CN109986582B - 一种自动烹饪机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动烹饪机器人，其包括：锅具运动模块、投料运动模块、工具运动模块、点火及控火模块及自动清洗模块；投料运动模块用于将待烹饪的物料及调料加入到锅具中；锅具运动模块用于完成烹饪过程中锅具的翻锅、晃锅动作；工具运动模块用于完成烹饪过程中的搅拌、回锅、焯水以及烹饪完后的盛菜；点火及控火模块用于完成烹饪开始前的点火及烹饪过程中的控火，以对锅具进行加热；自动清洗模块用于对锅具进行自动清洗；锅具运动模块、投料运动模块、工具运动模块、点火及控火模块及自动清洗模块交替工作或者协同工作。本发明的自动烹饪机器人，涵盖了物料投料至出锅盛菜一应俱全，实现菜品全自动烹饪，使得自动烹饪技术便捷、高效。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种自动烹饪机器人。
背景技术
随着智能机械装置的发展，机器人正在逐渐取代人工作业。在工业、服务业和生活领域，机器人已经在发挥自己的功效和作用。在餐饮业，炒菜机器人已经开始逐步问世。目前炒菜机器人能够替代部分厨师工作，翻炒出一些中华美食。但是，现阶段市场上的烹饪类机器人没有完整清晰的烹饪流程体系；在开发烹饪装置过程中，存在碎片化、离散化等不足之处。
经检索，中国发明专利：智能烹饪机器人及智能烹饪方法，申请号：201711001885.7，涉及一种智能烹饪机器人及智能烹饪方法，包括：机身、机器手臂、操作台、智能烹饪设备、智能控制装置；通过从服务器下载菜谱并按照下载的菜谱通过机器手臂代替人类完成烹饪过程，且通过采用烹饪曲线的方式实现烹饪菜谱，以烹饪曲线中设置的标识点作为目标点控制该烹饪过程完全按照用户的喜好进行拟合运行，完全实现了烹饪自动化、高度还原化，操作智能化。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种自动烹饪机器人，涵盖了物料投料至出锅盛菜一应俱全，实现菜品全自动烹饪，使得自动烹饪技术便捷、高效。
为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种自动烹饪机器人，其包括：锅具运动模块、投料运动模块、工具运动模块、点火及控火模块以及自动清洗模块；其中，
所述投料运动模块用于将待烹饪的物料及调料加入到锅具中；
所述锅具运动模块用于完成烹饪过程中锅具的翻锅、晃锅动作；
所述工具运动模块用于完成烹饪过程中的搅拌、回锅、焯水以及烹饪完后的盛菜；
所述点火及控火模块用于完成烹饪开始前的点火及烹饪过程中的控火，以对锅具进行加热；
所述自动清洗模块用于在完成烹饪时对锅具进行自动清洗；
所述锅具运动模块、所述投料运动模块、所述工具运动模块、所述点火及控火模块以及所述自动清洗模块交替工作或者协同工作。
较佳地，所述锅具运动模块包括：自动翻锅***、翻锅动作模块、晃锅动作模块以及出料动作模块；
所述自动翻锅***包括：锅具本体、连接杆、进油管以及喷水管；所述锅具本体用于盛放物料以及调料；所述锅具本体包括锅具以及锅盖，所述锅具与所述锅盖通过所述连接杆相连，所述连接杆用于带动所述锅盖与所述锅具盖合；所述进油管用于向所述锅具本体中注入油，所述喷水管用于向所述锅具本体中喷水；
所述翻锅动作模块用于对所述锅具本体进行翻动；
所述晃锅动作模块用于对所述锅具本体进行晃动；
所述出料动作模块用于将烹饪后的物料倒出。
较佳地，所述投料运动模块包括：物料仓、物料仓闸门、料盒以及料盒闸门；其中，
所述物料仓用于存放物料；
所述物料仓闸门用于根据所需物料的质量和体积来对所述物料仓进行开合；
所述料盒用于存放调料；
所述料盒闸门用于根据不同菜肴烹饪对所述料盒进行不同速度、程度以及次序的开合。
较佳地，所述工具运动模块包括：搅拌装置、回锅装置、焯水装置以及盛菜装置；其中，
所述搅拌装置用于实现主辅调配，在烹饪前的预搅拌；还用于烹饪时物料的均匀混合加热；
所述回锅装置用于沥水和沥油；
所述盛菜装置用于当锅具运动模块进行出料时，实现完成的菜肴到盛菜器皿的转移。
较佳地，所述点火及控火模块包括：加热模块、点火模块、热气流引导模块以及控制模块；其中，
所述加热模块用于为物料进行加热；
所述点火模块用于点火，以使所述加热模块开始加热；
所述热气流引导模块用于将加热过程中的热源燃烧气流引导向废弃或者回收过来进行辅助加热；
所述控制模块用于对所述加热模块、点火模块以及热气流引导模块进行控制，进行相关指令的发送和接收。
较佳地，所述点火及控火模块还包括：安全模块，所述安全模块用于对加热过程中的安全性进行检测控制。
较佳地，当所述加热模块包括可燃烧气体加热模块时，所述安全模块用于对可燃烧气体的泄露进行检测；
当所述加热模块包括电磁加热模块时，所述安全模块用于进行漏电保护，并用于减少电磁辐射。
较佳地，所述点火及控火模块还包括：辅助加热模块，所述辅助加热模块用于为特定物料进行加热或配合所述加热模块进行加热。
较佳地，还包括：辅助工具模块，所述辅助工具模块包括：油烟排放装置、温度测量设备以及安全保护装置；其中，
所述油烟排放装置用于对烹饪过程中产生的油烟和水汽进行收集、过滤以及废气排放；
所述温度测量设备用于实时测量锅具内食材的温度以及锅具温度；
所述安全保护装置用于对加热过程中进行安全保护。
较佳地，所述安全保护装置用于在以火加热为主的模式中，在火焰意外熄灭的时候自动断开燃气供应；在以电磁加热为主的模式中，出现漏电时，及时进行中断电流保护。
相较于现有技术，本发明实施例具有以下优点：
(1)本发明的自动烹饪机器人，涵盖了下料、烹饪转动、盖合、搅拌、出锅盛菜以及清洗整体功能，实现菜品全自动烹饪，使得自动烹饪技术便捷、高效；
(2)本发明的自动烹饪机器人，点火及控火模块还包括安全模块，对加热过程中的安全性进行检测控制，进一步提高了安全性；
(3)本发明的自动烹饪机器人，还包括辅助工具模块：油烟排放装置、温度测量设备以及安全保护装置，功能更齐全，安全性更高。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1为本发明的一实施例的自动烹饪机器人的结构示意图；
图2为本发明的一实施例的锅具运动模块的结构示意图；
图3为本发明的一实施例的投料运动模块的结构示意图；
图4为本发明的一实施例的工具运动模块的结构示意图；
图5为本发明的一实施例的点火及控火模块的结构示意图；
图6为本发明的一实施例的辅助工具模块的结构示意图。
标号说明：1-锅具运动模块，2-投料运动模块，3-工具运动模块，4-点火及控火模块，5-自动清洗模块，6-辅助工具模块；
11-自动翻锅***，12-翻锅动作模块，13-晃锅动作模块，14-出料动作模块；
111-锅具本体，112-连接杆，113-进油管，114-喷水管；
21-物料仓，22-物料仓闸门，23-料盒，24-料盒闸门；
31-搅拌装置，32-回锅装置，33-焯水装置，34-盛菜装置；
41-加热模块，42-点火模块，43-热气流引导模块，44-控制模块；
61-油烟排放装置，62-温度测量设备，63-安全保护装置。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
结合图1，对本发明的自动烹饪机器人的实施例进行详细描述，如图1所示，其包括：锅具运动模块1、投料运动模块2、工具运动模块3、点火及控火模块4以及自动清洗模块5。其中，锅具运动模块1用于将待烹饪的物料及调料加入到锅具中；锅具运动模块2用于完成烹饪过程中锅具的翻锅、晃锅动作；工具运动模块3用于完成烹饪过程中的搅拌、回锅、焯水以及烹饪完后的盛菜；点火及控火模块4用于完成烹饪开始前的点火及烹饪过程中的控火，以对锅具进行加热；自动清洗模块5用于在完成烹饪时对锅具进行自动清洗。锅具运动模块1、投料运动模块2、工具运动模块3、点火及控火模块4以及自动清洗模块5交替工作或者协同工作。上述每个模块都可以单独通过编程进行设置操作；每个模块运行方式、运行速度，各个模块交替工作和协同配合均可以通过参数化编程设置完成；各个模块直接交替工作和协同工作是通过交互通信完成，程序中包括故障诊断，规避误操作。
一实施例中，锅具运动模块1具体包括：自动翻锅***11、翻锅动作模块12、晃锅动作模块13以及出料动作模块14；自动翻锅***11包括：锅具本体111、连接杆112、进油管113以及喷水管114，其结构示意图如图2所示。其中，锅具本体111用于盛放物料以及调料，其包括锅具和锅盖，能够实现一定程度的密封，在锅具运动过程中避免物料倾洒或造成油管、喷水管的堵塞以及交叉污染；锅具与锅盖通过连接杆112相连，连接杆112用于带动锅盖与锅具盖合，实现密封；进油管113用于向锅具本体中注入油，喷水管114用于向锅具本体中喷水。翻锅动作模块12用于对锅具本体进行翻动；可以包括大翻、小翻、晃锅等动作。晃锅动作模块13用于对锅具本体进行晃动；可以包括直线、圆周、圆摆等动作。出料动作模块14用于将烹饪后的物料倒出；可以包括出料和回料，用于下一烹饪。
一实施例中，投料运动模块2具体包括：物料仓21、物料仓闸门22、料盒23以及料盒闸门24，其结构示意图如图3所示，可实现主料、辅料、配料和佐料精确配比和精确投放，具体内容如下：
(1)操作员可将不同物料放入物料仓中，较佳实施例中，物料仓设置有温度控制器，满足冷藏和冷冻需求，并包括解冻仓体，来进行冷冻的菜肴进行解冻操作。
(2)物料仓闸门开闭状态，根据所需物料的质量和体积，由压力、称量、时间等方式进行操控。
(3)料盒可以储存不同类型的调料。
(4)料盒闸门开闭的速度、程度和次序按照不同菜肴烹饪进行可编程操作。
一实施例中，工具运动模块3具体包括：搅拌模块31、回锅模块32、焯水模块33以及盛菜模块34，其结构示意图如图4所示，用于实现搅拌、回锅、焯水以及盛菜功能，具体内容如下：
(1)搅拌模块31包括锅内搅拌和锅外搅拌，锅内搅拌用于物料的均匀混合加热，锅外搅拌实现主辅调配，在烹饪前的预搅拌。搅拌由不少于两个搅拌装置完成。
(2)回锅模块32(沥水和沥油)、焯水模块33均由机械装置和过滤网配合完成，通过回转机构实现物料和过滤网之间的配合。
(3)盛菜模块由机械装置和盛菜工具完成，当锅具进行出料动作，呈现一定倾斜角度之后，由盛菜工具实现完成的菜肴到盛菜器皿的转移。
较佳实施例中，搅拌模块包括转动杆、搅拌装置、转动电机以及控制器，其中通过控制器控制转动电机速度，调整转动杆转速，来调节搅拌装置搅拌速度。转动杆从锅盖中心穿出，搅拌装置通过中间环扣空卡住转动杆。控制器外接主机，通过主机编程可人为设置转动速度，搅拌装置转动速度分别有慢速、中速、快速。
较佳实施例中，机械装置包括：械手臂、水漏网、油漏网、锅刮器、装备支架，其中水漏网、油漏网和锅刮器放置于装备支架上，装备支架放置于机械臂上方，机械臂通过程序控制可以自由选择水漏网、油漏网和锅刮器。机械臂佩戴水漏网、油漏网可以***炒锅中铲出沥水或沥油食材，然后依据食材加入顺序二次回锅处理。机械臂佩戴锅刮器辅助炒锅倒菜，通过刮锅器可以将炒锅内食材完全倒入餐盘中。
一实施例中，点火及控火模块4包括：加热模块41、点火模块42、热气流引导模块43以及控制模块44，其结构示意图如图5所示，用于实现主要加热功能、点火功能、热气流引导功能以及控制功能，具体内容如下：
(1)加热模块41是烹饪过程中的主加热源、为烹饪提供主要的热能，通过编程指令控制物料加热的热能大小。
(2)点火模块42是内嵌于加热模块中的辅助性模块，根据程序指令进行点火，在烹饪过程中，只对主加热模块开始的点火时间起作用。同时，能够对点火成功进行闭环反馈，在以火加热方式中，以火焰生成为其标志，在以电磁加热模式中，以电流生成为其标志。
(3)热气流引导模块43是将主要加热功能中的热源燃烧气流引导向废弃或者回收过来进行辅助加热，然后通向锅中，对锅中进行辅助性加热和干燥，附带引流支路，引导向排气口。
(4)控制模块44是针对上述所有模块进行程序化控制的，接收程序指令和传感器发出的检测信号进行相关的指令发送和接受，并反馈回总操作模块。
较佳实施例中，点火及控火模块4还包括：辅助加热模块，其是一次烹饪过程中阶段性加热模式，为特定物料进行单独加热或配合主加热方式进行物料加热。
较佳实施例中，点火及控火模块4还包括：安全模块，其是针对加热过程中的安全性进行检测控制。在以火为主时，可燃烧气体的泄漏进行检测，进行燃气使用量数据记录；在以电磁加热为主时，采用漏电保护，同时减少电磁辐射。
较佳实施例中，自动烹饪机器人还包括：辅助工具模块6，如可以包括：油烟排放装置61、温度测量设备62以及安全保护装置63，其结构示意图如图6所示，用于实现油烟排放功能、温度测量功能以及燃气安全保护功能，具体内容如下：
(1)油烟排放装置61，可以对炒菜过程产生的油烟和水汽进行收集与过滤，并将过滤后的废气排入餐厅的通风***中。该过滤***可以方便地拆卸并清洗维护。所述油烟排放装置的吸收口应具有位置可调节性，以根据锅具的具***置做出相应的调整，使之处于最合适的位置以吸收更多的油烟。
(2)温度测量设备62，用于实时测量锅具内食材的温度，并将测量结果反馈给控火装置或功率调节器，从而使炒菜温度控制在合理的范围内。所述温度测量设备位于锅盖内测，并且不与搅拌装置的运动产生干涉。
(3)安全保护装置63，在以火加热为主的模式中，用于火焰意外熄灭时自动断开燃气供应。所述燃气安全保护装置应在30秒内迅速断开燃气供给，以防止过多地燃气泄漏到环境中，减少安全隐患；在以电磁加热为主的模式中，用于出现漏电时，及时进行中断电流保护。
此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。
Claims (8)
1.一种自动烹饪机器人，其特征在于，包括：锅具运动模块、投料运动模块、工具运动模块、点火及控火模块以及自动清洗模块；其中，
所述投料运动模块用于将待烹饪的物料及调料加入到锅具中；
所述锅具运动模块用于完成烹饪过程中锅具的翻锅、晃锅动作；
所述工具运动模块用于完成烹饪过程中的搅拌、回锅、焯水以及烹饪完后的盛菜；
所述点火及控火模块用于完成烹饪开始前的点火及烹饪过程中的控火，以对锅具进行加热；
所述自动清洗模块用于在完成烹饪时对锅具进行自动清洗；
所述锅具运动模块、所述投料运动模块、所述工具运动模块、所述点火及控火模块以及所述自动清洗模块交替工作或者协同工作；
所述工具运动模块包括：搅拌装置、回锅装置、焯水装置以及盛菜装置；其中，所述搅拌装置实现锅内搅拌和锅外搅拌，锅内搅拌用于物料的均匀混合加热，锅外搅拌实现主辅调配，在烹饪前的预搅拌；还用于烹饪时物料的均匀混合加热；所述回锅装置用于沥水和沥油；所述焯水装置用于实现焯水；所述盛菜装置用于当锅具运动模块进行出料时，实现菜肴从锅具到盛菜器皿的转移；
所述回锅装置、焯水装置均利用机械装置完成，通过回转机构实现物料和水漏网、油漏网之间的配合；
所述机械装置包括：机械臂、水漏网、油漏网、锅刮器、装备支架，其中所述水漏网、油漏网和锅刮器放置于所述装备支架上，所述装备支架放置于所述机械臂上方，所述机械臂通过程序控制可以自由选择水漏网、油漏网和锅刮器，所述机械臂佩戴所述水漏网、所述油漏网能***炒锅中铲出沥水或沥油食材，然后依据食材加入顺序二次回锅处理；机械臂佩戴锅刮器辅助炒锅倒菜，通过刮锅器将炒锅内食材完全倒入餐盘中；
所述投料运动模块包括：物料仓、物料仓闸门、料盒以及料盒闸门；其中，
所述物料仓用于存放物料；所述物料仓设置有温度控制器和解冻仓体，所述温度控制器用于满足冷藏和冷冻需求的温度控制，所述解冻仓体对冷冻的菜肴进行解冻操作；
所述物料仓闸门用于根据所需物料的质量和体积来对所述物料仓进行开合；
所述料盒用于存放调料；
所述料盒闸门用于根据不同菜肴烹饪对所述料盒进行不同速度、程度以及次序的开合；
所述料盒闸门开闭的速度、程度和次序按照不同菜肴烹饪进行可编程操作。
2.根据权利要求1所述的自动烹饪机器人，其特征在于，所述锅具运动模块包括：自动翻锅***、翻锅动作模块、晃锅动作模块以及出料动作模块；
所述自动翻锅***包括：锅具本体、连接杆、进油管以及喷水管；所述锅具本体用于盛放物料以及调料；所述锅具本体包括锅具以及锅盖，所述锅具与所述锅盖通过所述连接杆相连，所述连接杆用于带动所述锅盖与所述锅具盖合；所述进油管用于向所述锅具本体中注入油，所述喷水管用于向所述锅具本体中喷水；
所述翻锅动作模块用于对所述锅具本体进行翻动；
所述晃锅动作模块用于对所述锅具本体进行晃动；
所述出料动作模块用于将烹饪后的物料倒出。
3.根据权利要求1所述的自动烹饪机器人，其特征在于，所述点火及控火模块包括：加热模块、点火模块、热气流引导模块以及控制模块；其中，
所述加热模块用于为物料进行加热；
所述点火模块用于点火，以使所述加热模块开始加热；
所述热气流引导模块用于将加热过程中的热源燃烧气流引导向废弃或者回收过来进行辅助加热；
所述控制模块用于对所述加热模块、点火模块以及热气流引导模块进行控制，进行相关指令的发送和接收。
4.根据权利要求3所述的自动烹饪机器人，其特征在于，所述点火及控火模块还包括：安全模块，所述安全模块用于对加热过程中的安全性进行检测控制。
5.根据权利要求4所述的自动烹饪机器人，其特征在于，当所述加热模块包括可燃烧气体加热模块时，所述安全模块用于对可燃烧气体的泄露进行检测；
当所述加热模块包括电磁加热模块时，所述安全模块用于进行漏电保护，并用于减少电磁辐射。
6.根据权利要求3所述的自动烹饪机器人，其特征在于，所述点火及控火模块还包括：辅助加热模块，所述辅助加热模块用于为特定物料进行加热或配合所述加热模块进行加热。
7.根据权利要求1所述的自动烹饪机器人，其特征在于，还包括：辅助工具模块，所述辅助工具模块包括：油烟排放装置、温度测量设备以及安全保护装置；其中，
所述油烟排放装置用于对烹饪过程中产生的油烟和水汽进行收集、过滤以及废气排放；
所述温度测量设备用于实时测量锅具内食材的温度以及锅具温度；
所述安全保护装置用于对加热过程中进行安全保护。
8.根据权利要求1所述的自动烹饪机器人，其特征在于，所述盛菜装置利用盛菜工具完成，当锅具进行出料动作，呈现一定倾斜角度之后，由盛菜工具实现完成的菜肴到盛菜器皿的转移。
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