一种用于毛囊提取的机械结构的制作方法

本发明涉及一种用于毛囊提取的机械结构。

背景技术：

被脱发困扰的人们为了重新获取一头乌黑亮丽的头发，往往会选择去美容机构进行植发手术。目前植发有两种方法，价格低廉的纯手工植发和价格高昂的国外植发机器人植发。纯手工植发对美容师有较高的要求，但是因为手术复杂精密，存在植发效率低和毛囊损坏率高的问题。国外的植发机器人可以克服上述缺点，但是因为技术的垄断，植发的费用十分昂贵，对于普通家庭难以承受。

由于植发机器人的技术被收费高昂的国外公司垄断，亟需设计一台成本低、可靠性强的毛囊提取机械机构，打破国外公司的垄断，同时为普通家庭提供亲民的植发手术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高效率、高精度的毛囊提取机械结构。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种用于毛囊提取的机械结构，包括粗调螺旋、滑槽、滑块、微调螺旋、微调升降部件、电子显微镜升降部件、双目全局摄像头、连接臂ⅱ、刀具和电子显微镜。

所述粗调螺旋包括转杆、平台和步进电机ⅰ，平台上设置有供转杆穿过的通孔ⅰ，转杆竖直设置，转杆的上端穿过平台上的通孔ⅰ并伸出平台的上表面，转杆与平台固定。所述平台上安装有步进电机ⅰ，步进电机ⅰ的输出轴通过皮带与转杆的上端传动连接。

所述滑槽呈弧形，滑槽的开口位于滑槽凹面上，转杆的下端与滑槽的外表面连接，连接点靠近滑槽的一端，这一端记为滑槽的上端。所述滑槽的上端连接有步进电机ⅱ，步进电机ⅱ的下表面连接有双目全局摄像头。

所述滑块安装到滑槽内，滑块上连接有皮带，该皮带与步进电机ⅱ传动连接。

所述微调螺旋包括连接杆、转动板、带轮、圆锥滚子轴承和步进电机ⅲ，连接杆的上端连接到滑块的下表面。所述转动板设置有供连接杆穿过的通孔ⅱ和供步进电机ⅲ输出轴穿过的通孔ⅲ。所述步进电机ⅲ安装在转动板的上表面，步进电机ⅲ的输出轴穿过转动板的通孔ⅲ并伸到转动板的下方。

所述连接杆的下端穿过转动板的通孔ⅱ并伸到转动板的下方，位于转动板下方的圆锥滚子轴承的内钢圈套设并固定在连接杆上，圆锥滚子轴承外钢圈的上边缘连接在转动板的下表面。位于所述圆锥滚子轴承下方的带轮套设在连接杆上，带轮的上边缘与圆锥滚子轴承外钢圈的下边缘连接。所述带轮通过皮带与步进电机ⅲ的输出轴传动连接。

所述电子显微镜升降部件包括步进电机ⅳ、丝杆ⅰ、升降圆环、限位块和连接件ⅰ，连接件ⅰ的上端连接在转动板的下表面，下端连接有输出端朝上的步进电机ⅳ，步进电机ⅳ的输出端连接有丝杆ⅰ，丝杆ⅰ的上端设置有限位块，限位块连接在连接件ⅰ上。所述丝杆ⅰ上旋入丝杆螺母ⅰ，丝杆螺母ⅰ的侧壁上连接有若干撑杆，若干撑杆沿丝杆螺母ⅰ的周向间隔布置，若干撑杆连接到升降圆环的内壁上。

所述升降圆环的下表面连接有3个电子显微镜，3个电子显微镜沿升降圆环的周向等间距布置。

所述微调升降部件包括步进电机ⅴ、丝杆ⅱ、丝杆螺母ⅱ和连接臂ⅰ，转动板上设置有供步进电机ⅴ输出轴穿过的通孔ⅳ，步进电机ⅴ安装在转动板的上表面，步进电机ⅴ的输出轴穿过转动板的通孔ⅳ并伸到转动板的下方。

所述步进电机ⅴ的输出轴与丝杆ⅱ连接，丝杆ⅱ上旋入丝杆螺母ⅱ，连接臂ⅰ的上端连接到丝杆螺母ⅱ的侧壁上。

所述连接臂ⅰ的下端设置有供步进电机ⅵ输出轴穿过的通孔ⅴ，步进电机ⅵ的输出轴穿过连接臂ⅰ的通孔ⅴ并与连接臂ⅱ的上端连接。所述连接臂ⅱ的下端设置有供步进电机ⅶ输出轴穿过的通孔ⅵ。

所述刀具包括刀架、步进电机ⅷ和刀头，步进电机ⅶ的输出轴穿过连接臂ⅱ的通孔ⅵ并与刀架连接，步进电机ⅷ安装到刀架上，步进电机ⅷ的输出轴连接有丝杆ⅲ，丝杆ⅲ上旋入丝杆螺母ⅲ，刀头连接到丝杆螺母ⅲ的外壁上。

工作时，启动所述步进电机ⅰ和步进电机ⅱ，转杆沿其轴向旋转，滑块沿滑槽滑动，直到3个电子显微镜和刀具调整到使用者头部的目标毛囊上方。启动所述步进电机ⅲ，旋转微调升降部件和微镜升降部件到设定位置。启动所述步进电机ⅳ，使3个电子显微镜精确对准使用者头部的目标毛囊。协调控制所述步进电机ⅴ、步进电机ⅵ和步进电机ⅶ，使刀具精确到达使用者头部的目标毛囊。启动所述步进电机ⅷ，控制刀头提取目标毛囊。

进一步，所述丝杆ⅱ的下端设置有限位板，限位板上固定有连接件ⅱ，连接件ⅱ的上端与转动板连接。

进一步，所述连接臂ⅰ的通孔ⅴ上设置有45°角的圆锥滚子轴承ⅰ，圆锥滚子轴承ⅰ的外圈固定在通孔ⅴ的孔壁上，步进电机ⅵ的输出轴穿过圆锥滚子轴承ⅰ的内圈。

进一步，所述连接臂ⅱ的通孔ⅵ上设置有45°角的圆锥滚子轴承ⅱ，该圆锥滚子轴承ⅱ的外圈固定在通孔ⅵ的孔壁上，步进电机ⅶ的输出轴穿过圆锥滚子轴承ⅱ的内圈。

本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明结构可替代手工来提取毛囊，克服了手工提取毛囊的缺点，并实现毛囊的自动化提取，打破国外植发机器人的垄断，填补国内机器人的技术空缺。

附图说明

图1为本发明结构的简要示意图；

图2为本发明结构的三维图；

图3为微调螺旋的放大图；

图4为电子显微镜升降部件的放大图；

图5为微调升降部件的放大图；

图6为连接臂ⅱ与刀具连接示意图。

图中：粗调螺旋1、转杆101、平台102、步进电机ⅰ103、滑槽2、步进电机ⅱ201、滑块3、微调螺旋4、连接杆401、转动板402、带轮403、圆锥滚子轴承404、步进电机ⅲ405、微调升降部件5、步进电机ⅴ501、丝杆ⅱ502、丝杆螺母ⅱ503、连接臂ⅰ504、限位板505、连接件ⅱ506、电子显微镜升降部件6、步进电机ⅳ601、丝杆ⅰ602、升降圆环603、限位块604、丝杆螺母ⅰ605、撑杆606、连接件ⅰ607、双目全局摄像头7、连接臂ⅱ8、刀具10、刀架1001、步进电机ⅷ1002、刀头1003、丝杆ⅲ1004、丝杆螺母ⅲ1005、电子显微镜11、步进电机ⅵ12和步进电机ⅶ13和使用者头部14。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

本实施例公开了一种用于毛囊提取的机械结构，包括粗调螺旋1、滑槽2、滑块3、微调螺旋4、微调升降部件5、电子显微镜升降部件6、双目全局摄像头7、连接臂ⅱ8、刀具10和电子显微镜11。图1展示出了各个部件的调节方向。

参见图2，所述粗调螺旋1包括转杆101、平台102和步进电机ⅰ103，平台102上设置有供转杆101穿过的通孔ⅰ，转杆101竖直设置，转杆101的上端穿过平台102上的通孔ⅰ并伸出平台102的上表面，转杆101与平台102固定。所述平台102上安装有步进电机ⅰ103，步进电机ⅰ103的输出轴通过皮带与转杆101的上端传动连接。

参见图2，所述滑槽2呈弧形，滑槽2的开口位于滑槽2凹面上，转杆101的下端与滑槽2的外表面连接，连接点靠近滑槽2的一端，这一端记为滑槽2的上端。所述滑槽2的上端连接有步进电机ⅱ201，步进电机ⅱ201的下表面连接有双目全局摄像头7。

所述滑块3安装到滑槽2内，滑块3上连接有皮带，该皮带与步进电机ⅱ201传动连接。所述双目全局摄像头7用于对粗调螺旋1和滑块3的调节进行监控指导。

参见图3，所述微调螺旋4包括连接杆401、转动板402、带轮403、圆锥滚子轴承404和步进电机ⅲ405，连接杆401的上端连接到滑块3的下表面。所述转动板402设置有供连接杆401穿过的通孔ⅱ和供步进电机ⅲ405输出轴穿过的通孔ⅲ。所述步进电机ⅲ405安装在转动板402的上表面，步进电机ⅲ405的输出轴穿过转动板402的通孔ⅲ并伸到转动板402的下方。

所述连接杆401的下端穿过转动板402的通孔ⅱ并伸到转动板402的下方，位于转动板402下方的圆锥滚子轴承404的内钢圈套设并固定在连接杆401上，圆锥滚子轴承404外钢圈的上边缘连接在转动板402的下表面。位于所述圆锥滚子轴承404下方的带轮403套设在连接杆401上，带轮403的上边缘与圆锥滚子轴承404外钢圈的下边缘连接。所述带轮403通过皮带与步进电机ⅲ405的输出轴传动连接。

参见图4，所述电子显微镜升降部件6包括步进电机ⅳ601、丝杆ⅰ602、升降圆环603、限位块604和连接件ⅰ607，连接件ⅰ607的上端连接在转动板402的下表面，下端连接有输出端朝上的步进电机ⅳ601，步进电机ⅳ601的输出端连接有丝杆ⅰ602，丝杆ⅰ602的上端设置有限位块604，限位块604连接在连接件ⅰ607上。所述丝杆ⅰ602上旋入丝杆螺母ⅰ605，丝杆螺母ⅰ605的侧壁上连接有若干撑杆606，若干撑杆606沿丝杆螺母ⅰ605的周向间隔布置，若干撑杆606连接到升降圆环603的内壁上。

参见图4，所述升降圆环603的下表面连接有3个电子显微镜11，3个电子显微镜11沿升降圆环603的周向等间距布置。

参见图5，所述微调升降部件5包括步进电机ⅴ501、丝杆ⅱ502、丝杆螺母ⅱ503和连接臂ⅰ504，转动板402上设置有供步进电机ⅴ501输出轴穿过的通孔ⅳ，步进电机ⅴ501安装在转动板402的上表面，步进电机ⅴ501的输出轴穿过转动板402的通孔ⅳ并伸到转动板402的下方。

所述步进电机ⅴ501的输出轴与丝杆ⅱ502连接，丝杆ⅱ502上旋入丝杆螺母ⅱ503，连接臂ⅰ504的上端连接到丝杆螺母ⅱ503的侧壁上。所述丝杆ⅱ502的下端设置有限位板505，限位板505上固定有连接件ⅱ506，连接件ⅱ506的上端与转动板402连接。

参见图6，所述连接臂ⅰ504的下端设置有供步进电机ⅵ12输出轴穿过的通孔ⅴ，通孔ⅴ上设置有45°角的圆锥滚子轴承ⅰ，圆锥滚子轴承ⅰ的外圈固定在通孔ⅴ的孔壁上，步进电机ⅵ12的输出轴穿过圆锥滚子轴承ⅰ的内圈并与连接臂ⅱ8的上端连接，形成毛囊采集机构的肩关节。所述连接臂ⅱ8的下端设置有供步进电机ⅶ13输出轴穿过的通孔ⅵ。

参见图6，所述刀具10包括刀架1001、步进电机ⅷ1002和刀头1003，连接臂ⅱ8的通孔ⅵ上设置有45°角的圆锥滚子轴承ⅱ，该圆锥滚子轴承ⅱ的外圈固定在通孔ⅵ的孔壁上，步进电机ⅶ13的输出轴穿过圆锥滚子轴承ⅱ的内圈并与刀架1001连接，形成毛囊采集机构的肘关节，步进电机ⅷ1002安装到刀架1001上，步进电机ⅷ1002的输出轴连接有丝杆ⅲ1004，丝杆ⅲ1004上旋入丝杆螺母ⅲ1005，刀头1003连接到丝杆螺母ⅲ1005的外壁上。

工作时，具体步骤如下：

1.启动所述步进电机ⅰ103和步进电机ⅱ201，参见图1，转杆101沿其轴向旋转，滑块3沿滑槽2滑动，直到3个电子显微镜11和刀具10粗调到使用者头部14的目标毛囊上方，这一步是粗调，驱动力矩大，但精度低，目的是使得使3个电子显微镜11与刀具10大致运动到合适的工作区域。

2.启动所述步进电机ⅲ405，旋转微调升降部件5和微镜升降部件6到设定位置。启动所述步进电机ⅳ601，使3个电子显微镜11精确对准使用者头部14的目标毛囊。协调控制所述步进电机ⅴ501、步进电机ⅵ12和步进电机ⅶ13，使刀具10精确到达使用者头部14的目标毛囊，到达完全正确的工作位姿。这一步是对毛囊采集机构的精细控制，驱动力矩小，但精度高。

3.启动所述步进电机ⅷ1002，控制刀头1003提取目标毛囊。其中，3个所述电子显微镜11进行全程监控，用于指导刀头1003的伸缩。

实施例2：

本实施例公开了一种用于毛囊提取的机械结构，包括粗调螺旋1、滑槽2、滑块3、微调螺旋4、微调升降部件5、电子显微镜升降部件6、双目全局摄像头7、连接臂ⅱ8、刀具10和电子显微镜11。

参见图2，所述粗调螺旋1包括转杆101、平台102和步进电机ⅰ103，平台102上设置有供转杆101穿过的通孔ⅰ，转杆101竖直设置，转杆101的上端穿过平台102上的通孔ⅰ并伸出平台102的上表面，转杆101与平台102固定。所述平台102上安装有步进电机ⅰ103，步进电机ⅰ103的输出轴通过皮带与转杆101的上端传动连接。

参见图2，所述滑槽2呈弧形，滑槽2的开口位于滑槽2凹面上，转杆101的下端与滑槽2的外表面连接，连接点靠近滑槽2的一端，这一端记为滑槽2的上端。所述滑槽2的上端连接有步进电机ⅱ201，步进电机ⅱ201的下表面连接有双目全局摄像头7。

所述滑块3安装到滑槽2内，滑块3上连接有皮带，该皮带与步进电机ⅱ201传动连接。

参见图3，所述微调螺旋4包括连接杆401、转动板402、带轮403、圆锥滚子轴承404和步进电机ⅲ405，连接杆401的上端连接到滑块3的下表面。所述转动板402设置有供连接杆401穿过的通孔ⅱ和供步进电机ⅲ405输出轴穿过的通孔ⅲ。所述步进电机ⅲ405安装在转动板402的上表面，步进电机ⅲ405的输出轴穿过转动板402的通孔ⅲ并伸到转动板402的下方。

所述连接杆401的下端穿过转动板402的通孔ⅱ并伸到转动板402的下方，位于转动板402下方的圆锥滚子轴承404的内钢圈套设并固定在连接杆401上，圆锥滚子轴承404外钢圈的上边缘连接在转动板402的下表面。位于所述圆锥滚子轴承404下方的带轮403套设在连接杆401上，带轮403的上边缘与圆锥滚子轴承404外钢圈的下边缘连接。所述带轮403通过皮带与步进电机ⅲ405的输出轴传动连接。

参见图4，所述电子显微镜升降部件6包括步进电机ⅳ601、丝杆ⅰ602、升降圆环603、限位块604和连接件ⅰ607，连接件ⅰ607的上端连接在转动板402的下表面，下端连接有输出端朝上的步进电机ⅳ601，步进电机ⅳ601的输出端连接有丝杆ⅰ602，丝杆ⅰ602的上端设置有限位块604，限位块604连接在连接件ⅰ607上。所述丝杆ⅰ602上旋入丝杆螺母ⅰ605，丝杆螺母ⅰ605的侧壁上连接有若干撑杆606，若干撑杆606沿丝杆螺母ⅰ605的周向间隔布置，若干撑杆606连接到升降圆环603的内壁上。

所述升降圆环603的下表面连接有3个电子显微镜11，3个电子显微镜11沿升降圆环603的周向等间距布置。

参见图5，所述微调升降部件5包括步进电机ⅴ501、丝杆ⅱ502、丝杆螺母ⅱ503和连接臂ⅰ504，转动板402上设置有供步进电机ⅴ501输出轴穿过的通孔ⅳ，步进电机ⅴ501安装在转动板402的上表面，步进电机ⅴ501的输出轴穿过转动板402的通孔ⅳ并伸到转动板402的下方。

所述步进电机ⅴ501的输出轴与丝杆ⅱ502连接，丝杆ⅱ502上旋入丝杆螺母ⅱ503，连接臂ⅰ504的上端连接到丝杆螺母ⅱ503的侧壁上。

所述连接臂ⅰ504的下端设置有供步进电机ⅵ12输出轴穿过的通孔ⅴ，步进电机ⅵ12的输出轴穿过连接臂ⅰ504的通孔ⅴ并与连接臂ⅱ8的上端连接。所述连接臂ⅱ8的下端设置有供步进电机ⅶ13输出轴穿过的通孔ⅵ。

参见图6，所述刀具10包括刀架1001、步进电机ⅷ1002和刀头1003，步进电机ⅶ13的输出轴穿过连接臂ⅱ8的通孔ⅵ并与刀架1001连接，步进电机ⅷ1002安装到刀架1001上，步进电机ⅷ1002的输出轴连接有丝杆ⅲ1004，丝杆ⅲ1004上旋入丝杆螺母ⅲ1005，刀头1003连接到丝杆螺母ⅲ1005的外壁上。

工作时，启动所述步进电机ⅰ103和步进电机ⅱ201，转杆101沿其轴向旋转，滑块3沿滑槽2滑动，直到3个电子显微镜11和刀具10调整到使用者头部14的目标毛囊上方。启动所述步进电机ⅲ405，旋转微调升降部件5和微镜升降部件6到设定位置。启动所述步进电机ⅳ601，使3个电子显微镜11精确对准使用者头部14的目标毛囊。协调控制所述步进电机ⅴ501、步进电机ⅵ12和步进电机ⅶ13，使刀具10精确到达使用者头部14的目标毛囊。启动所述步进电机ⅷ1002，控制刀头1003提取目标毛囊。

实施例3：

本实施例主要结构同实施例2，进一步，参见图5，所述丝杆ⅱ502的下端设置有限位板505，限位板505上固定有连接件ⅱ506，连接件ⅱ506的上端与转动板402连接。

实施例4：

本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述连接臂ⅰ504的通孔ⅴ上设置有45°角的圆锥滚子轴承ⅰ，圆锥滚子轴承ⅰ的外圈固定在通孔ⅴ的孔壁上，步进电机ⅵ12的输出轴穿过圆锥滚子轴承ⅰ的内圈。

实施例5：

本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述连接臂ⅱ8的通孔ⅵ上设置有45°角的圆锥滚子轴承ⅱ，该圆锥滚子轴承ⅱ的外圈固定在通孔ⅵ的孔壁上，步进电机ⅶ13的输出轴穿过圆锥滚子轴承ⅱ的内圈。