(参照图11)内,在图10中,省略了壳体560的图示。后述的触头550及揉搓动作用臂509、510、539、540设置成从壳体560露出。
[0089] 后头部揉搓动作用马达501安装在壳体560内。后头部揉搓动作用马达501的旋转输出经由安装在马达旋转输出轴上的齿轮502和安装在主动轴504上的齿轮503向主动轴504传递。在主动轴504两端设有齿轮505、513。一方的齿轮505与第一圆筒齿条506啮合,另一方的齿轮513与第二圆筒齿条514啮合。上述的圆筒齿条506、514的支承轴523、524由保持台527、528保持为转动自如。
[0090] 两个齿轮507、511与第一圆筒齿条506啮合,两个齿轮537、541与第二圆筒齿条514啮合。需要说明的是,在图10中,示出了齿轮507、511、537、541形成为扇形的例子,但齿轮507、511、537、541的形状并不特另局限于此。
[0091] 揉搓动作用臂509、510、539、540分别经由转动轴508、512、538、542而与上述的齿轮507、511、537、541结合。由此,齿轮507、511、537、541和揉搓动作用臂509、510、539、540能够以转动轴508、512、538、542为中心而一体地转动。
[0092] 转动轴508、512、538、542转动自如地保持在上述的保持台527、528上。需要说明的是,转动轴508、512、538、542例如通过在夹持保持台527、528的上下两侧具备凸缘部等方式来维持圆筒齿条506、514与齿轮507、511、537、541的卡合状态。
[0093] 在揉搓动作用臂509、510、539、540各自的两端设有上述的触头550。在图10中,比图中央靠右侧图示出的触头550用于与后头部11的左半侧接触,比图中央靠左侧图示出的触头550用于与后头部11的右半侧接触。
[0094] 揉搓动作用臂509、510、539、540形成为V字状,作为弹性体的一例即板簧来发挥功能。因此,触头550在揉搓动作用臂509、510、539、540的弹力的作用下被按压到人的后头部11,能够仿照着后头部11的表面形状来移动。因而,能够利用触头550顺畅且高效地护理后头部11。
[0095] 通过以上的结构,在后头部护理单元500中,后头部揉搓动作用马达501的旋转输出经由配置在主动轴504两端的齿轮505、513及圆筒齿条506、514向与转动轴508、512、538、542的一端结合的齿轮507、511、537、541传递。通过该传递来的后头部揉搓动作用马达501的旋转输出,能够使揉搓动作用臂509、510、539、540与齿轮507、511、537、541一体地转动,从而利用设在揉搓动作用臂509、510、539、540两端的触头550来进行揉搓人的后头部11的动作。
[0096] 图11是示意性地表示后头部护理单元500的安装结构的侧视图。
[0097] 如图11所示,在本实施方式中,具有后头部摆动用马达572,来作为使后头部护理单元500摆动的摆动装置。后头部摆动用马达572使后头部护理单元500以沿人的头部10的左右方向延伸的转动轴564为中心进行摆动。该后头部摆动用马达572固定在盆构件101的底部101d。转动轴564在一端与后头部摆动用马达572的旋转输出轴连结而被驱动,另一端由安装在盆构件101的底部101d的基台部570支承为转动自如。另外,在转动轴564连结有摆动臂部562的下端部。摆动臂部562能够与转动轴564一体地转动。
[0098] 在摆动臂部562的上端固定有后头部护理单元500的壳体560。另外,在壳体560上安装有第三压力传感器580,来作为检测后头部11对后头部接触部548的按压力的后头部按压力检测装置。
[0099] 通过以上的结构,后头部护理单元500在后头部摆动用马达572的驱动下能够与转动轴564及摆动臂部562一体地向接近或离开盆构件101的切口部101c的方向摆动。由此,能够对后头部护理单元500在摆动方向上进行位置调整,能够在更为适当的位置处用后头部护理单元500对人的后头部11进行支承或护理。
[0100] 关于后头部护理单元500的摆动方向,如下定义。首先,将接近切口部101c的摆动方向(箭头D4的方向)设为正方向。另外,关于摆动方向的角度位置,将后头部护理单元500的可摆动范围中最远离切口部101c的角度位置定义为0°。另外,将从该0°的角度位置起偏向正方向的角度的大小定义为摆动角度θT。另外,将可摆动范围中最接近切口部101c的角度位置定义为θTMAX。
[0101] 需要说明的是,后头部护理单元500可以构成为除了能够进行上述的摆动方向的位置调整以外,还能够进行沿着盆构件101的底部101d的水平方向的位置调整。这种情况下,能够将后头部护理单元500配置在更为适当的位置,能够实现更为舒适的后头部护理单元500对后头部11的支承或护理。
[0102] 另外,优选后头部护理单元500具备未图示的后头部清洗用的喷嘴。通过具备喷嘴,由此在利用后头部护理单元500清洗后头部11时,能够从后头部清洗用的喷嘴朝向后头部11喷出水、清洗液或护理液。另外,这种情况下,在与后头部清洗用的喷嘴连接的管上连接例如上述的水系统供给部、清洗液供给部222及护理液供给部221。
[0103] 以下,对自动头部清洗系统100的各种动作的控制进行说明。
[0104] 如图12所示,自动头部清洗系统100具备综合地控制自动头部清洗系统100的整体动作的控制装置600。
[0105] 控制装置600通过对驱动臂114L、114R的左右一对的臂驱动装置401L、401R、驱动后头部护理单元500的后头部护理单元驱动装置402、各种阀216、217、218的开闭动作进行控制,由此实现自动头部清洗系统100的各种动作。这里,左右一对的臂驱动装置401L、401R驱动臂114L、114R,从而利用头部接触部409L、409R来进行头部10的护理。后头部护理单元驱动装置402驱动后头部护理单元500,从而利用后头部接触部548来进行后头部
11的护理。
[0106] 左臂驱动装置401L包括左臂摆动用马达201L、左臂按压用马达206L及左臂揉搓动作用马达301L。另外,右臂驱动装置401R包括右臂摆动用马达201R、右臂按压用马达206R及右臂揉搓动作用马达301R。
[0107] 在左臂摆动用马达201L及右臂摆动用马达201R分别内置有与臂摆动用马达201L、201R的旋转角度同步产生脉冲信号编码器291L、291R。编码器291L、291R所产生的脉冲信号作为臂114L、114R的摆动角度θSL、θSR的信息向控制装置600输入。
[0108] 同样,在左臂按压用马达206L及右臂按压用马达206R分别内置有与臂按压用马达206L、206R的旋转角度同步产生脉冲信号的编码器296L、296R。编码器296L、296R所产生的脉冲信号作为臂114L、114R的按压角度θPL、θPR的信息向控制装置600输入。
[0109] 后头部护理单元驱动装置402包括后头部摆动用马达572和后头部揉搓动作用马达501。在后头部摆动用马达572内置有与后头部摆动用马达572的旋转角度同步产生脉冲信号的编码器592,来作为检测后头部护理单元500的摆动角度θT的摆动角度检测装置。编码器592所产生的脉冲信号作为后头部护理单元500的摆动角度θT的信息向控制装置600输入。
[0110] 另外,自动头部清洗系统100具有接受人的操作输入的操作部404。输入到操作部404的操作信号被向控制装置600输入。而且,自动头部清洗系统100具有根据来自控制装置600的输出信号来显示自动头部清洗系统100的各种动作状态的显示部406。操作部404也可以是触控面板式的操作部。在操作部404为触控面板式的操作部的情况下,上述的显示部406可以与操作部一体化。
[0111] 控制装置600具有头部护理控制部602、后头部护理控制部604、头部支承控制部606、后头部按压力控制部610和存储各种信息的存储部690。头部护理控制部602控制左右的臂114L、114R对人的头部10的护理动作。后头部护理控制部604控制后头部护理单元
500对人的后头部11的护理动作。头部支承控制部606进行控制,使得在后头部护理单元
500对后头部11进行护理动作时,臂114L、114R的头部接触部409L、409R配置在能够从下侧支承头部10的头部支承位置处。后头部按压力控制部610在头部接触部409L、409R配置于头部支承位置的状态下控制后头部护理单元500的后头部接触部548对后头部11的按压力。
[0112] 头部护理控制部602为了进行臂114L、114R对头部10的清洗动作,而控制左右的臂驱动装置401L、401R和各种阀216、217、218的开闭动作。通过这样控制,由此能够使臂114L、114R的摆动转动或按压转动的动作、基于触头109的揉搓动作、以及来自喷嘴110的水、清洗液或护理液的喷出动作以各种模式联动。由此,能够实现揉洗、冲洗、控水及梳理等各种头部10的清洗动作。
[0113] 另外,头部护理控制部602为了进行臂114L、114R对头部10的按摩动作,而控制左右的臂驱动装置401L、401R。通过这样控制,由此能够使臂114L、114R的摆动转动或按压转动的动作、基于触头109的揉搓动作以各种模式联动。由此,能够实现各种按摩动作。
[0114] 这样,在利用头部护理控制部602来控制头部10的清洗动作或按摩动作时,人的后头部11被后头部护理单元500从下侧支承,因此能够在头部10稳定的状态下进行清洗动作或按摩动作。
[0115] 后头部护理控制部604通过控制后头部护理单元驱动装置402以进行后头部护理单元500对后头部11的护理动作,由此使后头部护理单元500的摆动及揉搓动作复合地动作。由此,在后头部11,对于无法由臂114L、114R进行护理的部分而言,能够实现后头部护理单元500进行的清洗动作或按摩动作等护理动作。需要说明的是,在利用后头部护理单元500进行清洗动作时,优选从上述的后头部清洗用的喷嘴喷出水、清洗液或护理液。这种情况下,用于控制该喷出的阀的开闭动作与后头部护理单元500的摆动及揉搓动作一并被控制。
[0116] 头部支承控制部606在后头部护理单元500对后头部11进行护理动作时,控制左右的臂驱动装置401L、401R,由此将左右的臂114L、114R的头部接触部409L、409R配置在后述的头部支承位置。
[0117] 臂114L、114R所配置的头部支承位置设定为后头部11中不与后头部护理单元500的后头部接触部548发生干涉的位置,并且设定为减轻对人的脖子的负担的位置。在设置成后头部接触部548与后头部11的下部11b接触的情况下,头部支承位置设定成与后头部11的上部11a接触。具体而言,头部支承位置以臂114L、114R的摆动角度θSL、θSR满足
0°≤θSL、θSR≤30°的方式设定。通过将头部支承位置以摆动角度θSL、θSR成为0°以上且30°以下的方式设定,由此在将对头部10的支承从后头部护理单元500变更为臂
114L、114R来进行时,头部10的姿态几乎不改变,能够减轻对人的脖子的负担。
[0118] 而且,为了使对头部10的支承相对于重力稳定,期望将头部支承位置以摆动角度θSL、θSR为0°以上且10°以下的方式设定。这样,通过将摆动角度设定为0°以上且10°以下,由此使对头部10的支承相对于重力也稳定,而且,能够减轻对人的脖子的负担。
[0119] 另外,而且,为了减轻对臂114L、114R的负载,期望将头部支承位置以摆动角度θSL、θSR为20°以上且30°以下的方式设定。这样,通过将摆动角度设定为20°以上且30°以下,由此能够减轻对臂114L、114R的负载,并且基于有关臂114L、114R、后头部护理单元500及切口部101c的支点、力点及作用点的关系,能够减轻对人的脖子的负担。
[0120] 另外,如图16所示,通过将臂114L、114R与后头部护理单元500相邻的位置设为头部支承位置,由此使人的头部10的姿态的变化小,能够减轻对人的脖子的负担。然而,在这样将头部支承位置设定成与后头部护理单元500相邻的情况下,由于臂114L、114R与后头部护理单元500发生干涉的可能性增高,因此需要在更精密地控制臂114L、114R等方面下功夫。
[0121] 需要说明的是,臂114L、114R向头部支承位置的移动优选如下进行:首先,使臂114L、114R分别进行摆动转动来调整摆动角度,之后,使臂114L、114R以向头部10的方向按压的方式逐渐移动。此时,优选使臂114L、114R联动,而同时以向头部10的方向按压的方式逐渐移动。这样,通过使臂114L、114R在调整了摆动角度之后向按压方向移动,由此在从后头部护理单元500切换成臂114L、114R来进行支承时,能够进一步减轻对人的脖子造成的负担。
[0122] 具体而言,头部支承控制部606以使头部接触部409L、409R配置于头部支承位置的方式,对左右的臂114L、114R的摆动角度θSL、θSR及按压角度θPL、θPR进行控制。此时,左右的臂114L、114R的摆动角度θSL、θSR被控制成彼此相等。然而,为了避免臂114L、114R彼此的干涉,可以将摆动角度θSL、θSR控制成稍微错开。
[0123] 这样,本实施方式中,在利用后头部护理单元500来进行后头部11的护理动作时,利用左右的臂114L、114R来支承头部10,因此能够在使头部10稳定的状态下执行后头部11的护理。
[0124] 需要说明的是,在利用臂114L、114R来支承头部10时,优选臂114L的第四臂309L、310L、317L、320L配置成彼此平行。通过这样将第四臂309L、310L、317L、320L配置成彼此平行,由此能够使从头部10向各触头109的载荷分散而变得均匀。
[0125] 另外,通过一边利用后头部护理单元500进行后头部11的护理动作,一边使支承着头部10的臂114L、114R的头部接触部409L、409R的触头109摆动,由此能够使水、清洗液或护理液容易流动。具体而言,通过一边利用后头部护理单元500进行后头部11的护理动作,一边使支承着头部10的臂114L、114R的触头109摆动,由此能够使由于后头部护理单元500进行的清洗动作产生而流下来的水、清洗液或护理液在由摆动产生的触头109与头部10之间的间隙中流动,从而使水、清洗液或护理液容易流动。而且,这种情况下,还能够利用支承着头部10的臂114L、114R进行头部10的按摩。
[0126] 后头部按压力控制部610具有输出与后头部接触部548对后头部11的按压力有关的规定的指令值的指令值输出部612。指令值输出部612将能够最适于进行后头部护理单元500对后头部11的护理动作的按压力作为指令值输出。因而,从指令值输出部612输出的指令值以根据后头部11的护理动作的形式而始终成为最佳的值的方式变化。
[0127] 另外,后头部按压力控制部610具有支承位置调整部614,该支承位置调整部614以使由第三压力传感器580检测出的后头部11对后头部接触部548的按压力与从指令值输出部612输出的指令值一致的方式,通过臂驱动装置401L、401R的控制来调整头部支承位置。
[0128] 具体而言,支承位置调整部614通过控制左臂按压用马达206L和右臂按压用马达206R,来控制臂114L、114R的按压角度θPL、θPR,从而进行头部支承位置的高度调整。后头部接触部548对后头部11的按压力在头部支承位置上升时减少,在头部支承位置下降时增加。因此,通过支承位置调整部614进行的头部支承位置的高度调整,由此能够控制成使后头部接触部548对后头部11的按压力与从指令值输出部612输出的指令值一致。
[0129] 而且,后头部按压力控制部610也可以具有输出修正部616,该输出修正部616可以将从指令值输出部612输出的指令值根据由编码器592检测出的后头部护理单元500的摆动角度θT来修正。关于输出修正部616的具体说明与后述的第二实施方式的说明一并进行。
[0130] 另外,后头部按压力控制部610也可以具有输入修正部618,该输入修正部618以使由设于左臂114L的第一压力传感器211L检测出的按压力与由设于右臂114R的第二压力传感器211R检测出的按压力一致的方式,对从指令值输出部612经由支承位置调整部614向右臂驱动装置401R输入的指令值进行修正。有关输入修正部618的具体说明与后述的第三实施方式的说明一并进行。
[0131] 以下,对后头部按压力控制部610的具体结构进行说明。
[0132] 图13是表示第一实施方式涉及的后头部按压力控制部610的结构的框图。另外,图13是从头部10的左侧观察到后头部11的上部11a由配置在头部支承位置上的臂114L、114R的头部接触部409L、409R从下侧支承,且在后头部11的下部11b由后头部护理单元
500执行护理动作的状态的示意图。这里,后头部11的上部11a是指后头部11中的头部顶侧的部分,后头部11的下部11b是指后头部11中的脖子侧的部分。然而,在图13中仅图示出左臂114L的头部接触部409L,但右臂114R的头部接触部409R也同样配置在头部支承位置。
[0133] 如图13所示,后头部按压力控制部610具有比较器622。在比较器622中,对从指令值输出部612输出的指令值和由第三压力传感器580检测到的按压力进行比较,算出两者的误差。
[0134] 另外,后头部按压力控制部610具有由支承位置调整部614来控制的位置控制器624。位置控制器624根据从比较器622发送的误差信号来执行运算。该运算结果的信号从位置控制器624向左臂按压用马达206L和右臂按压用马达206R发送。由此,通过调整臂114L、114R的按压角度θPL、θPR,由此能够对臂114L、114R的头部接触部409L、409R进行位置调整,使后头部接触部548对后头部11的下部11b的按压力与指令值输出部612的指令值一致。
[0135] 通过进行以上那样的反馈控制,由此在第一实施方式中,能够在由臂114L、114R支承而使头部10稳定的状态下,由后头部护理单元500以始终适度的按压力执行后头部11的护理动作。
[0136] 图16是表示第一实施方式的其它形式涉及的后头部按压力控制部610的结构的框图。在图16中,除了左臂114L的头部接触部409L和右臂114R的头部接触部409R的位置与图13不同以外,均与图13相同,因此省略说明。
[0137] 使用图17的流程图,对使用以上说明的该第一实施方式的自动头部清洗系统的头部清洗动作进行说明。
[0138] 如图17所示,利用后头部护理单元500对盆构件101内的人的头部10的后头部11进行支承(步骤S01)。这里,后头部11的支承也可以通过人自动将后头部11放置到后头部护理单元500来进行,也可以是自动头部清洗系统根据未图示的传感器等的信息使后头部护理单元500移动来支承后头部11。
[0139] 接着,通过使清洗单元12进行按压转动、摆动转动或/及揉搓动作,由此对除后头部11以外的头部10的区域进行清洗(步骤S02)。
[0140] 接着,当完成除后头部11以外的头部10的区域的清洗时,使用清洗单元12在上述的头部支承位置处对头部10进行支承(步骤S03)。
[0141] 接着,当确认到清洗单元12对头部10的支承时,解除后头部护理单元500对后头部11的支承(步骤S04)。这里,若步骤S03中的清洗单元12对头部10的支承不完全,则在解除了后头部护理单元500的支承的瞬间头部10可能会落下,因此优选利用未图示的图像传感器或压力传感器211L、211R等充分地确认清洗单元12对头部10的支承。
[0142] 接着,通过使后头部护理单元500进行揉搓动作或/及摆动,由此清洗后头部11(步骤S05)。
[0143] 接着,当完成后头部11的清洗时,使用后头部护理单元500来支承后头部11(步骤S06)。
[0144] 接着,当确认到后头部护理单元500对后头部11的支承时,解除清洗单元12对头部10的支承(步骤S07)。
[0145] 使用该第一实施方式的自动头部清洗系统的头部清洗动作在进行了上述的步骤S01~S07之后,可以根据需要反复规定次数(一次以上)的步骤S02~S07来进行。
[0146] 需要说明的是,也可以调换除后头部11以外的头部10的区域的清洗(步骤S02~S04)和后头部11的清洗(步骤S05~S07)的顺序来进行清洗。然而,这种情况下,需要在步骤S01中使用清洗单元12、在头部支承位置处支承头部10。需要说明的是,认为最初对后头部11进行支承来清洗的话,对接受清洗的人来说更为安心,因此优选尽可能地按照图17所示的流程的顺序来进行清洗。
[0147] (第二实施方式)
[0148] 图14是表示第二实施方式涉及的后头部按压力控制部610的结构的框图。需要说明的是,在本发明的第二实施方式涉及的自动头部清洗系统中,仅对与上述的实施方式1涉及的自动头部清洗系统不同的部分即后头部按压力控制部610进行说明,而省略说明与自动头部清洗系统同样的结构及动作。另外,在图14中,与图13同样,仅图示出左臂114L的头部接触部409L,但右臂114R的头部接触部409R也同样配置在头部支承位置。
[0149] 第二实施方式涉及的后头部按压力控制部610除了进行与上述的第一实施方式同样的控制以外,还进行用于抑制在后头部护理单元500对后头部11清洗时与后头部护理单元500的摆动相伴的不良情况的控制。
[0150] 具体进行说明,后头部接触部548对后头部11的按压力根据后头部护理单元500的摆动角度θT而变化。因此,假设在像第一实施方式那样简单地根据第三压力传感器580的输出值来调整臂114L、114R的头部支承位置的情况下,则在一边使后头部护理单元500进行摆动一边进行后头部11的护理动作时,后头部护理单元500每次摆动都使头部支承位置及头部10上下移动,因此有时会给人带来不适感。
[0151] 为了抑制该不良情况,在第二实施方式中,输出修正部616对从指令值输出部612输出的指令值执行用于抑制头部支承位置的高度变动的补偿处理。
[0152] 如图14所示,后头部按压力控制部610与第一实施方式同样,具有比较器622和位置控制器624。另外,第二实施方式涉及的后头部按压力控制部610具有由输出修正部616来控制的FF补偿器632和加法器634。
[0153] 向FF补偿器632输入从编码器592输出的后头部护理单元500的摆动角度θT的信息。FF补偿器632根据输入了的摆动角度θT的值,来执行对从指令值输出部612输出的指令值的补偿处理。该补偿处理使用在存储部690中预先与摆动角度θT对应存储好的信息。
[0154] 举出具体例来进行说明,在存在摆动角度θT越小后头部接触部548对后头部11的按压力越变大的倾向的情况下,摆动角度θT越小头部支承位置越容易上升,摆动角度θT越大头部支承位置越容易下降。因此,这种情况下,输出修正部616以摆动角度θT越小越增大从指令值输出部612输出的指令值的方式进行修正,来允许按压力增高,从而抑制因后头部护理单元500的摆动引起的头部支承位置的上升。另外,这种情况下,输出修正部616以摆动角度θT越大越减小从指令值输出部612输出的指令值的方式进行修正,来允许按压力减小,从而抑制因后头部护理单元500的摆动引起的头部支承位置的下降。
[0155] 在加法器634中,将从指令值输出部612输出的指令值加上从FF补偿器632输出的值。将这样修正后的指令值向比较器622发送,来进行与第一实施方式同样的反馈控制。
[0156] 如上所述,在第二实施方式中,通过并用与第一实施方式同样的反馈控制和与摆动角度θT对应的前馈控制,由此能够与抑制按压力的变动相比更优先抑制人的头部10的上下移动,同时利用后头部护理单元500以适度的按压力执行后头部11的护理动作。
[0157] (第三实施方式)
[0158] 图15是表示第三实施方式涉及的后头部按压力控制部610的结构的框图。需要说明的是,在本发明的第三实施方式涉及的自动头部清洗系统中,仅说明与上述的实施方式1涉及的自动头部清洗系统不同的部分即后头部按压力控制部610,而省略说明与自动头部清洗系统同样的结构及动作。另外,图15是从头部10的顶部侧观察到人的头部10由配置在头部支承位置的臂114L、114R的头部接触部409L、409R从下侧支承,且在后头部11由后头部护理单元500执行护理动作的状态的示意图。
[0159] 第三实施方式涉及的后头部按压力控制部610除了进行与第一实施方式同样的控制以外,还进行用于抑制在后头部护理单元500对后头部11清洗时因从头部10受到的负载而导致的左右的臂114L、114R的不均衡的控制。
[0160] 具体进行说明,由于人的头部10的形状不是左右对称、头部10在向左右倾斜的状态下收容于盆构件101、或者在左右方向上头部10的中央相对于盆构件101的中央发生位置偏移等理由,收容于盆构件101的头部10的下端的高度有时在左右会有所不同。这种情况下,若将左右的臂114L、114R的头部支承位置设定为同一高度,则由于施加到左右的臂114L、114R上的负载变得不均衡,因此有时会对一方的臂114L、114R施加过大的负载。
[0161] 为了抑制该不良情况,在第三实施方式中,输入修正部618对从指令值输出部612仅经由支承位置调整部614向右臂按压用马达206R输入的指令值执行用于抑制施加到左右的臂114L、114R上的负载的不均衡的补偿处理。
[0162] 如图15所示,后头部按压力控制部610与第一实施方式同样,具有比较器622和位置控制器624。另外,第三实施方式涉及的后头部按压力控制部610具有由输入修正部618来控制的比较器646、平衡补偿器648和加法器650。
[0163] 在比较器646中,对设于左臂114L的第一压力传感器211L的输出值和设于右臂114R的第二压力传感器211R的输出值进行比较,算出从头部10施加到左右的臂114L、114R上的按压力之差。从比较器646输出的误差信号被向平衡补偿器648发送。
[0164] 平衡补偿器648根据从比较器646输入的信息,以使施加到左臂114L上的按压力和施加到右臂114R上的按压力一致的方式,执行对向右臂按压用马达206R输入的按压力的指令值的补偿处理。
[0165] 在加法器650中,将从指令值输出部612经由位置控制器624输入了的按压力的指令值加上从平衡补偿器648输出的值。将在加法器650中进行加法运算得到的指令值向右臂按压用马达206R输入。
[0166] 对平衡补偿器648中的补偿处理具体进行说明。例如,在施加到右臂114R上的按压力比施加到左臂114L上的按压力大时,平衡补偿器648以使右臂114R的按压角度θPR变小的方式执行补偿处理。由此,使右臂114R的头部接触部409R下降,因此能够抑制施加到右臂114R上的负载,从而抑制施加到左右的臂114L、114R上的负载的不均衡。反之,在施加到右臂114R上的按压力比施加到左臂114L上的按压力小的情况下,平衡补偿器648以使右臂114R的按压角度θPR增大的方式执行补偿处理。由此,使右臂114R的头部接触部409R上升,因此能够减轻施加到左臂114L上的负载,从而抑制施加到左右的臂114L、114R上的负载的不均衡。
[0167] 如上所述,在第三实施方式中,由于对施加到左右的臂114L、114R上的负载的平衡进行补偿,因此能够防止在单侧的臂114L、114R上施加过大的负载。另外,就从臂114L、114R向人的头部10施加的负载来说,也能够实现左右的均衡。
[0168] 需要说明的是,第三实施方式中,可以在后头部按压力控制部610所进行的上述控制中组合与第二实施方式同样的前馈控制,由此,还能够实现头部10的上下移动的抑制。
[0169] 以上,例举上述的实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不局限于上述的实施方式。
[0170] 例如,在上述的实施方式中,对头部接触部409L、409R由多个触头109构成、且后头部接触部548由多个触头550构成的情况进行了说明,但在本发明中,头部接触部409L、409R及后头部接触部548的结构并不特别局限于此。
[0171] 另外,也可以在左右的臂114L、114R上设置用于使臂114L、114R的长度伸缩的未图示的连杆机构。通过设置这样的连杆机构,由此能够更适当地进行与头部10的形状及大小对应的护理。
[0172] 【工业实用性
[0173] 通过本发明控制的自动头部清洗系统能够广泛用于美容、理发美容等领域及护理、看护等医疗领域,是有用的。
[0174] 【符号说明】
[0175] 10 头部
[0176] 11 后头部
[0177] 100 自动头部清洗系统
[0178] 101 盆构件
[0179] 101c 切口部
[0180] 101d 底部
[0181] 104L、104R、212L、212R、213L、213R、214L、214R、523、524支承轴[0182] 109、550 触头
[0183] 1 14L、1 14R 臂
[0184] 201L、201R 臂摆动用马达
[0185] 203L、203R、204L、204R、207L、207R、208L、208R,302L、303L、305L、307L、311L、313L、315L、318L、502、503、505、507、511、513、537、541 齿轮
[0186] 206L、206R 臂按压用马达
[0187] 209L、209R 臂转动轴
[0188] 211L 第一压力传感器
[0189] 211R 第二压力传感器
[0190] 291L、291R、296L、296R、592 编码器
[0191] 301L、301R 臂揉搓动作用马达
[0192] 304L、504 主动轴
[0193] 306L、314L、506、514 圆筒齿条
[0194] 306La、3 14La 齿条机构
[0195] 308L、312L、316L、319L、564 转动轴
[0196] 401L、401R 臂驱动装置
[0197] 402 后头部护理单元驱动装置
[0198] 409L、409R 头部接触部
[0199] 500 后头部护理单元
[0200] 501 后头部揉搓动作用马达
[0201] 508、512、538、542 转动轴
[0202] 509、510、539、540 揉搓动作用臂
[0203] 527、528 保持台
[0204] 548 后头部接触部
[0205] 562 摆动臂部
[0206] 570 基台部
[0207] 572 后头部摆动用马达
[0208] 580 第三压力传感器
[0209] 600 控制装置
[0210] 602 头部护理控制部
[0211] 604 后头部护理控制部
[0212] 606 头部支承控制部
[0213] 610 后头部按压力控制部
[0214] 612 指令值输出部
[0215] 614 支承位置调整部
[0216] 616 输出修正部
[0217] 618 输入修正部
[0218] 690 存储部
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