基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳的制作方法
【專利摘要】基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，涉及一種能夠去除白發的電動梳。本發明是為了解決去除白發的方法費時費力、影響健康的問題。本發明所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，在傳統的梳子本體內部增加圖像傳感器采集獲得白發位置，利用移動直線電動機和頂出直線電動機驅動切削齒在正確的位置切削白發，即在梳頭的同時，毫不費力的去除了白發且不會影響健康。同時隨著科技的發展，直線電動機的體積越來越小，即微電機系統，完全能夠實現將電機置于發梳內部，減少傳動機構，成本降低。本發明適用于白發量較少，且白發分布零散的人群來去除白發。
【專利說明】基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種能夠去除白發的電動梳。
【背景技術】
[0002]由于種種原因，有很多人頭上長了一些白發。針對黑發中摻雜白發的情況，人們通常采用染發、手動拔除或剪斷等挑出和去除的方法。然而染發時，所利用的化學染色膏會對頭皮及頭發造成很多不良影響，并且還要定期染發，不僅費時、費力，還會影響健康。手動拔除或剪斷的方法，雖然相對于化學染色膏的影響較小，但是也會破壞毛囊，而且拔除剪斷過程不是很方便，且對于白發量較少，且白發分布零散的人群時，不能夠完全去除。
【發明內容】
[0003]本發明是為了解決現有去除白發的方法費時費力、影響健康的問題，現提供基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳。
[0004]基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，它包括:梳子和電氣控制器;
[0005]梳子包括:梳脊、多個梳齒和兩個端齒，所有梳齒的結構完全相同，梳齒內部的一側設有切削機構，另一側設有傳感機構，與梳齒上的切削機構相鄰的一個端齒內側設有傳感機構，另一個端齒的內側設有切削機構，相對的一組切削機構和傳感機構組成一個檢測切削單元；
[0006]電氣控制器包括:供電電路和多個控制單元，每個控制單元與一個檢測切削單元相對應，用于采集所述檢測切削單元的傳感機構的信號、并控制切削機構削剪白發；供電電路為所有控制單元提供工作電源；
[0007]所述切削機構包括:多個切削齒、多個彈簧、移動直線電動機和頂出直線電動機；梳齒一側沿梳齒長度方向均勻排布有多個切削槽，多個切削齒的刀刃均為凹弧形，且分別嵌入多個切削槽內，每個切削齒的刀背均連接有一個彈簧，該彈簧用于將切削齒拉回切削槽內；梳齒內沿梳齒長度方向設有滑槽，該滑槽內嵌有滑塊，移動直線電動機的控制信號輸入端連接控制單元的移動信號輸出端，移動直線電動機通過傳動機構驅動滑塊在滑槽上滑動；頂出直線電動機固定在滑塊上，該頂出直線電動機的頂出信號輸入端連接控制單元的頂出信號輸出端，頂出直線電動機能夠將切削機構中的任意一個切削齒頂出切削槽；
[0008]所述傳感機構包括:線陣圖像傳感器；線陣圖像傳感器用于檢測白發，該線陣圖像傳感器的檢測信號輸出端連接電氣控制器的檢測信號輸入端，線陣圖像傳感器的感應端設有多個與切削齒一一對應的弧形凸起，該凸起能夠在切削齒被頂出切削槽時，與切削齒的凹弧緊密配合。
[0009]控制單元包括:單片機、兩個驅動控制器和兩個橋式逆變電路；
[0010]線陣圖像傳感器檢測信號輸出端連接單片機的檢測信號輸入端，單片機的兩個控制信號輸出端分別連接兩個橋式逆變電路的控制信號輸入端，兩個橋式逆變電路的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機的控制信號輸入端和頂出直線電動機的控制信號輸入端。
[0011]供電電路包括:9V電池、TPS7350電源穩壓芯片和TPS7333電源穩壓芯片，9V電池的正極同時連接TPS7350電源穩壓芯片的正極連接端和TPS7333電源穩壓芯片的正極連接端，9V電池的負極、TPS7350電源穩壓芯片的負極連接端和TPS7333電源穩壓芯片的負極連接端同時接地，TPS7350電源穩壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路的一個電源信號輸出端，TPS7333電源穩壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路的另一個電源信號輸出端。
[0012]線陣圖像傳感器的型號為H8R108-6438，單片機的型號為C8051F120，兩個驅動控制器的型號均為DRV8301。
[0013]線陣圖像傳感器的GND端、單片機的COM引腳、兩個驅動控制器的負極和兩個橋式逆變電路的負極同時接地；
[0014]線陣圖像傳感器的VDD端和LVDD端、兩個橋式逆變電路的正極同時連接供電電路的一個電源信號輸出端，單片機的電源信號輸入端連接供電電路的另一個電源信號輸出端;
[0015]線陣圖像傳感器的CLK端連接單片機的P2.6引腳，線陣圖像傳感器的SI端連接單片機的P2.7引腳，線陣圖像傳感器的SIG端連接單片機的ΑΙΝ0.7引腳；
[0016]單片機的Ρ3.0引腳連接一個驅動控制器的INH-A引腳，單片機的Ρ3.1引腳連接一個驅動控制器的INL-A引腳，單片機的Ρ3.2引腳連接一個驅動控制器的INH-B引腳，單片機的Ρ3.3引腳連接一個驅動控制器的INL-B引腳，單片機的Ρ3.4引腳連接一個驅動控制器的INH-C引腳，單片機的Ρ3.5引腳連接一個驅動控制器的INL-C引腳；
[0017]單片機的Ρ4.0引腳連接另一個驅動控制器的INH-D引腳，單片機的Ρ4.1引腳連接另一個驅動控制器的INL-D引腳，單片機的Ρ4.2引腳連接另一個驅動控制器的INH-E引腳，單片機的Ρ4.3引腳連接另一個驅動控制器的INL-E引腳，單片機的Ρ4.4引腳連接另一個驅動控制器的INH-F引腳，單片機的Ρ4.5引腳連接另一個驅動控制器的INL-F引腳；
[0018]兩個驅動控制器的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機的控制信號輸入端和頂出直線電動機的控制信號輸入端。
[0019]兩個橋式逆變電路的結構完全相同，所述橋式逆變電路包括:穩壓二極管、一號電感、二號電感、電容、GHA-NMOS 管、GHB-NMOS 管、GHC-NMOS 管、GLA-NMOS 管、GLB-NMOS 管和GLC-NMOS 管；
[0020]穩壓二極管的負極、一號電感的一端和二號電感的一端同時連接一個驅動控制器的電源端，電容的一端和穩壓二極管的正極同時接地，電容的另一端、一號電感的另一端、二號電感的另一端、GHA-NMOS管的漏極、GHB-NMOS管的漏極和GHA-NMOS管的漏極同時連接供電電路的一個電源信號輸出端，GLA-NMOS管的源極、GLB-NMOS管的源極和GLC-NMOS管的源極同時接地，所有NMOS管的柵極分別連接一個驅動控制器的六個控制信號輸出端，GHA-NMOS管的源極連接GLA-NMOS管的漏極，并同時作為一相電機控制信號輸出端，GHB-NMOS管的源極連接GLB-NMOS管的漏極，并同時作為二相電機控制信號輸出端，GHC-NMOS管的源極連接GLC-NMOS管的漏極，并同時作為三相電機控制信號輸出端。
[0021]電氣控制器中嵌有軟件實現的模塊，所述模塊包括以下單元:
[0022]初始化單元:設定單片機的推挽輸出引腳、定時器工作方式、SIG信號端口、CLK信號端口、SI信號端口、脈沖信號輸出方式和輸出引腳；
[0023]信號采集單元:采集傳感機構發送的傳感信號，獲得白發位置；
[0024]驅動單元:驅動移動直線電動機移動至白發處，驅動頂出直線電動機將切削齒頂出切削槽；
[0025]判斷單元:判斷采集的圖像中是否還存在白發，判斷是否結束工作。
[0026]本發明所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，在傳統的梳子本體內部增加圖像傳感器采集獲得白發位置，利用移動直線電動機和頂出直線電動機驅動切削齒在正確的位置切削白發，即在梳頭的同時，毫不費力的去除了白發且不會影響健康。同時隨著科技的發展，直線電動機的體積越來越小，即微電機系統，完全能夠實現將電機置于發梳內部，減少傳動機構，成本降低。本發明適用于白發量較少，且白發分布零散的人群來去除白發。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳的整體結構示意圖；
[0028]圖2為圖1的剖視圖；
[0029]圖3為圖2中A處的放大圖；
[0030]圖4為電氣控制器的電路結構示意圖；
[0031]圖5為單片機中軟件的工作流程圖；
[0032]圖6為線陣圖像傳感器的工作時序圖；
[0033]圖7為單個LED傳感器輸出象素時序圖；
[0034]圖8為驅動控制器的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]【具體實施方式】一:參照圖1、圖2和圖3具體說明本實施方式，本實施方式所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，它包括:梳子和電氣控制器I ;
[0036]梳子包括:梳脊2-1、多個梳齒2-2和兩個端齒2-3，所有梳齒2_2的結構完全相同，梳齒2-2內部的一側設有切削機構，另一側設有傳感機構，與梳齒2-2上的切削機構相鄰的一個端齒內側設有傳感機構，另一個端齒的內側設有切削機構，相對的一組切削機構和傳感機構組成一個檢測切削單元；
[0037]電氣控制器I包括:供電電路5和多個控制單元，每個控制單元與一個檢測切削單元相對應，用于采集所述檢測切削單元的傳感機構的信號、并控制切削機構削剪白發；供電電路5為所有控制單元提供工作電源；
[0038]所述切削機構包括:多個切削齒3-1、多個彈簧3-2、移動直線電動機3-3和頂出直線電動機3-4 ;梳齒2-2 —側沿梳齒2-2長度方向均勻排布有多個切削槽，多個切削齒3-1的刀刃均為凹弧形，且分別嵌入多個切削槽內，每個切削齒3-1的刀背均連接有一個彈簧3-2，該彈簧3-2用于將切削齒3-1拉回切削槽內；梳齒2-2內沿梳齒2_2長度方向設有滑槽3-5，該滑槽3-5內嵌有滑塊3-6，移動直線電動機3-3的控制信號輸入端連接控制單元的移動信號輸出端，移動直線電動機3-3通過傳動機構驅動滑塊3-6在滑槽3-5上滑動；頂出直線電動機3-4固定在滑塊3-6上，該頂出直線電動機3-4的頂出信號輸入端連接控制單元的頂出信號輸出端，頂出直線電動機3-4能夠將切削機構中的任意一個切削齒3-1頂出切削槽；
[0039]所述傳感機構包括:線陣圖像傳感器4 ;線陣圖像傳感器4用于檢測白發，該線陣圖像傳感器4的檢測信號輸出端連接電氣控制器I的檢測信號輸入端，線陣圖像傳感器的感應端設有多個與切削齒3-1 —一對應的弧形凸起，該凸起能夠在切削齒3-1被頂出切削槽時，與切削齒3-1的凹弧緊密配合。
[0040]本實施方式所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，在梳子本體內，兩個梳齒2-2間對應設有切削機構和傳感機構；在實際應用時，梳子梳理頭發的同時傳感機構中的線陣圖像傳感器4檢測白發，當采集到有白發時，該線陣圖像傳感器4將檢測到的含有白發位置的信號發送至控制單元，控制單元控制切削機構工作，即控制單元控制移動直線電動機3-3通過傳動機構將滑塊3-6移動至檢測到白發的位置，然后控制單元驅動頂出直線電動機3-4將當前位置所對應的切削齒3-1頂出切削槽，切削齒3-1被頂出后與其對應的弧形凸起緊密配合，將該處的白發切除，最終達到去除白發的目的。在白發切除后，頂出直線電動機3-4的動子回至原位，切削齒3-1的刀背所連接的彈簧3-2將切削齒3-1拉回切削槽內，至此整個切削工作完成。
[0041]在實際應用時，由于本發明需要的電動機比較特殊，在實際操作時可采用微機電系統(MENS)技術來實現切削齒的驅動。或者還能夠采用愛普科斯(EPCOS)研制出的一系列新型微型多層壓電元件。除了已經面市的超薄壓電變壓器以外，愛普科斯現在又推出了壓電彎曲器和諧振器。微電機長6mm，高寬面積僅1.55mm2，可直接用2.8V電池供電。該電機含有一個運行于螺母內的螺紋針。超聲波諧振器被激活后，會促使螺母扭轉振蕩，驅動螺紋針前后運動。這種簡單牢固的結構，其允許的前進速度可達lOmm/s，分辨率可精確到0.5μπι。壓電諧振器的工作頻率為150kHz的超聲波范圍之內。早期壓電式直線電機要求30V左右的工作電壓。相比之下，愛普科斯的新型壓電諧振器僅需2.8V電壓。另外，產品的緊湊型外形設計，使得它更適合于以電池供電的設備。
[0042]根據現有數據統計，人的頭方法直徑一般在0.07mm左右，如果太寬肯定無法實現相應的目的，因此本發明中所述梳齒間的距離應該在0.5mm至Imm之間，最佳取值在0.5至0.7mm之間，從而保證相鄰的梳齒間不會有太多頭發而影響傳感器檢測和切削機構的動作。
[0043]【具體實施方式】二:參照圖4具體說明本實施方式，本實施方式是對【具體實施方式】一所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳作進一步說明，本實施方式中，控制單元包括:單片機6、兩個驅動控制器和兩個橋式逆變電路；
[0044]線陣圖像傳感器4檢測信號輸出端連接單片機6的檢測信號輸入端，單片機6的兩個控制信號輸出端分別連接兩個橋式逆變電路的控制信號輸入端，兩個橋式逆變電路的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機3-3的控制信號輸入端和頂出直線電動機3-4的控制信號輸入端。
[0045]【具體實施方式】三:本實施方式是對【具體實施方式】二所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳作進一步說明，本實施方式中，供電電路5包括:9V電池、TPS7350電源穩壓芯片和TPS7333電源穩壓芯片，
[0046]9V電池的正極同時連接TPS7350電源穩壓芯片的正極連接端和TPS7333電源穩壓芯片的正極連接端，9V電池的負極、TPS7350電源穩壓芯片的負極連接端和TPS7333電源穩壓芯片的負極連接端同時接地，TPS7350電源穩壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路5的一個電源信號輸出端，TPS7333電源穩壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路5的另一個電源信號輸出端。
[0047]本實施方式中，使用微型電池經穩壓模塊為該系統提供一個穩定的電量供應，保證系統的正常工作。9V電池經電源穩壓芯片TPS7350變為5V，又經電源穩壓芯片TPS7333變為3.3V，分別給系統供電。所述兩個電源信號輸出端輸出電壓分別為5V和3.3V，分別適用于對線陣圖像傳感器4和單片機6的供電。
[0048]【具體實施方式】四:本實施方式是對【具體實施方式】二所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳作進一步說明，本實施方式中，線陣圖像傳感器4的型號為H8R108-6438，單片機6的型號為C8051F120，兩個驅動控制器的型號均為DRV8301。
[0049]【具體實施方式】五:本實施方式是對【具體實施方式】四所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳作進一步說明，本實施方式中，線陣圖像傳感器4的GND端、單片機6的COM引腳、兩個驅動控制器的負極和兩個橋式逆變電路的負極同時接地；
[0050]線陣圖像傳感器4的VDD端和LVDD端、兩個橋式逆變電路的正極同時連接供電電路5的一個電源信號輸出端，單片機6的電源信號輸入端連接供電電路5的另一個電源信號輸出端；
[0051]線陣圖像傳感器4的CLK端連接單片機6的P2.6引腳，線陣圖像傳感器4的SI端連接單片機6的P2.7引腳，線陣圖像傳感器4的SIG端連接單片機6的ΑΙΝ0.7引腳；
[0052]單片機6的Ρ3.0引腳連接一個驅動控制器的INH-A引腳，單片機6的Ρ3.1引腳連接一個驅動控制器的INL-A引腳，單片機6的Ρ3.2引腳連接一個驅動控制器的INH-B引腳，單片機6的Ρ3.3引腳連接一個驅動控制器的INL-B引腳，單片機6的Ρ3.4引腳連接一個驅動控制器的INH-C引腳，單片機6的Ρ3.5引腳連接一個驅動控制器的INL-C引腳；
[0053]單片機6的Ρ4.0引腳連接另一個驅動控制器的INH-D引腳，單片機6的Ρ4.1引腳連接另一個驅動控制器的INL-D引腳，單片機6的Ρ4.2引腳連接另一個驅動控制器的INH-E引腳，單片機6的Ρ4.3引腳連接另一個驅動控制器的INL-E引腳，單片機6的Ρ4.4引腳連接另一個驅動控制器的INH-F引腳，單片機6的Ρ4.5引腳連接另一個驅動控制器的INL-F引腳；
[0054]兩個驅動控制器的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機3-3的控制信號輸入端和頂出直線電動機3-4的控制信號輸入端。
[0055]線陣圖像傳感器4主要具有如下特性:
[0056]1、掃描寬度為108毫米；
[0057]2、分辨率達為 200DPI(dot per inch)；
[0058]3、掃描速度為0.5msec/行；
[0059]4、時鐘速度1.75兆赫；
[0060]5、單排透鏡陣列；
[0061]6、接口與時序要求簡單；
[0062]7、動態范圍高>1000，線型好1+5%。
[0063]H8R108-6438是一個黑白線陣圖像傳感器4，輸出為模擬信號，本身自帶LED傳感器光源，工作頻率為1.75MHZ。電源電壓4.2v?5.5v，輸出電壓(Vpmax) Ov?1.8v，參考電壓(Vref) Ov?1.5v，其最終輸出電壓Vout = Vpmax+Vref,本系統取Vre = 0.7V，貝丨J Vout為0.7v?2.5v，采集一行圖像只需0.2msο其工作時序如圖6所示，其中在每個象素的重置時間或空白的時間應不被用作參考水平。
[0064]如圖7所示，單個LED傳感器輸出象素時序圖，由單片機6產生兩路輸入信號:CLK (時鐘信號)、SI (采樣脈沖信號)。CLK是由單片機6定時器產生特定頻率為1.75MHZ的信號，SI是循環高低不等的跳變信號。SIG是傳感器采集輸出的模擬信號，其與傳感器上的采集點相對應，即總共只有864個模擬量。
[0065]驅動控制器是一款針對三相電機驅動應用的柵極驅動器，其應用電路參見8所示。可知DRV8301是一款專門的驅動芯片，特點是集成的三相驅動。它提供三個半橋驅動器，每個驅動器能夠驅動兩個N類型金屬氧化物半導體場效應晶體管，一個用于高側，一個用于低側。它支持峰值高達2.3A灌電流和1.7A拉電流能力，單一電源輸入，且支持寬電壓范圍(6V到60V)。DRV8301具有涓流充電電路的自舉柵極驅動器，以支持100%占空比。此柵極驅動器具有高側FET和低側FET自動握手短路保護，以防止電流擊穿。通過監測外接FET的Vds，提供對外部功率管的過流保護。
[0066]【具體實施方式】六:本實施方式是對【具體實施方式】五所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳作進一步說明，本實施方式中，兩個橋式逆變電路的結構完全相同，所述橋式逆變電路包括:穩壓二極管D、一號電感L1、二號電感L2、電容C、GHA-NMOS管、GHB-NMOS 管、GHC-NMOS 管、GLA-NMOS 管、GLB-NMOS 管和 GLC-NMOS 管；
[0067]穩壓二極管D的負極、一號電感LI的一端和二號電感L2的一端同時連接一個驅動控制器的電源端，電容C的一端和穩壓二極管D的正極同時接地，電容C的另一端、一號電感LI的另一端、二號電感L2的另一端、GHA-NMOS管的漏極、GHB-NMOS管的漏極和GHA-NMOS管的漏極同時連接供電電路5的一個電源信號輸出端，GLA-NMOS管的源極、GLB-NMOS管的源極和GLC-NMOS管的源極同時接地，
[0068]所有NMOS管的柵極分別連接一個驅動控制器的六個控制信號輸出端，GHA-NMOS管的源極連接GLA-NMOS管的漏極，并同時作為一相電機控制信號輸出端，GHB-NMOS管的源極連接GLB-NMOS管的漏極，并同時作為二相電機控制信號輸出端，GHC-NMOS管的源極連接GLC-NMOS管的漏極，并同時作為三相電機控制信號輸出端。
[0069]本實施方式中，9V電池經TPS7350電源穩壓芯片變為5V，經TPS7333電源穩壓芯片變為3.3V，分別給系統供電。
[0070]P2.6、P2.7、P3和P4引腳是單片機6的數字輸入和輸出口，這里P2.6和P2.7配置為數字輸出口，而P3系列引腳和P4系列引腳配置為數字輸出口。圖像輸出引腳SIG輸出連到單片機6C8051F120的A/D轉換器的輸入端口 ΑΙΝ0.7上。通過單片機6對接觸式線陣圖像傳感器4進行控制，實現梳齒2-2間白發的采集過程。使用單片機6內部的A/D轉換器，將傳感器采集的圖像模擬視頻信號直接轉換為數字信號，其中包括電平轉換部分。單片機6分別通過Ρ3系列引腳和Ρ4系列引腳產生6個PWM控制信號，分別控制兩個驅動控制器。兩個驅動控制器分別控制兩個橋式逆變電路，以此分別控制移動直線電動機3-3和頂出直線電動機3-4。
[0071]【具體實施方式】七:本實施方式是對【具體實施方式】二所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳作進一步說明，本實施方式中，單片機6中嵌有軟件實現的模塊，所述模塊包括以下單元:
[0072]初始化單元:設定單片機6的推挽輸出引腳、定時器工作方式、SIG信號端口、CLK信號端口、SI信號端口、脈沖信號輸出方式和輸出引腳；
[0073]信號采集單元:采集傳感機構發送的傳感信號，獲得白發位置；
[0074]驅動單元:驅動移動直線電動機3-3移動至白發處，驅動頂出直線電動機3-4將切削齒3-1頂出切削槽；
[0075]判斷單元:判斷采集的圖像中是否還存在白發，判斷是否結束工作。
[0076]本實施方式中，在實際應用時，工作流程如圖5所示，首先，單片機6系統初始化，設置單片機6的P2、P3、和P4引腳為推挽輸出方式；設置Tl為定時器工作方式，并從P2.6引腳輸出CLK信號；設置T2為定時器工作方式，并從P2.7引腳輸出SI信號；設置A/D轉換器ΑΙΝ0.7引腳為單端輸入方式，以接收SIG信號；編制和聲明在Ρ3 口和Ρ4 口分別產生六個脈沖的三相輸出方式的程序，用來給驅動電路DRV8301提供控制信號。
[0077]然后，定時器Tl和Τ2工作，從ΑΙΝ0.7取入A/D轉換數據；判斷A/D轉換數據是否大于參數ADC0GT，即判斷獲取的圖像中是否還有白發，若小于參數，則重新從ΑΙΝ0.7取入A/D轉換數據，是則確定圖像中出現白發的位置，使Ρ3 口產生輸出脈沖，使移動直線電動機3-3走到有白發的指定位置；使Ρ4引腳產生輸出脈沖，驅動頂出直線電動機3-4工作。
[0078]最后，判斷是否結束工作，是則結束工作，否則重新從ΑΙΝ0.7取入A/D轉換數據，并執行余下步驟。
【權利要求】
1.基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，其特征在于，它包括:梳子和電氣控制器⑴； 梳子包括:梳脊(2-1^多個梳齒(2-2)和兩個端齒(2-3),所有梳齒(2-2)的結構完全相同，梳齒(2-2)內部的一側設有切削機構，另一側設有傳感機構，與梳齒(2-2)上的切削機構相鄰的一個端齒內側設有傳感機構，另一個端齒的內側設有切削機構，相對的一組切削機構和傳感機構組成一個檢測切削單元； 電氣控制器(1)包括:供電電路(5)和多個控制單元，每個控制單元與一個檢測切削單元相對應，用于采集所述檢測切削單元的傳感機構的信號、并控制切削機構削剪白發；供電電路(5)為所有控制單元提供工作電源； 所述切削機構包括:多個切削齒(3-1^多個彈簧(3-2^移動直線電動機(3-3)和頂出直線電動機(3-4)；梳齒(2-2) —側沿梳齒(2-2)長度方向均勻排布有多個切削槽，多個切削齒(3-1)的刀刃均為凹弧形，且分別嵌入多個切削槽內，每個切削齒(3-1)的刀背均連接有一個彈簧(3-2),該彈簧(3-2)用于將切削齒(3-1)拉回切削槽內；梳齒(2-2)內沿梳齒(2-2)長度方向設有滑槽(3-5)，該滑槽(3-5)內嵌有滑塊(3-6)，移動直線電動機(3-3)的控制信號輸入端連接控制單元的移動信號輸出端，移動直線電動機(3-3)通過傳動機構驅動滑塊(3-6)在滑槽(3-5)上滑動；頂出直線電動機(3-4)固定在滑塊(3-6)上，該頂出直線電動機(3-4)的頂出信號輸入端連接控制單元的頂出信號輸出端，頂出直線電動機(3-4)能夠將切削機構中的任意一個切削齒(3-1)頂出切削槽； 所述傳感機構包括:線陣圖像傳感器(4)；線陣圖像傳感器(4)用于檢測白發，該線陣圖像傳感器(4)的檢測信號輸出端連接電氣控制器(1)的檢測信號輸入端，線陣圖像傳感器的感應端設有多個與切削齒(3-1) —一對應的弧形凸起，該凸起能夠在切削齒(3-1)被頂出切削槽時，與切削齒(3-1)的凹弧緊密配合。
2.根據權利要求1所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，其特征在于，控制單元包括:單片機(6)、兩個驅動控制器和兩個橋式逆變電路； 線陣圖像傳感器(4)檢測信號輸出端連接單片機(6)的檢測信號輸入端，單片機(6)的兩個控制信號輸出端分別連接兩個驅動控制器的控制信號輸入端，兩個驅動控制器的控制信號輸出端分別連接兩個橋式逆變電路的控制信號輸入端，兩個橋式逆變電路的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機(3-3)的控制信號輸入端和頂出直線電動機(3-4)的控制信號輸入端。
3.根據權利要求2所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，其特征在于，供電電路(5)包括々V電池、1？87350電源穩壓芯片和1？37333電源穩壓芯片，9乂電池的正極同時連接1？37350電源穩壓芯片的正極連接端和1？37333電源穩壓芯片的正極連接端，抑電池的負極、1？37350電源穩壓芯片的負極連接端和1？37333電源穩壓芯片的負極連接端同時接地，1？37350電源穩壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路(5)的一個電源信號輸出端，1？87333電源穩壓芯片的電源信號輸出端作為供電電路(5)的另一個電源信號輸出端。
4.根據權利要求2所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，其特征在于，線陣圖像傳感器(4)的型號為!188108-6438，單片機(6)的型號為08051？120，兩個驅動控制器的型號均為0—8301。
5.根據權利要求4所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，其特征在于，線陣圖像傳感器(4)的端、單片機(6)的(1)1引腳、兩個驅動控制器的負極和兩個橋式逆變電路的負極同時接地； 線陣圖像傳感器(4)的700端和1^00端、兩個橋式逆變電路的正極同時連接供電電路(5)的一個電源信號輸出端，單片機(6)的電源信號輸入端連接供電電路(5)的另一個電源信號輸出端； 線陣圖像傳感器⑷的0^端連接單片機(6)的？2.6引腳，線陣圖像傳感器⑷的31端連接單片機(6)的？2丨7引腳，線陣圖像傳感器(4)的3%端連接單片機(6)的八I勵.7引腳； 單片機(6)的？3丨0引腳連接一個驅動控制器的I順-八引腳，單片機(6)的？3丨1引腳連接一個驅動控制器的11-八引腳，單片機(6)的？3丨2引腳連接一個驅動控制器的I冊1-8引腳，單片機(6)的？3.3引腳連接一個驅動控制器的11-8引腳，單片機(6)的？3.4引腳連接一個驅動控制器的引腳，單片機(6)的？3丨5引腳連接一個驅動控制器的引腳；單片機(6)的0引腳連接另一個驅動控制器的1^1-0引腳，單片機(6)的1引腳連接另一個驅動控制器的11-0引腳，單片機(6)的？4.2引腳連接另一個驅動控制器的I順-2引腳，單片機(6)的3引腳連接另一個驅動控制器的引腳，單片機(6)的4引腳連接另一個驅動控制器的I冊1-？引腳，單片機(6)的5引腳連接另一個驅動控制器的引腳； 兩個驅動控制器的控制信號輸出端分別連接兩個橋式逆變電路的控制信號輸入端，兩個橋式逆變電路的控制信號輸出端分別連接移動直線電動機(3-3)的控制信號輸入端和頂出直線電動機(3-4)的控制信號輸入端。
6.根據權利要求5所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，其特征在于，兩個橋式逆變電路的結構完全相同，所述橋式逆變電路包括:穩壓二極管(0)、一號電感([1)、二號電感([2)、電容(0管、⑶8-匪03管、⑶0腳03管、隊八-腳03管、618-^108管和乩0腳03管； 穩壓二極管(0)的負極、一號電感([1)的一端和二號電感([2)的一端同時連接一個驅動控制器的電源端，電容(0的一端和穩壓二極管(0)的正極同時接地，電容(0的另一端、一號電感([1)的另一端、二號電感仏2)的另一端、匪03管的漏極、匪03管的漏極和-匪03管的漏極同時連接供電電路(5)的一個電源信號輸出端，隊八-匪03管的源極、618-^108管的源極和匪03管的源極同時接地，所有匪03管的柵極分別連接一個驅動控制器的六個控制信號輸出端，匪03管的源極連接匪03管的漏極，并同時作為一相電機控制信號輸出端，匪03管的源極連接匪03管的漏極，并同時作為二相電機控制信號輸出端，⑶0匪03管的源極連接匪03管的漏極，并同時作為三相電機控制信號輸出端。
7.根據權利要求2所述的基于圖像傳感器和直線電動機的自動去白發電動梳，其特征在于，單片機￠)中嵌有軟件實現的模塊，所述模塊包括以下單元: 初始化單元:設定單片機出)的推挽輸出引腳、定時器工作方式、3叩信號端口、11(信號端口、81信號端口、脈沖信號輸出方式和輸出引腳； 信號采集單元:采集傳感機構發送的傳感信號，獲得白發位置； 驅動單元:驅動移動直線電動機(3-3)移動至白發處，驅動頂出直線電動機(3-4)將切削齒(3-1)頂出切削槽； 判斷單元:判斷采集的圖像中是否還存在白發，判斷是否結束工作。
【文檔編號】H02P5/46GK104433147SQ201410850114
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月30日 優先權日:2014年12月30日
【發明者】王丁 申請人:黑龍江大學