[发明专利]一种智能洗头帽及其操作方法

权利要求书

1.一种智能洗头帽，包括帽体、主控模块和供水供气模块，主控模块控制帽体内的装置和供水供气模块，帽体包括帽壳外层、液压层、乳胶层、帽壳内层、振动器和防水套圈，帽体从外向内为依次连接的帽壳外层、液压层、乳胶层和帽壳内层，振动器机械固定在帽壳内层上，帽壳内层分布有网孔，当液压层加压时，乳胶层从网孔处凸起乳胶触头，乳胶触头对头皮压力与液压层液压压力成正比，主控模块包括处理器单元、传感器单元和通信单元，传感器单元包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器，其特征在于，还包括发质分析模块，所述发质分析模块包括油性分析单元和机械性质分析单元，所述油性分析单元固定在帽壳内层，与处理器单元电连接，用于测量头发的油腻程度，包括光源、棱镜和光接收器，所述棱镜的一个侧面朝向头发，用于采集头发的油脂，所述光源的光线进入棱镜后，在上述侧面的棱镜与空气之间的界面上发生全反射，出射棱镜后被光接收器接收，所述光接收器用于测量反射光线的光强；所述机械性质分析单元用于测量头发的机械强度性质数据，其数据用于调控乳胶触头对头皮的压力，所述机械性质分析单元被用于用户发型以及发质机械强度分布的测量，其测量方法为：

S1：获取用户头部的前额部、头顶部、后脑部、左侧面和右侧面五个区域的头发样本头发，样本头发需从发根部剪断；

S2：将夹具与移动电机紧贴，将头发一端无滑动地固定在移动电机上，然后将头发拉入夹具内，夹具固定头发的强度为使得头发在夹具内滑动的滑动摩擦力在0.5~1N之间，紧接着，头发会在夹具内无形变地滑动，当头发滑离夹具时，拉力传感器所测拉力值减少到0N，此时位移传感器所测的移动距离即为头发长度，最后，以S2中相同方法测量其它四个部位头发的长度；

S3：以五个部位头发的长度作为特征数据并通过与服务器数据库做比对，获取用户当前的发型；

S4：测量五个部位头发的拉伸强度值和拉伸率β，其中拉伸强度值等于头发断裂过程中的最大拉力值，拉伸率β计算公式为：β=△L/L,其中，△L为头发形变长度值，L为头发形变前原长。

2.根据权利要求1所述的一种智能洗头帽，其特征在于，所述机械性质分析单元固定于帽壳外层，包括夹具、位移传感器、拉力传感器和移动电机，头发一端无滑动固定在所述夹具上，另一端无滑动固定在所述移动电机上，所述位移传感器固定在移动电机上并与处理器单元电连接，所述拉力传感器位于夹具与头发固定的位置，处理器单元获取所述拉力传感器测得的拉力值和所述位移传感器测得的头发拉伸长度值并绘制拉力-拉伸长度曲线。

3.根据权利要求1所述的一种智能洗头帽，其特征在于，所述帽壳内层为通过五块弧状带网孔壳体通过滑动连接件拼装而成的帽壳结构，五块弧状带网孔壳体分别对应于用户头部的前额部、头顶部、后脑部、左侧面和右侧面，任意一块弧状带网孔壳体上设有独立的振动器，任意一块弧状带网孔壳体的振动与其它块弧状带网孔壳体的振动独立开来，处理器单元通过客户头部五个区域的头发机械性质调整各壳体的振动幅度和频率。

4.根据权利要求1所述的一种智能洗头帽，其特征在于，所述通信单元连接至服务器，并将洗头帽内获取的用户头发油性数据和头发机械性质数据传输至服务器并存储在用户档案数据库中，为客户提供可追溯的发质数据服务，用户手机通过服务器向主控模块发送控制指令。

5.根据权利要求1所述的一种智能洗头帽，其特征在于，所述光源为中心波长为1550nm的半导体激光二极管，所述棱镜为横截面为底角为45°的等腰梯形的熔融石英材质的四棱柱，等腰梯形底边所在的棱柱侧面朝向头发并作为光源光线的全反射面，光源光线从等腰梯形第一腰所在的棱柱侧面垂直射入棱镜，并从第二腰所在的棱柱侧面垂直射出棱镜，所述光接收器为CCD图像传感器，贴合在第二腰所在的棱柱侧面的光线出射位置。

6.根据权利要求1所述的一种智能洗头帽，其特征在于，还包括洗发液模块，所述洗发液模块包括洗发液存储罐、微型泵和液体管道，所述洗发液存储罐内部存储着洗发液；所述微型泵位于洗发液存储罐的开口处，用于抽取罐内的洗发液；所述液体管道为一端管口安装有喷头的橡胶管，另一端管口连接在微型泵的出液口处，用于将洗发液均匀喷洒在头发上。

7.一种智能洗头帽的操作方法，适用于前述权利要求中任意一项，其特征在于，包括以下步骤：

S1：用户手机通过扫描设于帽壳上或者梳妆镜面上的二维码连接至为洗头帽APP服务的服务器，用户对洗头帽的控制指令通过服务器传达至洗头帽的主控模块；

S2：获取用户发型以及发质机械强度分布信息，同时处理器单元获取拉力-拉伸长度曲线，并将相关信息和曲线传输至服务器，服务器将用户发型以及发质机械强度分布信息与数据库内数据进行对比，获取最佳揉洗力度、揉洗频率、揉洗幅度、揉洗方向、水温和烘干气体温度的设定程序，并将该设定程序发送至洗头帽主控模块；

S3：洗头帽的主控模块获取设定程序后，洗头帽帽壳内层的振动器开始工作，通过振动器的带动，油性分析单元的棱镜的全反射面通过与头发的摩擦，获取头发上的油脂，通过CCD图像传感器测量全反射面反射回的光强来判定用户头发的油脂含量，主控单元将油脂含量数据上传至服务器内进行分析，判定用户的发质油性类型，将推荐的洗发液发送至用户手机上并由客户确认；

S4：洗头帽首先对用户头发进行清水浸润，然后由客户选择合适的洗发液，最后按照设定程序通过乳胶触头对用户头发进行揉洗，分布在用户头部的前额部、头顶部、后脑部、左侧面和右侧面的五块分立的帽壳内层上的五个振动器各自独立的按照设定程序进行揉洗，揉洗完成后由供水供气模块对头发进行清洗和烘干；

S5：在洗头过程中用户通过手机随时调节揉洗力度、揉洗频率、揉洗幅度、揉洗方向、水温和烘干气体温度，并在洗发完成后通过二维码进行手机扫码支付或者通过NFC手机支付或者通过RFID手机支付。