一种全自动美甲的安全防护方法和装置

技术领域

本发明涉及美甲机技术领域，具体涉及一种全自动美甲的安全防护方法和装置。

背景技术

传统的打印模块有简易的碰撞检查装置，一般是硬质材质加弹簧组成的，其目的用于保护打印喷头不被撞坏，传统打印通常能接受打印工件的损坏。

美甲机的作业目标为人体，比一般机械有更强的安全防护要求，现有技术中公开了一种打印美甲的方法和设备，(授权公告号为CN109495550B)，可以基于美甲机与云端服务器之间的信息交互来确认美甲机的状态，降低了使用成本，有利于大规模应用，但在美甲机上，这样的安全防护是无法保护用户的。美甲机必须满足以下要求：不能使人体受到任何伤害，至少两套以上独立的保护装置，以防止某套装置出现故障时保护失效。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种全自动美甲的安全防护方法，所述安全防护方法基于保护装置，通过保护装置来提高美甲机的安全级别从而保护美甲机稳定运行，所述安全防护方法具体如下：

美甲机工作时，舱门手臂检测装置若检测到用户的手臂，则执行第一保护动作，当检查到用户手臂移开后，继续工作；舱门手臂检查装置和手槽手掌检查装置开始工作，两者任意一个检测到用户，则执行第二保护动作；打印喷头的保护装置开始工作，保护装置包括传感器，传感器只要碰触到用户手掌的任意位置，执行第三保护动作；舱门手臂检查装置和手槽手掌检查装置开始工作，两者任意一个检测到用户手掌，则执行第一保护动作，只要两者均没有检测到用户手掌，则美甲结束，关闭舱门。

优选的：所述保护装置还包括紧急停止按键，任何时间用户按下紧急停止按键，则立即执行第一保护动作、第二保护动作和第三保护动作，直到美甲机内任何位置都检测不到用户手掌才允许人工通过触摸屏执行复位动作。

优选的：所述传感器由软性接触式薄片构成。

一种全自动美甲的安全防护装置，包括主控模块和安全防护装置，所述主控模块负责管理全系统的安全防护传感器的状态，根据不同状态控制各个模块执行保护动作，所述安全防护装置还包括传感装置，检测不同位置、不同情况下人体的状况。

优选的：所述主控制模块通过网络连接至云端，获取订单信息以及美甲样式，上报美甲机状态，主控制模块通过触摸屏、喇叭和用户交互。

优选的：所述主控模块还有一个独立的安全防护逻辑判断模块，安全防护逻辑判断模块用于管理美甲机的安全防护工作。

优选的：所述传感装置包括：计算机视觉模块，用于检测手掌的高度信息；打印喷头的保护装置，用于防止打印小车碰撞到用户手掌；舱门手臂检测装置，用于检查用户的手臂是否在舱内；手槽手掌检查装置，用于检查用户的手掌是否放置在手槽内。

优选的：所述手槽设置有接触式传感器，用于探测用户手掌是否放置到位。

优选的：所述保护装置包括位于打印小车的软性接触式传感器。

优选的：还包括用户交互模块，包括触摸显示屏和喇叭，用于与用户交互，用户交互部分还包括舱门及控制器、安装于舱门两侧的手臂探测装置、触摸屏、紧急停止按键、喇叭。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明设置有两套独立的保护装置，以防止某套装置出现故障时保护失效，不仅对人体进行保护，还保护美甲机，不易损坏。

2、本发明中，通过设置的第一保护动作、第二保护动作和第三保护动作，通过检测判断手掌的状态，能够暂定美甲机的动作，对人体进行保护。

附图说明

图1是本申请实施例提供的美甲方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

在本实施例中提供一种全自动美甲的安全防护方法，其应用于用户美甲流程中，美甲流程的具体步骤如下：

S1、打开舱门；

S2、放置手掌；

S3、开始打印美甲；

S4、美甲结束，关闭舱门。

进一步的，在步骤S1中，舱门手臂检测装置开始工作，如果发现有用户的手臂，则执行第一保护动作，通过用户交互模块告知用户在舱门运动时不能将手臂靠近，以防止受到伤害，当检查到用户手臂移开后，继续工作；

在步骤S2中，舱门手臂检查装置和手槽手掌检查装置开始工作，两者任意一个发现用户，则执行第二保护动作；

在步骤S3之前，计算机视觉模块开始工作，通过3D点云计算美甲工作区域中用户手掌的最高点，判断是否有碰撞风险；如果没有则执行步骤S3；

在步骤S3中，打印喷头的保护装置开始工作，其传感器由软性接触式薄片构成，只要碰触到用户手掌的任意位置，执行第三保护动作；

在步骤S4中，舱门手臂检查装置和手槽手掌检查装置开始工作，两者任意一个发现用户手掌，则执行第一保护动作，只要两者均没有发现用户手掌，继续执行步骤S4；

在整个用户美甲的流程中，任何时间用户按下紧急停止按键，则立即执行第一保护动作、第二保护动作和第三保护动作，直到美甲机内任何位置都检测不到用户手掌才允许人工通过触摸屏执行复位动作。

其中，第一保护动作为停止舱门的运动，无论是在执行开启还关闭命令、停止手槽的动作或停止打印机的动作时，立即执行停止舱门的运动。

第二保护动作为拒绝执行打印机维护动作，包括：回原点、闪喷、清洗喷头、以及拒绝执行手槽旋转动作或拒绝执行舱门动作。

第三保护动作为刹停打印小车的运动动作、释放用户手掌、通过用户交互模块通知用户移出手掌。

在另一方面，本发明还提供一种全自动美甲的安全防护装置，包括主控模块，主控模块负责管理全系统的安全防护传感器的状态，根据不同状态控制各个模块执行保护动作。

主控制模块通过网络连接至云端，获取订单信息以及美甲样式，上报美甲机状态。

主控制模块通过触摸屏、喇叭和用户交互。确定美甲作业开始后，首先控制手槽机构复位；接着打开舱门；待舱门完全打开；通知用户放入手掌；检测到手掌放入后，调用计算机视觉模块进行手指姿态分析，分析完成后调动手槽进行手指姿态调整，调整完成再次后进行校验，校验成功后进行指甲分割，指甲分割完成后进行图像处理，图像处理完成后生成美甲作业数据由主控制模块发送至打印机构，打印机构作业完成后，重复上述流程，直至双手美甲作业全部完成。美甲作业完成后控制所有执行机构进行复位操作，同时控制消毒机构进行消毒作业，消毒作业完成后，美甲机进入待机状态。

主控模块还有一个独立的安全防护逻辑判断模块，负责管理美甲机的安全防护工作。美甲机的作业目标为人体，比一般机械有更强的安全防护要求。其安全保护模块包括计算机视觉的碰撞检测、位于打印喷头两侧的软性接触式触碰保护装置、位于舱门的手臂检测装置、位于手槽的手掌检测装置、人工控制的紧急停止按键组成多重安全保护。主控模块需要实时获取上述装置或者传感器的信息，进行安全逻辑判断，当有发生接触风险或者已经发生接触时立即执行保护动作。

安全防护装置还包括传感装置，检测不同位置、不同情况下人体的状况，其中，传感装置包括：计算机视觉模块，用于检测手掌的高度信息；打印喷头的保护装置，用于防止打印小车碰撞到用户手掌，打印喷头保护装置包括位于打印小车的软性接触式传感器；舱门手臂检测装置，用于检查用户的手臂是否在舱内；手槽手掌检查装置，用于检查用户的手掌是否放置在手槽内。

手槽机构用于固定和调整用户手指。根据美甲需要，手槽设置了两种手掌放置姿势。第一种为四指朝上，拇指侧放；第二种姿势为拇指朝上，四指侧放。朝上的手指为美甲作业目标。

四指指槽具内部有可充气气囊，用于固定和向上凸出手指。每个指槽均设置有可独立左右旋转的电机及控制模块，用于将倾斜的手指调整至指甲正面朝上。每个指槽均设置有可以调整手指高度的电机及控制模块，用于将四个手指调节至同一高度。

拇指指槽内部有可充气气囊，用于固定和向上凸出拇指。拇指指槽设置有可独立左右旋转的电机及控制模块，用于将倾斜的拇指调整至指甲正面朝上。

手槽设置有接触式传感器以探测用户手掌是否放置到位。

手槽的所有手指均设置有独立的压力传感器，以确保在固定用户手指的同时保持舒适度，防止对用户手指造成压迫伤害。

不仅如此，本发明中还包括用户交互模块，包括触摸显示屏和喇叭，用于与用户交互，用户交互部分还包括舱门及控制器、安装于舱门两侧的手臂探测装置、触摸屏、紧急停止按键、喇叭。舱门用于用户放入待美甲的手掌根据需要可以设置为一个或者两个舱门。用户通过触摸屏与机器进行交互，发出美甲指令。开始美甲时舱门打开，手臂探测装置启动，在舱门运动过程中如果发现手臂靠近，就立即停止一切机械动作，并通过喇叭进行语音播报，以保护用户安全。紧急停止按键可以在任何时候按下，当按键按下后执行保护动作，具体包括美甲机内部所有可运动的机构停止动作，立即释放用户的手掌，以确保用户安全。

还包括紧急制动模块，紧急制动模块为紧急停止按键，紧急停止按键在全系统中优先级最高，可以使美甲机立即执行安全保护动作。

在另外一些实施例中，打印机下方设有传感器薄膜，传感器薄膜为金属薄膜或金属片，检测的准确度较高。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。