自動頭部護理裝置及自動頭部護理方法
2023-05-10 19:20:16 2
自動頭部護理裝置及自動頭部護理方法
【專利摘要】本發明提供一種自動頭部護理裝置及自動頭部護理方法。本發明的自動頭部護理裝置具備：被獨立地進行轉動驅動的第一轉動驅動軸(209L)及第二轉動驅動軸(210L)；一端固定於第一轉動驅動軸(209L)的第一連杆(105La)；一端轉動自如地連接於第一連杆(105La)的另一端的第二連杆(105Lb)；一端固定於第二轉動驅動軸(210L)的第三連杆(105Lc)；一端轉動自如地連接於第三連杆(105Lc)的另一端的第四連杆(105Ld)；將第二連杆(105Lb)的另一端與第四連杆(105Ld)的另一端連接成轉動自如的作用軸(211L)；用於護理人的頭部且轉動自如地支承於作用軸(211L)的作用體(115L)；對第一轉動驅動軸(209L)及第二轉動驅動軸(210L)的轉動驅動進行控制的控制部(400)。
【專利說明】自動頭部護理裝置及自動頭部護理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在醫療、美容等領域中自動地護理人的頭部的自動頭部護理裝置及自動頭部護理方法。
【背景技術】
[0002]作為人的頭部的護理的一例，存在人的頭部的清洗。在進行理髮或剪髮等美容領域中，包括頭髮在內的人的頭部的清洗需要人手，而期望自動化。另外，同樣地，在醫療領域中，在醫院住院的患者等的頭部的清洗也需要人手，而期望自動化。
[0003]一直以來，作為自動地清洗人的頭部的裝置而已知有例如專利文獻I所記載的自動頭部清洗裝置。
[0004]圖20是現有的自動頭部清洗裝置的主要部分的簡要結構圖。如圖20所示，在現有的自動頭部清洗裝置的圓弧狀的清洗單元I的內周側以固定間隔形成有梳齒2。在梳齒2的前部設有頭皮清洗用噴嘴2a，在各梳齒2之間設有頭髮清洗用噴嘴la。上述的噴嘴la、2a經由在清洗單元I內劃分設置的供液路(未圖示)而與噴射液切換部3連接。而且，該自動頭部清洗裝置從上述的噴嘴la、2a向頭皮及頭髮噴射清洗劑、清洗液而進行人的頭部的清洗。
[0005]清洗單元I藉助齒條4a和小齒輪4b而被清洗單元往復驅動部4驅動，且能夠在箭頭4c的方向上移動。根據該結構，清洗單元I擴大了頭皮及頭髮的可清洗區域。清洗單元1、噴射液切換部3及清洗單元往復驅動部4被支承於清洗單元支承部5。清洗單元支承部5藉助齒輪8等而被清洗單元轉動驅動部6驅動，且能夠以支軸7為中心而轉動。
[0006]在該自動頭部清洗裝置中，噴射液切換部3、清洗單元往復驅動部4及清洗單元旋轉驅動部6被聯動地控制，從而執行頭部清洗動作。其結果是，通過使用該自動頭部清洗裝置，能夠自動地清洗人的頭部整體的頭皮及頭髮，從而能夠節省人手。
[0007]在先技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2001-149133號公報
[0010]發明概要
[0011]發明要解決的課題
[0012]然而，所述的現有的自動頭部清洗裝置通過固定於一個清洗單元的噴嘴來清洗人的頭部整體。因此，在清洗單元的形狀或大小與人的頭部的形狀或大小不同的情況下，清洗單元與人的頭部之間的接觸變得不均勻，從而存在無法充分地清洗人的頭部的頭皮及頭髮而無法獲得足夠的清洗效果這樣的課題。
【發明內容】
[0013]本發明的目的在於提供一種自動頭部護理裝置及自動頭部護理方法，即便在因例如被洗髮者變更而導致人的頭部的形狀或大小發生了變化的情況下，也能夠根據人的頭部的形狀或大小而可靠地護理人的頭部。
[0014]解決方案
[0015]為了實現所述目的，本發明的自動頭部護理裝置的特徵在於，具備:基臺部，其具有對人的頭部進行支承的頭部支承部；第一轉動驅動軸及第二轉動驅動軸，它們被分別獨立地進行轉動驅動；第一連杆，其一端固定於所述第一轉動驅動軸；第二連杆，其一端轉動自如地連接於所述第一連杆的另一端；第三連杆，其一端固定於所述第二轉動驅動軸；第四連杆，其一端轉動自如地連接於所述第三連杆的另一端；作用軸，其將所述第二連杆的另一端與所述第四連杆的另一端連接成轉動自如；作用體，其用於護理被所述頭部支承部支承的人的頭部，且轉動自如地支承於所述作用軸；控制部，其對所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸的轉動驅動進行控制。
[0016]另外，為了實現所述目的，本發明的自動頭部護理方法的特徵在於，使用自動頭部護理裝置，所述自動頭部護理裝置具備:基臺部，其具有對人的頭部進行支承的頭部支承部；第一轉動驅動軸及第二轉動驅動軸，它們被分別獨立地進行轉動驅動；第一連杆，其一端固定於所述第一轉動驅動軸；第二連杆，其一端轉動自如地連接於所述第一連杆的另一端；第三連杆，其一端固定於所述第二轉動驅動軸；第四連杆，其一端轉動自如地連接於所述第三連杆的另一端；作用軸，其將所述第二連杆的另一端與所述第四連杆的另一端連接成轉動自如；作用體，其轉動自如地支承於所述作用軸；臂基部，其將所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸保持成轉動自如；支承軸，其固定於所述臂基部，並且能夠轉動地安裝於所述基臺部，在所述自動頭部護理方法中，通過控制所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸的轉動驅動而使所述作用體與被所述頭部支承部支承的人的頭部接觸，由此來護理人的頭部。
[0017]發明效果
[0018]根據本發明的自動頭部護理裝置及自動頭部護理方法，即便在人的頭部的形狀或大小發生了變化的情況下，也能夠根據人的頭部的形狀或大小而可靠地護理人的頭部。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的立體圖。
[0020]圖2是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的驅動結構的第一主要部分的結構圖。
[0021]圖3是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的驅動結構的第二主要部分的立體圖。
[0022]圖4是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的驅動結構的第三主要部分的立體圖。
[0023]圖5是從被洗髮者側觀察到的本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的圖。
[0024]圖6是將本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的一部分切開而示出的側視圖。
[0025]圖7是用於說明本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的第一臂的說明圖。[0026]圖8是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的處於初始狀態的清洗臂的圖。
[0027]圖9是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的處於按壓狀態的清洗臂的圖。
[0028]圖10是用於說明本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的伸長動作的說明圖。
[0029]圖11是用於說明本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的伸長動作的說明圖。
[0030]圖12是用於說明本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的動作的說明圖。
[0031]圖13是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗方法的流程圖。
[0032]圖14A是用於說明本發明的實施方式2所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的動作的說明圖。
[0033]圖14B是用於說明本實施方式2所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的動作的說明圖。
[0034]圖15是用於說明本發明的實施方式3所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的動作的說明圖。
[0035]圖16是表示清洗臂的伸長方向上的作用體伴隨著第一連杆的旋轉的位置變化的圖。
[0036]圖17是表示清洗臂的收縮方向上的作用體伴隨著第一連杆的旋轉的位置變化的圖。
[0037]圖18是表示本發明的實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置的按壓力控制部及伸縮長度控制部的結構的框圖。
[0038]圖19是將本發明的實施方式5所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的一部分切開而示出的側視圖。
[0039]圖20是現有的自動頭部清洗裝置的主要部分的簡要結構圖。
【具體實施方式】
[0040]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。需要說明的是，對相同的構成要素標註相同的符號，有時省略其說明。另外，為了便於理解，附圖主要示意性地表示各個構成要素。另外，在附圖中，適當表示出將沿著鉛垂方向的方向作為Z軸且將與此垂直的方向作為X軸及Y軸的XYZ軸。
[0041]在本發明中，作為自動護理人的頭部的自動頭部護理裝置的一例，對自動清洗作為被洗髮者的人的頭部的自動頭部清洗裝置進行說明。需要說明的是，在本發明中，「護理人的頭部」是指，進行人的頭部的頭皮的清洗、人的頭部的頭髮的清洗(洗髮)及人的頭部的按摩的至少一個。另外，在關於本實施方式的以下的說明中，「左」、「右」、「前」、「後」是指從被清洗頭部的被洗髮者觀察到的方向。
[0042](實施方式I)
[0043]圖1是本發明的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的立體圖。圖2是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的驅動結構的第一主要部分的結構圖。
[0044]如圖1所示，本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100具有盆構件101。盆構件101是具有對作為被洗髮者的人的頭部10進行支承的頭部支承部11的基臺部的一例。盆構件101以包入人的頭部10的後頭部一側的大致半面的方式構成。在構成盆構件101的殼體IOla的內部設置有支柱102LU02R。支柱102L、102R以隔著盆構件101內的頭部支承部11而位於頭部支承部11的左右的方式配置。
[0045]自動頭部清洗裝置100具有用於對被支承於盆構件101內的人的頭部10進行清洗的一對的兩個清洗臂12。一對清洗臂12由隔著盆構件101內的頭部支承部11配置的左側的清洗臂12L及右側的清洗臂12R構成。在盆構件101設有用於防止清洗時的水的飛散的護帽113。
[0046]清洗臂12L具有:用於清洗人的頭部10的作用體115L ;將作用體115L支承為轉動自如的第一臂105L ;安裝有第一臂105L的臂基部103L ;固定於臂基部103L的支承軸104L ；固定於臂基部103L的導管111L。作用體115L是用於護理人的頭部10的作用體的一例。導管IllL是配管的一例。
[0047]如圖2所示，清洗臂12L構成為，支承軸104L可轉動地與支柱102L連結，且能夠以支承軸104L為中心而轉動。即，清洗臂12L構成為，支承軸104L經由支柱102L而可轉動地安裝於盆構件101，且能夠以支承軸104L為中心而轉動。
[0048]在支柱102L內配置有電機201L。電機201L的旋轉輸出經由安裝於電機旋轉輸出軸202L的齒輪203L和安裝於支承軸104L的齒輪204L而傳遞至支承軸104L。而且，固定於支承軸104L的臂基部103L被傳遞來的電機201L的旋轉輸出驅動成以支承軸104L為中心轉動自如。電機201L的驅動由控制部400控制。
[0049]清洗臂12L的導管IllL具有用於噴出冷水、熱水、清洗液及護髮劑中的至少一個的多個噴嘴110。噴嘴110設於導管IllL的對置面。導管IllL的對置面是與頭部支承部11對置的導管11IL的面。另外，導管11IL構成為安裝於臂基部103L且能夠與臂基部103L一併以支承軸104L為中心而轉動。
[0050]如圖2所示，在自動頭部清洗裝置100中具備水系統閥216、清洗液系統閥217和護髮劑系統閥218。水系統閥216、清洗液系統閥217和護髮劑系統閥218的輸出口被並列連接，經由配管219而與導管111LU11R連接。
[0051]水系統閥216構成為，其輸入口與水系統供給部(未圖示)連接，從水系統供給部供給冷水或熱水。清洗液系統閥217構成為，在其輸入口連接有對清洗液與壓縮空氣進行混合的混合部220a，並供給奶油凍狀的清洗液。向清洗液系統閥217供給的奶油凍狀的清洗液使用來自供給洗髮液等清洗液的清洗液供給部220c的清洗液，在混合部220a中混合該清洗液與壓縮空氣而被製造。護髮劑系統閥218在其輸入口連接有護髮劑供給部220b，從護髮劑供給部220b供給護髮劑(例如，護髮素)。
[0052]自動頭部清洗裝置100通過控制部400來適當地控制水系統閥216、清洗液系統閥217及護髮劑系統閥218，由此能夠從設於導管111L、11 IR的多個噴嘴110噴出冷水、熱水、奶油凍狀的清洗液或護髮劑。
[0053]需要說明的是，向清洗臂12L、12R供給冷水或熱水的供水部由水系統供給部及水系統閥216構成。向清洗臂12L、12R供給清洗液的清洗液供給部由清洗液供給部220c、混合部220a及清洗液系統閥217構成。向清洗臂12L、12R供給護髮劑的護髮劑供給部由護髮劑供給部220b及護髮劑系統閥218構成。
[0054]清洗臂12L的作用體115L具備:經由支承軸211L而轉動自如地支承於第一臂105L的第二臂106L ;經由支承軸213L而轉動自如地支承於第二臂106L的第三臂107L ;經由支承軸213L而轉動自如地支承於第二臂106L的第三臂108L ;覆蓋第二臂106L及第三臂 107LU08L 的殼體 116L。
[0055]第二臂106L呈圓弧狀或直線狀等規定的形狀。第二臂106L在一方的端部經由支承軸213L將第三臂107L支承為能夠轉動，在另一方的端部經由支承軸214L將第三臂108L支承為能夠轉動。兩個第三臂107LU08L以相對於支承軸211L呈大致對稱的方式支承於第二臂106L。
[0056]在第二臂106L與第一臂105L之間以將第二臂106L相對於第一臂105L保持於規定位置的方式設有彈簧等彈性體(未圖示)。該彈性體在第二臂106L與第一臂105L之間限制第二臂106L與第一臂105L之間的位置關係。例如，該彈性體以將第二臂106L與第一臂105L的支承軸211L連結的方式設置。需要說明的是，還可以代替該彈性體而使用使第二臂106L可自動校準地支承於第一臂105L的機構。
[0057]另外，在第三臂107L、108L與第二臂106L之間以將第三臂107L、108L相對於第二臂106L保持於規定位置的方式分別設有彈簧等彈性體(未圖示)。該彈性體在第三臂107L、108L與第二臂106L之間分別限制第三臂107L、108L與第二臂106L之間的位置關係。例如，該彈性體以將第三臂107L、108L與第二臂106L的支承軸213L、214L連結的方式設置。需要說明的是，還可以代替該彈性體而使用使第三臂107LU08L可自動校準地支承於第二臂106L的機構。
[0058]在第三臂107LU08L上分別安裝有與被頭部支承部11支承的人的頭部10接觸的多個觸頭109。具體地說，在前端具備多個觸頭109的接觸單元分別能夠轉動地支承於第三臂107LU08L，由此多個觸頭109可擺動地安裝於第三臂107LU08L。觸頭109由柔軟的橡膠質材料構成。
[0059]在此，參照圖3及圖4對作用體115進一步進行說明。
[0060]圖3是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的驅動結構的第二主要部分的立體圖。在圖3中，省略作用體115L的殼體116L及第二臂106L而圖示。
[0061]如圖3所示，作用體115L在殼體116L內具備電機301L、傳遞來自電機301L的輸出的驅動軸304L、兩個圓筒齒條306L、四個接觸單元13。兩個圓筒齒條306L分別與配置於驅動軸304L的兩端的齒輪305L卡合。四個接觸單元13分別在前端具備兩個觸頭109，並且具備與圓筒齒條306L卡合的齒輪307L。
[0062]圓筒齒條306L的整體的形狀形成為大致圓筒狀，並且在其側面具備軸對稱的齒條機構306La。圓筒齒條306L以齒條機構306La與安裝於驅動軸304L的齒輪305L卡合且與接觸單元13的齒輪307L卡合的方式設置。另外，圓筒齒條306L轉動自如地支承於支承軸213L、214L，並且被支承為能夠在與支承軸213L、214L平行的方向上移動。
[0063]圖4是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的驅動結構的第三主要部分的立體圖。圖4示出接觸單元13。在圖4中，將接觸單元13的齒輪307L作為圓形狀示出。如圖4所示，接觸單元13具備:在前端配置有兩個觸頭109且形成為大致V字狀的第四臂309L ;與第四臂309L結合且與齒輪307L結合的轉動軸308L。
[0064]第四臂309L具有一對分支部309Lb與連結部309Lc，連結部309Lc與轉動軸308L結合。一對分支部309Lb在前端配置有觸頭109，並且相對於對稱軸A4對稱地配置。連結部309Lc在配置為V字狀的兩個分支部309Lb的頂點處將兩個分支部309Lb連結。
[0065]第四臂309L以在從配置於V字狀的分支部309Lb的頂點到觸頭109的區域的至少一部分包括彈性體的方式構成。在圖4所示的接觸單元13的第四臂309L中，分支部309Lb作為彈性體的一例的板簧而發揮功能。
[0066]接觸單元13的轉動軸308L以其中心軸與第四臂309L的對稱軸309La —致的方式配置。接觸單元13的轉動軸308L能夠轉動地支承於第三臂107L。因此，通過齒輪307L進行轉動，齒輪307L與觸頭109如箭頭A4表示那樣繞轉動軸308L —體地轉動，觸頭109繞轉動軸308L擺動。需要說明的是，轉動軸308L構成為，例如在夾著第三臂107L的上下方向上具備凸緣部等，以維持圓筒齒條306L與齒輪307L之間的卡合狀態。
[0067]如圖3所示，在第三臂107L上安裝有兩個接觸單元13。兩個接觸單元13各自具有相同的結構，相對於支承軸213L而對稱地配置。同樣地，在第三臂108L上安裝有相對於支承軸214L對稱的兩個接觸單元13。
[0068]在作用體115L中，電機301L的旋轉輸出傳遞至驅動軸304L，利用傳遞至驅動軸304L的電機301L的旋轉輸出而使圓筒齒條306L在平行於支承軸213L、214L的方向上移動，使齒輪307L繞轉動軸308L轉動。
[0069]而且，齒輪307L繞轉動軸308L轉動，由此兩個觸頭109與齒輪307L —體地轉動，觸頭109進行擺動。在觸頭109與人的頭部10接觸的狀態下，觸頭109進行擺動，由此能夠清洗人的頭部10。
[0070]在作用體115L中，第二臂106L及第三臂107LU08L被收容於殼體116L內。安裝於第三臂107LU08L的觸頭109配置在殼體116L的外部。在作用體115L上，將第二臂106L支承為轉動自如的第一臂105L的支承軸211L轉動自如地安裝於殼體116L。
[0071]圖5是從被洗髮者側觀察到的本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的圖。圖6是將本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的一部分切開而示出的側視圖。在圖6中，將清洗臂12L的臂基部103L及支承軸104L切開而進行圖示。另外，在圖5及圖6中，省略清洗臂12L的導管IllL而進行圖示。
[0072]如圖5及圖6所示，清洗臂12L的第一臂105L具備被分別獨立驅動轉動的作為第一轉動驅動軸的第一臂轉動軸209L及作為第二轉動驅動軸的第二臂轉動軸210L。第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L分別被轉動自如地保持於臂基部103L。
[0073]在清洗臂12L的支承軸104L內配置有驅動第一臂轉動軸209L轉動的作為第一致動器的旋轉型的電機221L。電機221L配置在形成為圓筒狀的支承軸104內。電機221L的輸出軸222L以與支承軸104L平行地延伸的方式配置。
[0074]如此，通過使電機221L的輸出軸222L以平行於支承軸104L地延伸的方式配置在支承軸104L內，無需將電機22IL配置於臂基部103L，與將電機22IL配置於臂基部103L的情況相比能夠使臂基部103L小型化。由此，能夠縮小盆構件101，從而能夠使自動頭部清洗裝置100小型化。
[0075]在臂基部103L內配置有第一轉換機構227L。第一轉換機構227L將電機221L的輸出軸222L的運動轉換為第一臂轉動軸209L的旋轉運動。第一轉換機構227L具有用於將電機221L的輸出軸222L的旋轉運動轉換為第一臂轉動軸209L的旋轉運動的蝸杆223L及蝸輪224L。蝸杆223L固定於電機221L的輸出軸222L。
[0076]蝸輪224L以與蝸杆223L卡合的方式設置。第一轉換機構227L具有:與蝸輪224L同軸地固定於蝸輪224L的齒輪225L ;與齒輪225L卡合且與第一臂轉動軸209L同軸地固定於第一臂轉動軸209L的齒輪226L。
[0077]第一轉換機構227L藉助蝸杆223L、蝸輪224L、齒輪225L及齒輪226L而將電機221的輸出軸222L的旋轉運動轉換為第一臂轉動軸229L的旋轉運動。電機221L的驅動由控制部400控制。
[0078]如此，第一轉換機構227L由蝸杆223L及蝸輪224L構成。因此，第一轉換機構227L能夠將電機221的輸出軸222L的旋轉運動轉換為第一臂轉動軸229L的旋轉運動，但並不能將第一臂轉動軸229L的旋轉運動轉換為電機221L的輸出軸的旋轉運動。即，第一轉換機構227L是不具有逆可動性的結構。
[0079]在臂基部103L內配置有使第二臂轉動軸210L轉動的作為第二致動器的電機228L。另外，在臂基部103L配置有將電機228L的輸出軸的旋轉運動轉換為第二臂轉動軸210L的旋轉運動的第二轉換機構(未圖示)。
[0080]未圖示的第二轉換機構構成為，具有固定於電機228L的輸出軸的第一正齒輪、與該第一正齒輪卡合且與第二臂轉動軸210L同軸地固定於第二臂轉動軸210L的第二正齒輪，且能將電機228L的輸出軸的旋轉運動可逆地轉換為第二臂轉動軸的旋轉運動。即，第二轉換機構是具有逆可動性的機構。電機228L的驅動由控制部400控制。
[0081]第一臂105L具備兩個5節連杆機構118L和支承軸211L。兩個5節連杆機構118L具有相同的形狀，如圖5所示，夾著作用體115L而平行地配置。支承軸211L將兩個5節連杆118L連結，並且將作用體115L支承為轉動自如。支承軸21IL是將作用體115L支承為轉動自如的作用軸的一例。
[0082]5節連杆機構118L具備:一端固定於第一臂驅動軸209L的第一連杆105La ;—端經由支承軸215L而轉動自如地與第一連杆105La的另一端連接的第二連杆105Lb ;—端固定於第二臂轉動軸210L的第三連杆105Lc 端經由支承軸216L而轉動自如地與第三連杆105Lc的另一端連接的第四連杆105Ld。第二連杆105Lb的另一端與第四連杆105Ld的另一端經由支承軸211L而被連接成轉動自如。
[0083]圖7是用於說明本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的第一臂的說明圖。在圖7中，示出第一臂105L的5節連杆機構118L。如圖7所示，5節連杆機構118L由第一連杆105La、第二連杆105Lb、第三連杆105Lc及第四連杆105Ld這四個直線狀的連杆構成。
[0084]在此，在5節連杆機構118L中，將第一連杆105La的連杆長度設為Wl，將第二連杆105Lb的連杆長度設為W2，將第三連杆105Lc的連杆長度設為W3，將第四連杆105Ld的連杆長度設為W4，將第一臂轉動軸209L的中心與第二臂轉動軸210L的中心之間的距離設為W5。在本實施方式I的5節連杆機構118L中，將第一連杆105La的連杆長度Wl與第二連杆105Ld的連杆長度W4之比設定為「W1:W4=1:1」。需要說明的是，第一連杆105La的連杆長度Wl為第一臂轉動軸209L的中心與支承軸215L的中心之間的距離，第四連杆105Ld的連杆長度W4為支承軸216L的中心與支承軸211L的中心之間的距離。
[0085]另外，在本實施方式I的5節連杆機構118L中，將第三連杆105Lc的連杆長度W3設定得比第一連杆105La的連杆長度Wl長，將第二連杆105Lb的連杆長度W2設定得比第三連杆105Lc的連杆長度W3長。需要說明的是，第三連杆105Lc的連杆長度W3為第二臂轉動軸2IOL的中心與支承軸216L的中心之間的距離，第二連杆105Lb的連杆長度W2為支承軸215L的中心與支承軸211L的中心之間的距離。
[0086]而且，在本實施方式I的5節連杆機構118L中，將第一連杆105La的連杆長度W1、第二連杆105Lb的連杆長度W2、第三連杆105Lc的連杆長度W3、第四連杆105Ld的連杆長度W4之比設定為「W1:W2:W3:W4=1:4:3.5:1」。另夕卜，距離W5與第三連杆105Lc的連杆長度W3之和(W5+W3)與第二連杆105Lb的連杆長度W2相等。
[0087]在5節連杆機構118L中，第二連杆105Lb與第三連杆105Lc以第三連杆105Lc比第二連杆105Lb更遠離頭部支承部11的方式配置。如圖7所示，當第三連杆105Lc配置成將第一臂轉動軸209L與第二臂轉動軸2IOL連結的直線狀時，5節連杆機構118L構成為平行四邊形狀。
[0088]在具備如此構成的5節連杆機構118L的第一臂105L中，通過使第一臂轉動軸209L轉動而使第一連杆105La轉動，通過使第二臂轉動軸210L轉動而使第二連杆105Lb轉動。在左清洗臂12L中，通過使第一臂105L的第一連杆105La及第二連杆105Lb轉動而使支承軸211L相對於臂基部103L移動，使作用體115L相對於臂基部103L移動。第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L的轉動驅動由控制部400控制。
[0089]圖8是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的處於初始狀態的清洗臂的圖。如圖8所示，清洗臂12L在清洗人的頭部10時最初配置為被頭部支承部11支承的人的頭部10與作用體115L不幹涉的規定的初始狀態。在處於初始狀態的清洗臂12L中，作用體115L的位置通過控制部400控制第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L的轉動驅動而被控制。
[0090]圖9是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的處於按壓狀態的清洗臂的圖。當在人的頭部10被頭部支承部11支承的狀態下清洗人的頭部10時，如圖9所示，清洗臂12L配置為作用體115L(具體地說，觸頭109)以規定的按壓力按壓人的頭部10的按壓狀態。在固定第一臂轉動軸209L的狀態下使第二臂轉動軸210L繞圖9中逆時針方向旋轉，使作用體115向頭部支承部11側移動，由此利用清洗臂12L的作用體115L來按壓人的頭部10。
[0091]當在固定第一臂轉動軸209L的狀態下使第二臂轉動軸210L旋轉時，第一連杆105La不移動，而第二連杆105Lb繞作為與第一連杆105La連接的連接部的支承軸215L而向圖9中逆時針方向旋轉。其結果是，對作為與第四連杆105Ld連接的連接部的支承軸211L施加朝向頭部支承部11側的力。由此，被支承軸211L支承的作用體115L向頭部支承部11側移動並按壓人的頭部10。
[0092]如此，在清洗臂12L中，當在固定第一臂轉動軸209L的狀態下使第二臂轉動軸210L旋轉時，第二連杆105Lb以支承軸215L為中心而旋轉，與第二連杆105Lb連接的支承軸215L向頭部支承部11側移動。其結果是，作用體115L沿著被頭部支承部11支承的人的頭部10而與人的頭部10進行接觸。[0093]由於作用體115L被轉動自如地支承於支承軸211L，因此當使作用體115L與人的頭部10接觸(具體地說，使觸頭109與人的頭部10接觸)時，作用體115L以支承軸211L為中心而旋轉，從而能夠使觸頭109沿著人的頭部10地與人的頭部10接觸。
[0094]另外，作用體115L在頭部支承部11側被支承軸211L支承。由此，作用體115L的支點被設置在靠近被頭部支承部11支承的人的頭部10的位置，因此能夠使作用體115L與人的頭部10有效地接觸。
[0095]如圖9所示，即使將清洗臂12L從初始狀態配置為按壓狀態，有時也因人的頭部10的形狀、大小而無法使作用體115L與人的頭部10的頭頂部IOa接觸。然而，在本實施方式中，清洗臂12L以能夠使作用體115L與人的頭部10整體接觸的方式使作用體115L能夠相對於臂基部103L伸縮。
[0096]作用體115L相對於臂基部103L的伸縮基於例如由檢測人的頭部10的位置的照相機等位置檢測機構檢測到的人的頭部10的位置而進行。清洗臂12L的伸長動作在例如作用體115L未到達人的頭部10的頭頂部IOa的情況下進行。
[0097]圖10是用於說明本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的伸長動作的說明圖。在將清洗臂12L從初始狀態配置為按壓狀態但作用體115L仍未與人的頭部10接觸的情況下，如圖10所示，清洗臂12L進行作用體115L遠離臂基部103的伸長動作。
[0098]在固定第二臂轉動軸210L的狀態下使第一臂轉動軸209L繞圖10中順時針方向旋轉，由此作用體115L向朝向人的頭部10的頭頂部IOa的方向移動。
[0099]當在固定第二臂轉動軸210L的狀態下使第一臂轉動軸209L旋轉時，第三連杆105Lc不移動，而第四連杆105Ld繞作為與第三連杆105Lc連接的連接部的支承軸216L而向圖10中順時針方向旋轉。其結果是，對作為與第二連杆105Lb連接的連接部的支承軸211L施加朝向人的頭部10的頭頂部IOa側的力。由此，被支承軸211L支承的作用體115L向人的頭部10的頭頂部IOa側移動。
[0100]如圖10所示，當在固定第二臂轉動軸210L的狀態下使第一臂轉動軸209L旋轉，作用體115L向人的頭部10的頭頂部IOa側移動時，作用體115L有時與人的頭部10分離。因此，在本實施方式I中，使作用體115向頭部支承部11側移動，使作用體115L與人的頭部10接觸。
[0101]圖11是用於說明本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的伸長動作的說明圖。如圖10所示，在使清洗臂12L的作用體115L移動到人的頭部10的頭頂部IOa側之後，在固定第一臂轉動軸209L的狀態下，使第二臂轉動軸210L向圖11中逆時針方向旋轉，使作用體115向頭部支承部11側移動而由作用體115L來按壓人的頭部10。
[0102]當在固定第一臂轉動軸209L的狀態下使第二臂轉動軸210L旋轉時，第一連杆105La不移動，而第二連杆105Lb繞支承軸215L而向圖11中逆時針方向旋轉。其結果是，對支承軸211L施加朝向頭部支承部11側的力。由此，被支承軸211L支承的作用體115L向頭部支承部11側移動，並以規定的按壓力按壓人的頭部10。
[0103]如此，在清洗臂12L中，通過控制第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L的轉動，能夠使作用體115L相對於臂基部103L伸長。
[0104]另一方面，在清洗臂12L中使作用體115L相對於臂基部103L收縮的情況下，如圖9所示，在清洗臂12L的作用體115L與人的頭部10接觸的狀態下固定第二臂轉動軸210L後，使第一臂轉動軸209L向圖9中逆時針方向旋轉。其結果是，作用體115L向朝向人的頭部10的頭頂部IOa的方向的相反方向移動。接著，在固定第一臂轉動軸209L的狀態下，使第二臂轉動軸210L繞圖9中順時針方向旋轉，由此利用作用體115L以規定的按壓力來按壓人的頭部10。
[0105]在所述的清洗臂12L的伸縮動作中，在固定第二臂轉動軸210L的狀態下使第一臂轉動軸209L旋轉後，在固定第一臂轉動軸209L的狀態下使第二臂轉動軸2IOL旋轉。然而，也可以在固定第一臂轉動軸209L的狀態下使第二臂轉動軸210L旋轉後，在固定第二臂轉動軸210L的狀態下使第一臂轉動軸209L旋轉，從而使作用體115相對於臂基部103L伸縮。另外，在清洗臂12L中，還可以使第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L這兩者旋轉，從而使作用體115L相對於臂基部103L伸縮。
[0106]如此，清洗臂12L構成為通過使第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L轉動而能夠相對於臂基部103L伸縮。由此，即使在因被洗髮者變更而導致人的頭部10的形狀、大小發生了變化的情況下，也能夠根據人的頭部10的形狀、大小而可靠地清洗人的頭部10。
[0107]在本實施方式I中，5節連杆機構118L構成為，第一連杆105La的連杆長度Wl與第四連杆105Ld的連杆長度W4相等。然而，根據5節連杆機構的設計情況，也可以使第一連杆105La的連杆長度Wl與第四連杆105Ld的連杆長度W4不同。
[0108]另外，在5節連杆機構118L中，第一臂轉動軸209L的中心與第二臂轉動軸210L的中心之間的距離W5與第三連杆105Lc的連杆長度W3之和(W5+W3)、與第二連杆105Lb的連杆長度W2相等。然而，根據5節連杆機構的設計情況，也可以使第一臂轉動軸209L的中心與第二臂轉動軸2IOL的中心之間的距離W5與第三連杆105Lc的連杆長度W3之和(W5+W3)、與第二連杆105Lb的連杆長度W2不同。
[0109]在本實施方式的5節連杆機構118L中，通過控制第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L的轉動而能夠變更支承軸211L的位置。然而，當未固定於第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L的第二連杆105Lb及第四連杆105Ld配置在一條直線上且支承軸215L、支承軸211L及支承軸216L位於一條直線上時，各連杆的平衡被打破，存在5節連杆機構118L的動作產生不良狀況的情況。
[0110]為了避免上述不良狀況，在本實施方式的自動頭部清洗裝置100中，利用控制部400，以避免第二連杆105Lb及第四連杆105Ld配置在一條直線上並且支承軸215L、支承軸21IL及支承軸216L位於一條直線上的方式，來控制第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸2IOL的轉動驅動。
[0111]具體地說，控制部400控制電機22IL及電機228L的工作，使得在第一連杆105La與第三連杆105Lc之間的角度Θ I為90+60度的範圍內對第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸2IOL的轉動驅動進行控制。即，控制部400以將第一連杆105La與第三連杆105Lc之間的角度Θ1(參照圖7)限制在90+60度的範圍內的方式控制電機221L及電機228L的工作。
[0112]如此，通過將第一連杆105La與第三連杆105Lc之間的角度Θ I限制在90460度的範圍內，能夠相對於第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L的旋轉增大被支承軸21IL支承的作用體115L的位移，從而能夠使作用體115L大範圍地移動。
[0113]在本實施方式I中，通過利用控制部400來控制電機221L及電機228L，將第一連杆105La與第三連杆105Lc之間的角度Θ I限制在90+60度的範圍內，但也可以使用限位器或彈簧等其他限制機構，將第一連杆105La與第三連杆105Lc之間的角度Θ I限制在90+60度的範圍內。
[0114]右清洗單元12R與左清洗單元12L相同地構成。右清洗單元12R具有:用於清洗人的頭部10的作用體115R ;將作用體115R支承為轉動自如的第一臂105R ;安裝有第一臂105R的臂基部103R ;固定於臂基部103R的支承軸104R ;固定於臂基部103R的導管11 IR。
[0115]如圖2所示，清洗臂12R構成為，支承軸104R能夠轉動地與支柱102R連結，且能夠以支承軸104R為中心而轉動。即，清洗臂12R構成為，支承軸104R能夠轉動地安裝於盆構件101，且能夠以支承軸104R為中心而轉動。
[0116]在支柱102R內配置有電機201R。電機201R的旋轉輸出經由安裝於電機旋轉輸出軸202R的齒輪203R和安裝於支承軸104R的齒輪204R而傳遞至支承軸104R。而且，固定於支承軸104R的臂基部103R藉助傳遞來的電機201R的旋轉輸出而以支承軸104R為中心而轉動自如地進行驅動。電機201R的驅動由控制部400控制。
[0117]導管IllR與導管IllL相同地構成。導管IllR構成為，具有用於經由配管219而噴出冷水、熱水、清洗液及護髮劑中的至少一者的多個噴嘴110，安裝於臂基部103R且能夠與臂基部103R —並以支承軸104R為中心而轉動。
[0118]作用體115R與作用體115L相同地構成。作用體115R具備:經由支承軸211R而轉動自如地支承於第一臂105R的第二臂106R ;經由支承軸213R、214R而轉動自如地支承於第二臂106R的第三臂107R、108R ;覆蓋第二臂106R及第三臂107R、108R的殼體116R。
[0119]在第二臂106R與第一臂105R之間以將第二臂106R相對於第一臂105R而保持於規定位置的方式設有未圖示的彈簧等彈性體。另外，在第三臂107RU08R與第二臂106R之間分別以將第三臂107RU08R相對於第二臂106R而保持於規定位置的方式設有未圖示的彈簧等彈性體。
[0120]在第三臂107RU08R上分別安裝有與被頭部支承部11支承的人的頭部10接觸的多個觸頭109。在前端具備多個觸頭109的接觸單元分別能夠轉動地支承於第三臂107R、108R，由此在第三臂107R、108R安裝能夠擺動的多個觸頭109。
[0121]第一臂105R與第一臂105L相同地構成。第一臂105R具備被分別獨立地驅動轉動的第一臂轉動軸209R及第二臂轉動軸210R，第一臂轉動軸209R及第二臂轉動軸2IOR分別轉動自如地保持於臂基部103R。第一臂轉動軸209R及第二臂轉動軸210R的轉動驅動由控制部400控制。
[0122]如後述的圖12所示，第一臂105R具備兩個5節連杆機構118R和支承軸21 IR。支承軸211R將兩個5節連杆機構118R連結，並且轉動自如地支承作用體115R。
[0123]5節連杆機構118R具備:一端固定於第一臂驅動軸209R的第一連杆105Ra ;—端經由支承軸215R而轉動自如地與第一連杆105Ra的另一端連接的第二連杆105Rb ;—端固定於第二臂轉動軸210R的第三連杆105Rc 端經由支承軸216R而轉動自如地與第三連杆105Rc的另一端連接的第四連杆105Rd。本實施方式的5節連杆IllR的第二連杆105Rb的另一端與第四連杆105Rd的另一端經由支承軸211R而被連接成轉動自如。
[0124]在第一臂105R中，通過使第一臂轉動軸209R轉動而使第一連杆105Ra轉動，通過使第二臂轉動軸210R轉動而使第二連杆105Rb轉動。在清洗單元12R中，通過使第一臂105R的第一連杆105Ra及第二連杆105Rb轉動而使支承軸211R相對於臂基部103R移動，使作用體115R相對於臂基部103R移動。
[0125]參照圖12對清洗臂12L、12R的動作進行說明。
[0126]圖12是用於說明本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的動作的說明圖。在圖12中，觸頭109被罩體117覆蓋。清洗臂12L、12R通過控制部400的控制來進行按壓動作、伸縮動作、搖擺動作及揉搓動作。
[0127]清洗臂12L、12R的按壓動作是指如下的動作:通過使第一臂105L、105R的第二臂轉動軸210L、210R向圖12的箭頭Al所示的方向轉動，使作用體115LU15R沿著接近被頭部支承部11支承的人的頭部10的方向(按壓方向)或遠離頭部附近的方向(釋放方向)移動。
[0128]清洗臂12L、12R的伸縮動作是指如下的動作:通過使第一臂105L、105R的第一臂轉動軸209L、209R及第二臂轉動軸210L、210R轉動，使作用體115L、105R在圖12的箭頭A2所示的方向上沿著遠離臂基部103L、103R的伸長方向或接近臂基部103L、103R的收縮方向移動。
[0129]清洗臂12L、12R的搖擺動作是指如下的動作:通過使第一臂105L、105R的支承軸104L、104R轉動，使清洗臂12L、12R以支承軸104L、104R為中心而向圖12的箭頭A3所示的方向轉動，使作用體115LU15沿著人的頭部10的前後方向移動。
[0130]另外，清洗臂12L、12R的揉搓動作是指如下的動作:通過使在作用體115L、115R的殼體116LU16R內配置的電機30IL旋轉，使作用體115L的觸頭109向圖12的箭頭A4所示的方向轉動，使觸頭109擺動。
[0131]在自動頭部清洗裝置100中，通過控制部400的控制，清洗臂12L、12R的按壓動作、伸縮動作、搖擺動作及揉搓動作各自獨立地或聯動地進行，由此來清洗人的頭部10。當清洗人的頭部10時，利用控制部400來控制供水部、清洗液供給部及護髮劑供給部的動作。
[0132]本實施方式所涉及的自動頭部清洗裝置100是自動地清洗人的頭部10的裝置，除此之外，還能夠用作在不從噴嘴Iio噴出水或洗髮液等的狀態下，由觸頭109自動地按摩人的頭部10的自動頭部護理裝置。
[0133]圖13是表示本實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗方法的流程圖。如圖13所示，當使用自動頭部清洗裝置100而清洗人的頭部10時，首先，在清洗臂12L、12R配置為初始狀態的狀態下，被洗髮者將其頭部10插入盆構件101內而載置於頭部支承部11。然後，由操作自動頭部清洗裝置100的操作者或被洗髮者輸入被洗髮者的頭部10的形狀及大小(步驟SI)。在自動頭部清洗裝置100設有用於輸入頭部10的形狀及大小的鍵盤等輸入裝置，來自該輸入裝置的信息被輸入到控制部400。
[0134]然後，使清洗臂12L、12R沿著按壓方向進行按壓動作，由此使作用體115L、115R接近並接觸被洗髮者的頭部10(步驟S2)。具體地說，在固定清洗臂12L、12R的第一臂轉動軸209L、209R的狀態下，以使作用體115LU15R向頭部支承部11側移動的方式使第二臂轉動軸210L、210R旋轉，使作用體115L、115R與被洗髮者的頭部10接觸。
[0135]接著，基於在步驟SI中輸入的頭部10的形狀及大小，使清洗臂12L、12R進行伸縮動作，並使作用體115LU15R向適當的位置移動(步驟S3)。清洗臂12L、12R的伸縮動作通過控制第一臂轉動軸209L、209R及第二臂轉動軸210L、210R的轉動驅動來進行。[0136]清洗臂12L、12R的伸縮動作通過進行在使第一臂轉動軸209L旋轉後使第二臂轉動軸210L旋轉的動作、或在使第二臂轉動軸210L旋轉後使第一臂轉動軸209L旋轉的動作來進行。另外，還可以使第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L同時旋轉來進行伸縮動作。
[0137]在自動頭部清洗裝置100中，在第一臂105LU05R上設有對作用體115LU15R按壓人的頭部10的按壓力進行檢測的壓力傳感器。而且，基於由該壓力傳感器檢測出的按壓力而使第一臂轉動軸209L及第二臂轉動軸210L同時旋轉，由此在將按壓力保持為規定值的狀態下使清洗臂12L、12R進行伸縮動作。
[0138]在步驟S3中使作用體115LU15R相對於被洗髮者的頭部10移動至適當的位置後，從噴嘴Iio對被洗髮者的頭部10噴射冷水、熱水或清洗液(步驟S4)。
[0139]然後，使清洗臂12L、12R進行揉搓動作及搖擺動作，從而進行被洗髮者的頭部10的清洗(步驟S5)。通過使在清洗臂12L、12R的作用體115L上設置的觸頭109轉動且擺動來進行被洗髮者的頭部10的清洗。另外，通過使清洗臂12L、12R沿著被洗髮者的頭部10的前後方向移動來進行被洗髮者的頭部10整體的清洗。
[0140]清洗臂12L、12R的搖擺動作通過使清洗臂12L與清洗臂12R以在被洗髮者的頭部10的前後方向位置相同的方式沿著頭部10的前後方向移動來進行，但並不局限於此。此外，還可以通過重複下述兩種動作來進行清洗臂12L、12R的搖擺動作，其一是:使清洗臂12L從頭部10的前方側向後方側移動，並且使清洗臂12R從頭部10的後方側向前方側移動；其二是:使清洗臂12L從頭部10的後方側向前方側移動，並且使清洗臂12R從頭部10的前方側向後方側移動。
[0141]在步驟S5中，在使清洗臂12L、12R進行揉搓動作及搖擺動作而進行了被洗髮者的頭部10的清洗後，從噴嘴110向被洗髮者的頭部10噴射冷水或熱水，從而進行被洗髮者的頭部10的衝洗(步驟S6)。在步驟S6中，在進行了被洗髮者的頭部10的衝洗後，停止清洗臂12L、12R的揉搓動作及搖擺動作(步驟S7)。
[0142]然後，使清洗臂121^、121?向釋放方向進行按壓動作，使作用體1151^、1151?遠離被洗髮者的頭部10 (步驟S8)。在固定清洗臂12L、12R的第一臂轉動軸209L、209R的狀態下，以使作用體115L、115R向遠離頭部支承部11的方向移動的方式使第二臂轉動軸210L、210R旋轉，使作用體115L、115R遠離被洗髮者的頭部10。使清洗臂12L、12R返回至初始狀態，由此被洗髮者的頭部10的清洗結束。需要說明的是，根據需要，通過從噴嘴110噴射護髮劑，由此向被洗髮者的頭部10塗抹護髮劑。
[0143]如此，本實施方式1所涉及的自動頭部清洗裝置100具備:被分別獨立地進行轉動驅動的第一臂轉動軸209L、209R及第二臂轉動軸210L、210R ;固定於第一臂轉動軸209L、210R的第一連杆105La、105Ra ;轉動自如地連接於第一連杆105La、105Ra的第二連杆105Lb、105Rb ;固定於第二臂轉動軸210L、210R的第三連杆105Lc、105Rc ;轉動自如地連接於第三連杆105Lc、105Rc的第四連杆105Ld、105Rd ;將第二連杆105Lb、105Rb及第四連杆105Ld、105Rd連接成轉動自如的支承軸211L、21 IR ;轉動自如地支承於支承軸211L、21 IR的作用體115L、115R ;對第一臂轉動軸209L、209R及第二臂轉動軸210L、210R的轉動驅動進行控制的控制部400。根據上述的結構，即使在因被洗髮者變更而導致人的頭部10的形狀及大小發生了變化的情況下，也能夠根據人的頭部10的形狀而可靠地清洗人的頭部10。[0144]清洗臂12L、12R的作用體115L、115R通過控制部400來控制第一臂轉動軸209L、209R及第二臂轉動軸210L、210R的轉動驅動，由此能夠相對於臂基部103LU03R伸縮。根據該結構，可以有效地發揮能可靠地清洗人的頭部10這樣的所述的效果。
[0145]在所述的自動頭部清洗裝置100中，也可以設置對驅動第二臂轉動軸210L、210R轉動的電機228L的電流值進行檢測的電流傳感器等電流檢測部。基於由該電流檢測部檢測到的電機228的電流值的變化而通過控制部400進行計算，由此來計算施加於電機228L的力。
[0146]例如，在作用體115L、115R與被頭部支承部11支承的人的頭部10接觸的狀態下使人的頭部10移動時，基於人的頭部10的移動而推壓作用體115LU15R的力經由第四連杆105Ld、第三連杆105Lc、第二臂轉動軸210L及所述第二轉換機構而傳遞至電機228L。這是因為，第一轉換機構227L不具有逆可動性。因此，通過利用第一轉換機構227L，能夠基於電機228的電流值的變化來計算施加於電機228L的力，從而能夠容易地測定推壓作用體115LU15R 的力。
[0147]當利用自動頭部清洗裝置100來清洗人的頭部10時，考慮到被洗髮者使頭部10從頭部支承部11移動而從盆構件101抽出這樣的情況。在該情況下，由於基於人的頭部10的移動而推壓作用體115LU15R的力能夠被具有逆可動性的所述第二轉換機構吸收，因此能夠從自動頭部清洗裝直100抽出頭部10。
[0148](實施方式2)
[0149]接著，對本發明的實施方式2所涉及的自動頭部清洗裝置進行說明。需要說明的是，在本發明的實施方式2所涉及的自動頭部清洗裝置中，僅對與所述的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100不同的部分進行說明，並省略關於與所述的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100相同的結構的說明。
[0150]圖14A及圖14B是用於說明本發明的實施方式2所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的動作的說明圖。
[0151]如圖14A及圖14B所示，在本實施方式2所涉及的自動頭部清洗裝置中，在清洗臂12LU2R的作用體115LU15R上設有對作用體115LU15R間的距離進行檢測的距離傳感器120。在本實施方式2中，基於由距離傳感器120檢測出的作用體115LU15R間的距離而利用控制部400來控制清洗臂12L、12R的動作，由此能夠防止作用體115LU15R彼此幹涉，並且進行被洗髮者的頭部10的清洗。
[0152](實施方式3)
[0153]接著，對本發明的實施方式3所涉及的自動頭部清洗裝置進行說明。需要說明的是，在本發明的實施方式3所涉及的自動頭部清洗裝置中，僅對與所述的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100不同的部分進行說明，並省略關於與所述的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100相同的結構的說明。
[0154]圖15是用於說明本發明的實施方式3所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的動作的說明圖。本實施方式3所涉及的自動頭部清洗裝置具備與自動頭部清洗裝置100相同的結構。
[0155]在本實施方式3所涉及的自動頭部清洗裝置中，當清洗被洗髮者的頭部10的頭頂部IOa時，如圖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與頭部10分離的狀態下，維持觸頭109向頭部10的接觸狀態並且使另一方的清洗臂12L的作用體115L相對於臂基部103L伸長。
[0156]通過如此控制，在另一方的清洗臂12L的作用體115L相對於臂基部103L伸長的狀態下進行清洗臂12L的揉搓動作及搖擺動作，從而進行被洗髮者的頭部10的清洗。由此，能夠可靠地清洗被洗髮者的頭部10的頭頂部10a。
[0157]在本實施方式3所涉及的自動頭部清洗裝置中，對下述情況進行了說明:在使一方的清洗臂12R的作用體115R與頭部10分離的狀態下，使另一方的清洗臂12L伸長並進行揉搓動作及搖擺動作。然而，也可以是在使一方的清洗臂12R的作用體115R與頭部10接觸的狀態下進行揉搓動作及搖擺動作，並且使另一方的清洗臂12L伸長而進行揉搓動作及搖擺動作。
[0158]對上述的控制有效的理由進行說明。例如，在使清洗臂12L伸長的狀態下，考慮通過重複如下兩種動作來進行清洗臂12L、12R的搖擺動作的情況，其一是:使清洗臂12L從頭部10的前方側向後方側移動，並且使清洗臂12R從頭部10的後方側向前方側移動；其二是:使清洗臂12L從頭部10的後方側向前方側移動，並且使清洗臂12R從頭部10的前方側向後方側移動。在該情況下，當兩方的清洗臂12L、12R在被洗髮者的頭部10的前後方向位置相同時，兩方的清洗臂12L、12R可能干涉。因此，例如在被洗髮者的頭部10的頭頂部IOa附近，通過以僅使清洗臂12L、12R中的一方進行伸縮動作的方式進行控制，能夠避免兩方的清洗臂12L、12R發生幹涉，從而進行被洗髮者的頭部10的清洗。
[0159]另外，還可以以使在進行兩方的清洗臂12L、12R的伸縮動作的同時使清洗臂12L、12R進行揉搓動作及搖擺動作的方式控制清洗臂12L、12R的動作，從而清洗被洗髮者的頭部10。如此，在保持兩方的清洗臂12L、12R在被洗髮者的頭部10的前後方向位置相同的狀態下進行搖擺動作時，優選以將兩方的清洗臂12L、12R的作用體115LU15R間的距離保持為恆定的狀態進行。
[0160]另外，還可以以使在僅一方的清洗臂12L、12R進行伸縮動作的同時使清洗臂12L、12R進行揉搓動作及搖擺動作的方式控制清洗臂12L、12R的動作，從而清洗被洗髮者的頭部10。
[0161](實施方式4)
[0162]接著，對本發明的實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置進行說明。需要說明的是，在本發明的實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置中，僅對與所述的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100不同的部分進行說明，並省略關於與所述的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100相同的結構的說明。
[0163]圖16是表示清洗臂的伸長方向上的作用體伴隨著第一連杆的旋轉的位置變化的圖。在圖16及後述的圖17中，示意性地表示清洗臂12L的作用體115L、第一臂105L及臂基部103L。另外，作為第一臂105L而示出如下情況:第二連杆105Lb的連杆長度與第三連杆105Lc的連杆長度相等，第二連杆105Lb的連杆長度設定得比第一連杆105La的連杆長度長。
[0164]在圖16的實線所示的位置的清洗臂12L中，當在固定第二臂轉動軸210L的狀態下使第一臂轉動軸209L向箭頭BI所示的方向旋轉時，清洗臂12L移動至圖16的雙點劃線所示的位置，並進行清洗臂12L的伸長動作。當使第二臂轉動軸210L向箭頭BI所示的方向旋轉規定角度時，與第二連杆105Lb連接的第四連杆105Ld以支承軸216為起點而向箭頭B2方向旋轉規定角度。其結果是，支承軸211L向遠離臂基部103L的方向移動，被支承軸211L支承的作用體115L向遠離臂基部103L的方向移動。具體地說，支承軸211L相對於臂基部103L向平行於變形前的第二連杆105Lb的方向即箭頭B3方向移動規定量，作用體115L相對於臂基部103L而向箭頭B3方向移動規定量。此時，支承軸21IL向與變形前的第二連杆105Lb正交的方向即箭頭B4方向移動規定量，作用體115L向箭頭B4方向移動規定量。在使作用體115L與被洗髮者的頭部10接觸且固定第二臂轉動軸210L的狀態下，當使第一臂轉動軸209L向箭頭BI所示的方向旋轉時，伴隨著清洗臂12L的伸長動作，由作用體115L按壓頭部10的按壓力變大。
[0165]圖17是表示清洗臂的收縮方向上的作用體伴隨著第一連杆的旋轉的位置變化的圖。在圖17的實線所示的位置的清洗臂12L中，當在固定第二臂轉動軸210L的狀態下使第一臂轉動軸209L向箭頭B5所示的方向旋轉時,清洗臂12L移動至圖17的雙點劃線所示的位置，從而進行清洗臂12L的收縮動作。當使第二臂轉動軸210L向箭頭B5所示的方向旋轉規定角度時，與第二連杆105Lb連接的第四連杆105Ld以支承軸216為起點而向箭頭B6方向旋轉規定角度。其結果是，支承軸211L向接近臂基部103L的方向移動，被支承軸211L支承的作用體115L向接近臂基部103L的方向移動。具體地說，支承軸211L相對於臂基部103L向平行於變形前的第二連杆105Lb的方向即箭頭B7方向移動規定量，作用體115L相對於臂基部103L而向箭頭B7方向移動規定量。此時，支承軸211L向與變形前的第二連杆105Lb正交的方向即箭頭B8方向移動規定量，作用體115L向箭頭B8方向移動規定量。在使作用體115L與被洗髮者的頭部10接觸且固定第二臂轉動軸210L的狀態下，當使第一臂轉動軸209L向箭頭B5所示的方向旋轉時，伴隨著清洗臂12L的收縮動作，由作用體115L按壓頭部10的按壓力變小。
[0166]在所述的各實施方式中的自動頭部清洗裝置100中，當清洗臂12L進行伸縮動作時，進行如下動作:在固定第二臂轉動軸210L的狀態下使第一臂轉動軸209L旋轉後，在固定第一臂轉動軸209L的狀態下使第二臂轉動軸210L旋轉，或者，進行基於由壓力傳感器檢測出的由作用體115L向頭部10施加的按壓力而使第一臂轉動軸209L轉動的動作。然而，在本實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置中，基於第二臂轉動軸2IOL的轉動角度使第一臂轉動軸209L轉動規定量，以使由作用體115L施加的按壓力恆定。
[0167]圖18是表示本實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置的按壓力控制部及伸縮長度控制部的結構的框圖。在圖18中，雖然示出了清洗臂12L的控制，但清洗臂12R的控制也相同地構成。
[0168]如圖18所示，控制部400具備:對作用體115L按壓被洗髮者的頭部10的按壓力進行控制的按壓力控制部401 ;對清洗臂12L的伸縮長度進行控制的伸縮長度控制部402。按壓力控制部401至少具有比較器411、穩定化補償器412、比較器413及位置控制器414。伸縮長度控制部402具有比較器421及位置控制器422。
[0169]在本實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置中，在清洗臂12L設有對第二臂轉動軸210L的轉動角度進行檢測的旋轉傳感器510。由旋轉傳感器510檢測出的第二臂轉動軸210L的轉動角度輸送至比較器413。
[0170]另外，在清洗臂12L設有對由作用體115L向被洗髮者的頭部10施加的按壓力進行檢測的壓力傳感器511。由壓力傳感器511檢測出的由作用體115L向頭部10施加的按壓力輸送至比較器411。
[0171]在比較器411中，對從設於控制部400的按壓力指令值輸出部(未圖示)輸出的按壓力指令值、和由壓力傳感器511檢測出的由作用體115L向頭部10施加的按壓力進行比較，並計算兩者的誤差。該誤差信號經由穩定化補償器412而輸送至比較器413。穩定化補償器412由積分器構成,使控制系統穩定。
[0172]在比較器413中，對從穩定化補償器412輸送來的指令值的信號、和由旋轉傳感器510檢測出的第二臂轉動軸210L的轉動角度的信號進行比較，並計算兩者的誤差。該誤差信號經由對第二臂轉動軸210L的轉動位置進行控制的位置控制部414而輸送至驅動第二臂轉動軸210L轉動的電機228L。通過由控制部400基於該誤差信號來控制電機228L，由此清洗臂12L根據按壓力指令值使作用體115L能夠以規定的按壓力進行按壓。
[0173]在本實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置中，在清洗臂12L上設有對第一臂轉動軸209L的轉動角度進行檢測的旋轉傳感器512。由旋轉傳感器512檢測出的第一臂轉動軸209L的轉動角度輸送至比較器421。
[0174]在比較器421中，對從設於控制部400的伸縮長度指令值輸出部(未圖示)輸出來的伸縮長度指令值、和由旋轉傳感器512檢測出的第一臂轉動軸209L的轉動角度進行比較，並計算兩者的誤差。該誤差信號經由對第一臂轉動軸的轉動位置進行控制的位置控制部422而輸送至驅動第一臂轉動軸209L轉動的電機221L。由控制部400基於該誤差信號而控制電機221L，由此清洗臂12L根據伸縮長度指令值而能夠伸縮至規定的伸縮長度。
[0175]在本實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置中，控制部400的按壓力控制部401具備執行用於抑制由作用體115向頭部10施加的按壓力的變動的補償處理的非幹涉化補償部430。非幹涉化補償部430具有非幹涉化補償器431和加法器432。
[0176]向非幹涉化補償器431輸送由旋轉傳感器512檢測出的第一臂轉動軸209L的轉動角度。非幹涉化補償器431根據由旋轉傳感器512檢測出的第一臂轉動軸209L的轉動角度而執行相對於從穩定化補償器412輸送來的指令值的補償處理。該補償處理在控制部400的存儲部(未圖示)中與第一臂轉動軸209L的轉動角度對應而使用預先存儲好的信肩、O
[0177]在控制部400的存儲部(未圖示)具備記錄有第二臂轉動軸210L的轉動角度的表格。記錄於控制部400的存儲部(未圖示)的第二臂轉動軸210L的轉動角度是如下的角度:在清洗臂12L中使第一臂轉動軸209L轉動了規定角度的情況下，使由被支承軸211L支承的作用體115L向頭部10施加的按壓力恆定的第二臂轉動軸210L的轉動角度。
[0178]當為了進行清洗臂12L的伸長動作而使第一臂轉動軸209L轉動規定角度時，向非幹涉化補償器431輸入由旋轉傳感器512檢測出的第一臂轉動軸209L的轉動角度。而且，基於第一臂轉動軸209L的轉動角度，使用所述的表格並對使由作用體115L向頭部10施加的按壓力恆定的第二臂轉動軸210L的轉動角度進行計算，進而輸出至加法器432。
[0179]加法器432設於穩定化補償器412與比較器413之間。在加法器432中，向從穩定化補償器412輸送來的指令值加上從非幹涉化補償器431輸出來的值。如此修正後的指令值輸送至比較器413。然後，基於由比較器413得出的比較結果，通過位置控制部414而控制第二臂轉動軸210L的轉動驅動。由此，清洗臂12L能夠在使按壓力恆定的狀態下進行伸縮。
[0180]如此，在本實施方式4所涉及的自動頭部清洗裝置中，當控制部400使作用體115L相對於臂基部103L伸縮時，以使由作用體115L向被洗髮者的頭部10施加的按壓力恆定的方式，基於第一臂轉動軸209L的轉動角度對第二臂轉動軸210L的轉動驅動進行控制。
[0181]所述的轉動驅動的控制為前饋控制。因此，在本實施方式4中，與使用反饋控制的情況相比，能夠抑制由作用體115L向頭部10施加的按壓力的變動，從而能夠舒適地清洗人的頭部10。需要說明的是，在此，反饋控制是指，以當使作用體115L相對於臂基部103L伸縮時，在使第一臂轉動軸209L轉動後，基於由壓力傳感器511檢測出的按壓力而使按壓力恆定的方式控制第二臂轉動軸209L的轉動驅動。另外，在此，前饋控制是指，以在使第一臂轉動軸209L轉動後，基於從旋轉傳感器512輸出來的第一臂轉動軸209L的轉動角度而使按壓力恆定的方式控制第二臂轉動軸210L的轉動驅動。
[0182]需要說明的是，在本實施方式4所涉及的自動頭部控制裝置中，控制部400在使清洗臂12L、12R伸縮時如上所述進行前饋控制。然而，也可以在進行了前饋控制之後，基於由壓力傳感器511檢測出的按壓力來進行對第二臂轉動軸209L的轉動驅動進行控制的反饋控制，由此同時採用前饋控制與反饋控制。
[0183](實施方式5)
[0184]接著，對本發明的實施方式5所涉及的自動頭部清洗裝置進行說明。需要說明的是，在本發明的實施方式5所涉及的自動頭部清洗裝置中，僅對與所述的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100不同的部分進行說明，並省略關於與所述的實施方式I所涉及的自動頭部清洗裝置100相同的結構的說明。
[0185]圖19是將本發明的實施方式5所涉及的自動頭部清洗裝置的清洗臂的一部切開而示出的側視圖。如圖19所示，在本實施方式5所涉及的自動頭部清洗裝置中，自動頭部清洗裝置100使用伸縮型的電機231L作為驅動第一臂轉動軸209L轉動的第一致動器。電機231L在清洗臂12L的支承軸104L內以其輸出軸232L與支承軸104L的中心軸一致的方式配置。輸出軸232L構成為能夠平行於支承軸104L的中心軸地移動。
[0186]在本實施方式5所涉及的自動頭部清洗裝置中，將電機23IL的輸出軸232L的運動轉換為第一臂轉動軸209L的旋轉運動的第一轉換機構237L配置於臂基部103L內。第一轉換機構237L由固定於第一臂轉動軸209L且一端與電機231L的輸出軸卡合地設置的棒狀構件233L、和以壓縮狀態固定於棒狀構件233L的另一端與臂基部103L的內表面的彈簧234L構成。
[0187]在第一轉換機構237L中，當電機231L的輸出軸232L延伸時，第一臂轉動軸209L經由棒狀構件233L而向圖19中逆時針方向旋轉。另外，當電機231L的輸出軸232L收縮時，第一臂轉動軸209L經由棒狀構件233L而向圖19中順時針方向旋轉。通過使第一臂轉動軸209L旋轉，將電機23IL的輸出軸232L的運動轉換為第一臂轉動軸209L的旋轉運動。電機231L的驅動由控制部400控制。
[0188]另外，電機231L以使其輸出軸232L平行於支承軸104L地延伸的方式配置在支承軸104L內，因此無需將電機231L配置於臂基部103L。因此，在本實施方式4中，與將電機23IL配置於臂基部103L的情況相比，能夠使臂基部103L小型化。
[0189]本發明並不局限於所例示的實施方式，當然可以在不脫離本發明的主旨的範圍內加以各種改進及設計方面的變更。
[0190]工業實用性
[0191]本發明的自動頭部護理裝置及自動頭部護理方法能夠在進行人的頭部的護理的醫療、美容等領域廣泛應用，是有用的。
[0192]符號說明
[0193]10 頭部
[0194]11頭部支承部
[0195]12、12L、12R 清洗臂
[0196]100自動頭部清洗裝置
[0197]101盆構件
[0198]102LU02R 支柱
[0199]103LU03R 臂基部
[0200]104L、104R、211L、211R、215L、215R、216L、216R 支承軸
[0201]105LU05R 第一臂
[0202]105La、105Ra 第一連杆
[0203]105Lb、105Rb 第二連杆
[0204]105Lc、105Rc 第三連杆
[0205]105Ld、105Rd 第四連杆
[0206]109 觸頭
[0207]115LU15R 作用體
[0208]116LU16R 殼體
[0209]118LU18R5節連杆機構
[0210]201L、201R、221L、228L、231L、301L 電機
[0211]209L.209R 第一臂轉動軸
[0212]210L、210R 第二臂轉動軸
[0213]222L、232L 輸出軸
[0214]227L、237L 第一轉換機構
[0215]223L 蝸杆
[0216]224L 蝸輪
[0217]400控制部
【權利要求】
1.一種自動頭部護理裝置，其中，具備: 基臺部，其具有對人的頭部進行支承的頭部支承部； 第一轉動驅動軸及第二轉動驅動軸，它們被分別獨立地進行轉動驅動； 第一連杆，其一端固定於所述第一轉動驅動軸； 第二連杆，其一端轉動自如地連接於所述第一連杆的另一端； 第三連杆，其一端固定於所述第二轉動驅動軸； 第四連杆，其一端轉動自如地連接於所述第三連杆的另一端； 作用軸，其將所述第二連杆的另一端與所述第四連杆的另一端連接成轉動自如；作用體，其用於護理被所述頭部支承部支承的人的頭部，且轉動自如地支承於所述作用軸； 控制部，其對所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸的轉動驅動進行控制。
2.根據權利要求1所述的自動頭部護理裝置，其中， 所述控制部通過對所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸進行轉動驅動，由此使所述作用體與被所述頭部支承部支承的人的頭部接觸。
3.根據權利要求2所述的自動頭部護理裝置，其中，具備: 臂基部，其將與所述作用體連結的所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸保持成轉動自如； 支承軸，其固定於所述臂基部，且能夠轉動地安裝於所述基臺部， 所述作用體構成為，通過所述控制部控制所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸的轉動驅動，從而所述作用體能夠相對於所述臂基部伸縮。
4.根據權利要求3所述的自動頭部護理裝置，其中， 所述控制部在使所述作用體相對於所述臂基部伸縮時，以使由所述作用體向所述頭部施加的按壓力恆定的方式，基於所述第一轉動驅動軸的轉動角度來控制所述第二轉動驅動軸的轉動驅動。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的自動頭部護理裝置，其中， 所述第一連杆的連杆長度與所述第四連杆的連杆長度之比為1:1。
6.根據權利要求5所述的自動頭部護理裝置，其中， 所述第一連杆的連杆長度、所述第二連杆的連杆長度、所述第三連杆的連杆長度、所述第四連杆的連杆長度之比為1:4:3.5:1。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的自動頭部護理裝置，其中，具備: 第一致動器，其對所述第一轉動驅動軸進行轉動驅動； 第二致動器，其對所述第二轉動驅動軸進行轉動驅動， 所述控制部以將所述第一連杆與所述第三連杆之間的角度限制在90±60度的範圍內的方式對所述第一致動器及所述第二致動器的動作進行控制。
8.根據權利要求7所述的自動頭部護理裝置，其中， 具備將所述第一致動器的輸出軸的運動轉換為所述第一轉動驅動軸的旋轉運動的第一轉換機構， 所述第一致動器配置成該第一致動器的輸出軸與所述支承軸平行地延伸。
9.根據權利要求8所述的自動頭部護理裝置，其中，所述第一轉換機構具有用於將所述第一致動器的輸出軸的旋轉運動轉換為所述第一轉動驅動軸的旋轉運動的蝸杆及蝸輪。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的自動頭部護理裝置，其中，具備: 電流檢測部，其對驅動所述第二致動器的電流值進行檢測； 第二轉換機構，其將所述第二致動器的輸出軸的運動可逆地轉換為所述第二轉動驅動軸的旋轉運動， 所述控制部基於由所述電流檢測部檢測出的所述電流值的變化來計算施加於所述第二致動器上的力。
11.根據權利要求3至10中任一項所述的自動頭部護理裝置，其中， 所述作用體是用於清洗人的頭部的作用體， 所述控制部通過對所述支承軸進行轉動驅動而使所述作用體沿著被所述頭部支承部支承的人的頭部的前後方向搖擺轉動，以清洗人的頭部。
12.根據權利要求11所述的自動頭部護理裝置，其中， 具備對被所述頭部支承部支承的人的頭部噴出冷水或熱水的噴嘴， 所述控制部從所述噴嘴噴出冷水或熱水，並使所述作用體搖擺轉動以清洗人的頭部。
13.—種自動頭部護理方法,其中， 該自動頭部護理方法使用自動頭部護理裝置，所述自動頭部護理裝置具備:基臺部，其具有對人的頭部進行支承的頭部支承部；第一轉動驅動軸及第二轉動驅動軸，它們被分別獨立地進行轉動驅動；第一連杆，其一端固定於所述第一轉動驅動軸；第二連杆，其一端轉動自如地連接於所述第一連杆的另一端；第三連杆，其一端固定於所述第二轉動驅動軸；第四連杆，其一端轉動自如地連接於所述第三連杆的另一端；作用軸，其將所述第二連杆的另一端與所述第四連杆的另一端連接成轉動自如；作用體，其轉動自如地支承於所述作用軸；臂基部，其將所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸保持成轉動自如；支承軸，其固定於所述臂基部，並且能夠轉動地安裝於所述基臺部， 在所述自動頭部護理方法中，通過控制所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸的轉動驅動而使所述作用體與被所述頭部支承部支承的人的頭部接觸，由此來護理人的頭部。
14.根據權利要求13所述的自動頭部護理方法，其中， 通過控制所述第一轉動驅動軸及所述第二轉動驅動軸的轉動驅動而使所述作用體相對於所述臂基部伸縮。
15.根據權利要求13或14所述的自動頭部護理方法，其中， 所述作用體是用於清洗人的頭部的作用體， 通過對所述支承軸進行轉動驅動，使所述作用體沿著被所述頭部支承部支承的人的頭部的前後方向搖擺轉動，以清洗人的頭部。
16.根據權利要求15所述的自動頭部護理方法，其中， 具備對被所述頭部支承部支承的人的頭部噴出冷水或熱水的噴嘴， 從所述噴嘴噴出冷水或熱水，並使所述作用體搖擺轉動以清洗人的頭部。
【文檔編號】A45D19/14GK103763974SQ201280042280
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年9月25日 優先權日:2011年9月30日
【發明者】水野修, 中村徹, 藤岡總一郎, 廣瀨俊典 申請人:松下電器產業株式會社