CN110786714A - 一种原料存储及烹饪自动化机器人 - Google Patents

Abstract

一种原料存储及烹饪自动化机器人，属于自动烹饪机器人技术领域。本发明装置包括整体基座、烹饪区、食材盒子、冷冻存储区、常温存储区、竖直运输机构、水平运输机构和释放机构等。本发明装置用于自动烹饪，实现了食材存储、输运及释放功能和全自动烹饪功能。该装置利用齿轮齿条和电磁铁的组合实现了食材存储、识别、输运以及释放功能；用户仅需一周准备一至两次食材，放入食材盒子，该装置便可通过食材存储和自动烹饪实现了全自动无人参与的烹饪，使得用户能够轻松和准时地享受到各种佳肴；该装置整体结构紧凑，可靠性高，市场应用前景广泛。

Description

一种原料存储及烹饪自动化机器人

技术领域

本发明属于烹饪机器人技术领域，特别涉及一种原料存储及烹饪自动化机器人的结构设计。

背景技术

自从人类诞生以来，烹饪技艺便随着人类历史的发展而不断的完善，烹饪也成为了人类生活中必不可少的部分。然而，在生活节奏快速的今天，对于双职工家庭来说，做饭逐渐成为了家庭主妇或煮男的一大累赘。然而，外卖服务难以避免卫生问题与人力浪费问题，餐馆点餐难以避免成本浪费的问题。倘若有一种自动烹饪机器人，在上班时人们通过手中的智能终端发出开始做饭的指令，下班返回家中便可享受饭菜。

然而，目前公知的烹饪智能化和自动化技术中，炒菜机和炒菜机器人都只是人工或者半自动化投料，最多仅仅减少了炒菜这一步骤，并不能完全解放双手，也不能实现远程自动控制，所以不能根本上将家庭主妇或煮男从厨房中解放出来。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种原料存储及烹饪自动化机器人。该装置用于全自动化烹饪，具有食材存储功能，能够识别、输运食材以及释放食材；用户仅需一周准备一至两次食材，放入食材盒子，该装置便可通过食材存储和自动烹饪实现了全自动无人参与的烹饪，使用户能够轻松和准时地享受到各种佳肴；该装置整体结构紧凑，可靠性高，市场应用前景广泛。

本发明采用如下技术方案：

本发明设计的一种原料存储及烹饪自动化机器人，包括整体基座、烹饪区、食材盒子、冷冻存储区、常温存储区、竖直运输机构、水平运输机构和释放机构；

所述烹饪区呈圆柱状，包括锅体基座、锅体基座驱动器、烹饪盖板、K个锅盖和K个锅体组件，所述锅体基座套设在整体基座上，呈圆环柱状，锅体基座设有K个锅体组件腔；所述锅体基座驱动器为旋转驱动器，锅体基座驱动器固接在整体基座上，锅体基座驱动器输出轴与锅体基座相连；所述烹饪盖板为圆盘状，固接在整体基座上，烹饪盖板阵列设有K个锅盖接口和一个食材释放孔，所述K个锅盖接口与锅体基座的K个锅体组件腔对应；第i个所述锅盖套设在烹饪盖板的第i个锅盖接口上；每个所述锅体组件包括锅体，加热线圈，搅拌器和搅拌器驱动器，所述锅体呈圆通状，所述加热线圈环绕锅体外侧，所述搅拌器位于锅体底部，所述搅拌器驱动器的输出轴与搅拌器相连接，第j个锅体组件与锅体基座的第j个锅体组件腔相固接，其中，K为大于1的自然数，i＝1，2，...，K，j＝1，2，...，K；

所述食材盒子整体为无顶的立方体结构，包括盒身、盒顶铁片、左盒底和右盒底，所述盒顶铁片为铁质材料，设置在盒身的顶部，所述左盒底的底部固接有左盒底铁片，所述右盒底的底部固接有右盒底铁片，左盒底和右盒底分别滑动镶嵌在盒身的左侧底部和右侧底部；

所述冷冻存储区呈圆环柱状，包括冷冻存储架子、冷冻存储区驱动器、冷冻存储门、冷冻存储外壁、M个冷冻存储内壁组件，所述冷冻存储架子由N行、M列的盒子空腔组成，冷冻存储架子套设在整体基座上；所述冷冻存储区驱动器为旋转驱动器，冷冻存储区驱动器输出轴与冷冻存储架子相连；所述冷冻存储外壁为圆环柱状，其内侧设置有保温材料，冷冻存储外壁与整体基座固接，并设置在冷冻存储架子的外部；所述冷冻存储门内部设置有保温材料，冷冻存储门套设在冷冻存储外壁上；每个所述冷冻存储内壁组件包括冷冻存储内壁，内壁齿轮与内壁驱动器，所述冷冻存储内壁一侧设有齿条，冷冻存储内壁滑动套设在冷冻存储架子上，并位于的冷冻存储架子的内侧，所述内壁驱动器固接在冷冻存储架子上，所述内壁齿轮套设在冷冻存储架子上，所述内壁驱动器输出轴与内壁齿轮相连，所述内壁齿轮与冷冻存储内壁一侧的齿条啮合，其中，N为大于1的自然数，M为大于2的自然数；

所述常温存储区呈圆环柱状，包括常温存储架子、常温存储区驱动器、常温存储门和常温存储外壁，所述常温存储架子由P行、Q列的盒子空腔组成，常温存储架子套设在整体基座上；所述常温存储区驱动器为旋转驱动器，常温存储区驱动器输出轴与常温存储架子相连；所述常温存储外壁为圆环柱状，常温存储外壁与整体基座固接，并设置在常温存储架子外部；所述常温存储门套设在冷冻存储外壁上，其中，P为大于1的自然数，Q为大于2的自然数；

所述竖直输运机构包括丝杠驱动器、丝杠、螺母、取盒齿轮、取盒电机、取盒机架和电磁铁组成，所述丝杠驱动器固定在整体基座上，所述丝杠设置在原料存储及烹饪自动化机器人的中部轴线处，丝杠与丝杠驱动器的输出轴相连，所述螺母与丝杠配合，所述取盒电机与螺母固接，所述取盒齿轮套设在螺母上，取盒齿轮与取物电机的输出轴相连；所述取盒机架为平板状，一侧设有电磁铁，一侧设有齿条，取盒机架水平套设在螺母上，取盒机架的齿条与取盒齿轮相啮合；

所述水平运输机构包括水平运输机架、水平运输齿轮和水平运输电机，所述水平运输机架为平板状，下侧设有电磁铁，上侧设有齿条，水平运输机架水平套设在整体基座上，所述水平运输电机固接在整体基座上，所述水平运输齿轮套设整体基座上，水平运输齿轮的转轴与水平运输电机的输出轴连接，水平运输齿轮与水平运输机架的齿条啮合；

所述释放机构包括左释放机构和右释放机构，其中左释放机构包括左释放机架、左释放齿轮和左释放电机，所述左释放机架为平板状，下侧设有电磁铁，上侧设有齿条，左释放机架水平套设在整体基座上，所述左释放电机固接在整体基座上，所述左释放齿轮套设在整体基座上，左释放齿轮的转轴与释放电机的输出轴连接，左释放齿轮与左释放机架的齿条啮合，所述右释放机构与左释放机构的结构完全对称。

本发明所述的原料存储及烹饪自动化机器人，还包括通信模块与烹饪模块，所述通信模块，其中通信模块包括与手机端、电脑端以及其他智能终端连接的器件；所述烹饪模块包括存储和学习烹饪菜法的控制程序。

本发明所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：该装置外部为正方形结构。

本发明所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：还包括油水释放装置；所述油水释放装置包括L个的液体阀和L个油水瓶，每个液体阀包括入口、电机、阀门和出口，所述阀门呈球形，所述电机输出轴与阀门相连接，所有液体阀设置在释放机架上，所有液体阀出口与食材释放孔相对；所述油水瓶呈瓶状，油水瓶中装有液体调料，油水瓶以易拆卸方式与液体阀的入口相连接；其中，L为大于3的自然数。

本发明所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：还包括一种食材识别方法和一个视觉传感器，所述视觉传感器设置在竖直运输机构的螺母上；所述食材识别方法为机器学习方法或深度神经网络学习方法。

本发明所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：每个所述锅盖还设有保温材料。

本发明与现有技术相比，具有以下突出特点：

本发明装置采用整体基座、烹饪区、食材盒子、冷冻存储区、常温存储区、竖直运输机构、水平运输机构和释放机构等综合实现了食材存储、输运及释放功能和全自动烹饪功能。该装置利用齿轮齿条和电磁铁的组合实现了食材存储、识别、输运以及释放功能；用户仅需一周准备一至两次食材，放入食材盒子，该装置便可通过食材存储和自动烹饪实现了全自动无人参与的烹饪，使得用户能够轻松和准时地享受到各种佳肴；该装置整体结构紧凑，可靠性高，市场应用前景广泛。

附图说明

图1是本发明提供的原料存储及烹饪自动化机器人的一种实施例的三维外观图。

图2是图1所示实施例的锅盖打开图。

图3是图1所示实施例的实物存储柜门开启图。

图4是图1所示实施例的隐藏锅盖、竖直传动机构、水平传动机构和释放机构的三维外观图。

图5是图1所示实施例隐藏烹饪部分、竖直传动机构、水平传动机构、释放机构和存储壁的三维外观图。

图6是图1所示实施例的食物盒子外观图。

图7、图9、图11和图13是图1所示实施例抓从冷冻柜子取出食物的过程示意图。

图8是图7的部分放大图。

图10是图9的部分放大图。

图12是图11的部分放大图。

图14是图1所示实施例的释放食材进入锅体的示意图。

图15是图1所示实施例的油水释放装置的结构示意。

图16是油水释放装置在图1所示实施例中的位置示意。

在图1至图14中：

11-锅体， 12-锅盖， 13-锅体基座， 14-烹饪盖板， 141-食材释放孔，

2-食材盒子， 21-盒身， 22-左盒底， 221-左盒底铁片，23-右盒底，

231-右盒底铁片， 24盒顶铁片

31-冷冻存储架子， 32-冷冻存储门， 33-冷冻存储外壁，

341-冷冻存储内壁， 342-内壁齿轮， 343-内壁齿轮电机

41-常温存储架子， 42-常温存储门， 43-常温存储外壁，

51-丝杠， 52-螺母， 53-取盒机架， 54-取盒齿轮， 55-电磁铁

61-水平运输机架， 62-水平运输齿轮，

71-左释放机架， 72-左释放齿轮， 73-右释放机架，

74-右释放齿轮

8-油水释放装置 81-液体阀入口， 82-液体阀阀门， 83-液体阀电机，

84-液体阀出口

9-视觉传感器

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步详细说明本发明的具体结构、工作原理及工作过程。

本发明设计的一种原料存储及烹饪自动化机器人，包括整体基座、烹饪区、食材盒子、冷冻存储区、常温存储区、竖直运输机构、水平运输机构和释放机构；

所述烹饪区呈圆柱状，包括锅体基座13、锅体基座驱动器、烹饪盖板14、K个锅盖12和K个锅体组件，所述锅体基座13套设在整体基座上，呈圆环柱状，锅体基座13设有K个锅体组件腔；所述锅体基座驱动器为旋转驱动器，锅体基座驱动器固接在整体基座上，锅体基座驱动器输出轴与锅体基座13相连；所述烹饪盖板14为圆盘状，固接在整体基座上，烹饪盖板阵列设有K个锅盖接口和一个食材释放孔141，所述K个锅盖接口与锅体基座的K个锅体组件腔对应；第i个所述锅盖12套设在烹饪盖板的第i个锅盖接口上；每个所述锅体组件包括锅体11，加热线圈，搅拌器和搅拌器驱动器，所述锅体11呈圆通状，所述加热线圈环绕锅体11外侧，所述搅拌器位于锅体底部，所述搅拌器驱动器的输出轴与搅拌器相连接，第j个锅体组件与锅体基座13的第j个锅体组件腔相固接，其中，K为大于1的自然数， i＝1，2，...，K，j＝1，2，...，K；

所述食材盒子2整体为无顶的立方体结构，包括盒身21、盒顶铁片24、左盒底22和右盒底23，所述盒顶铁片24为铁质材料，设置在盒身21的顶部，所述左盒底22的底部固接有左盒底铁片221，所述右盒底23的底部固接有右盒底铁片231，左盒底22和右盒底23分别滑动镶嵌在盒身21的左侧底部和右侧底部；

所述冷冻存储区呈圆环柱状，包括冷冻存储架子31、冷冻存储区驱动器、冷冻存储门32、冷冻存储外壁33、M个冷冻存储内壁组件，所述冷冻存储架子31由N行、M列的盒子空腔组成，冷冻存储架子31套设在整体基座上；所述冷冻存储区驱动器为旋转驱动器，冷冻存储区驱动器输出轴与冷冻存储架子31相连；所述冷冻存储外壁33为圆环柱状，其内侧设置有保温材料，冷冻存储外壁33与整体基座固接，并设置在冷冻存储架子31的外部；所述冷冻存储门32内部设置有保温材料，冷冻存储门32套设在冷冻存储外壁33上；每个所述冷冻存储内壁组件包括冷冻存储内壁341，内壁齿轮342与内壁驱动器343，所述冷冻存储内壁343 一侧设有齿条，冷冻存储内壁343滑动套设在冷冻存储架子31上，并位于的冷冻存储架子 31的内侧，所述内壁驱动器343固接在冷冻存储架子31上，所述内壁齿轮342套设在冷冻存储架子31上，所述内壁驱动器343输出轴与内壁齿轮342相连，所述内壁齿轮342与冷冻存储内壁343一侧的齿条啮合，其中，N为大于1的自然数，M为大于2的自然数；

所述常温存储区呈圆环柱状，包括常温存储架子41、常温存储区驱动器、常温存储门42 和常温存储外壁43，所述常温存储架子41由P行、Q列的盒子空腔组成，常温存储架子41 套设在整体基座上；所述常温存储区驱动器为旋转驱动器，常温存储区驱动器输出轴与常温存储架子41相连；所述常温存储外壁43为圆环柱状，常温存储外壁41与整体基座固接，并设置在常温存储架子41外部；所述常温存储门42套设在冷冻存储外壁43上，其中，P为大于1的自然数，Q为大于2的自然数；

所述竖直输运机构包括丝杠驱动器、丝杠51、螺母52、取盒齿轮54、取盒电机、取盒机架53和电磁铁55组成，所述丝杠驱动器固定在整体基座上，所述丝杠51设置在原料存储及烹饪自动化机器人的中部轴线处，丝杠51与丝杠驱动器的输出轴相连，所述螺母52与丝杠51配合，所述取盒电机与螺母固接，所述取盒齿轮54套设在螺母52上，取盒齿轮54与取物电机的输出轴相连；所述取盒机架53为平板状，一侧设有电磁铁55，一侧设有齿条，取盒机架53水平套设在螺母52上，取盒机架53的齿条与取盒齿轮54相啮合；

所述水平运输机构包括水平运输机架61、水平运输齿轮62和水平运输电机，所述水平运输机架61为平板状，下侧设有电磁铁，上侧设有齿条，水平运输机架61水平套设在整体基座上，所述水平运输电机固接在整体基座上，所述水平运输齿轮62套设整体基座上，水平运输齿轮62的转轴与水平运输电机的输出轴连接，水平运输齿轮62与水平运输机架61的齿条啮合；

所述释放机构包括左释放机构和右释放机构，其中左释放机构包括左释放机架71、左释放齿轮72和左释放电机，所述左释放机架71为平板状，下侧设有电磁铁，上侧设有齿条，左释放机架71水平套设在整体基座上，所述左释放电机固接在整体基座上，所述左释放齿轮 72套设在整体基座上，左释放齿轮72的转轴与释放电机的输出轴连接，左释放齿轮72与左释放机架的齿条啮合，所述右释放机构与左释放机构的结构完全对称；

取K＝4，N＝P＝3，M＝Q＝8，则本发明所述的原料存储及烹饪自动化机器人的一种实施例，如图1～图8所示。该实施例包括包括整体基座、烹饪区、食材盒子、冷冻存储区、常温存储区、竖直运输机构、水平运输机构和释放机构；

所述烹饪区呈圆柱状，包括锅体基座13、锅体基座驱动器、烹饪盖板14、4个锅盖12和 4个锅体组件，所述锅体基座13套设在整体基座上，呈圆环柱状，锅体基座13设有4个锅体组件腔；所述锅体基座驱动器为旋转驱动器，锅体基座驱动器固接在整体基座上，锅体基座驱动器输出轴与锅体基座13相连；所述烹饪盖板14为圆盘状，固接在整体基座上，烹饪盖板阵列设有4个锅盖接口和一个食材释放孔141，所述7个锅盖接口与锅体基座的4个锅体组件腔对应；第i个所述锅盖12套设在烹饪盖板的第i个锅盖接口上；每个所述锅体组件包括锅体11，加热线圈，搅拌器和搅拌器驱动器，所述锅体11呈圆通状，所述加热线圈环绕锅体11外侧，所述搅拌器位于锅体底部，所述搅拌器驱动器的输出轴与搅拌器相连接，第 j个锅体组件与锅体基座13的第j个锅体组件腔相固接，其中，4为大于1的自然数，i＝1，2，...，4，j＝1，2，...，4；

所述食材盒子2整体为无顶的立方体结构，包括盒身21、盒顶铁片24、左盒底22和右盒底23，所述盒顶铁片24为铁质材料，设置在盒身21的顶部，所述左盒底22的底部固接有左盒底铁片221，所述右盒底23的底部固接有右盒底铁片231，左盒底22和右盒底23分别滑动镶嵌在盒身21的左侧底部和右侧底部；

所述冷冻存储区呈圆环柱状，包括冷冻存储架子31、冷冻存储区驱动器、冷冻存储门32、冷冻存储外壁33、8个冷冻存储内壁组件，所述冷冻存储架子31由3行、8列的盒子空腔组成，冷冻存储架子31套设在整体基座上；所述冷冻存储区驱动器为旋转驱动器，冷冻存储区驱动器输出轴与冷冻存储架子31相连；所述冷冻存储外壁33为圆环柱状，其内侧设置有保温材料，冷冻存储外壁33与整体基座固接，并设置在冷冻存储架子31的外部；所述冷冻存储门32内部设置有保温材料，冷冻存储门32套设在冷冻存储外壁33上；每个所述冷冻存储内壁组件包括冷冻存储内壁341，内壁齿轮342与内壁驱动器343，所述冷冻存储内壁343一侧设有齿条，冷冻存储内壁343滑动套设在冷冻存储架子31上，并位于的冷冻存储架子31的内侧，所述内壁驱动器343固接在冷冻存储架子31上，所述内壁齿轮342套设在冷冻存储架子31上，所述内壁驱动器343输出轴与内壁齿轮342相连，所述内壁齿轮342与冷冻存储内壁343一侧的齿条啮合，其中，3为大于1的自然数，8为大于2的自然数；

所述常温存储区呈圆环柱状，包括常温存储架子41、常温存储区驱动器、常温存储门42 和常温存储外壁43，所述常温存储架子41由3行、8列的盒子空腔组成，常温存储架子41 套设在整体基座上；所述常温存储区驱动器为旋转驱动器，常温存储区驱动器输出轴与常温存储架子41相连；所述常温存储外壁43为圆环柱状，常温存储外壁41与整体基座固接，并设置在常温存储架子41外部；所述常温存储门42套设在冷冻存储外壁43上，其中，3为大于1的自然数，8为大于2的自然数；

所述竖直输运机构包括丝杠驱动器、丝杠51、螺母52、取盒齿轮54、取盒电机、取盒机架53和电磁铁55组成，所述丝杠驱动器固定在整体基座上，所述丝杠51设置在原料存储及烹饪自动化机器人的中部轴线处，丝杠51与丝杠驱动器的输出轴相连，所述螺母52与丝杠51配合，所述取盒电机与螺母固接，所述取盒齿轮54套设在螺母52上，取盒齿轮54与取物电机的输出轴相连；所述取盒机架53为平板状，一侧设有电磁铁55，一侧设有齿条，取盒机架53水平套设在螺母52上，取盒机架53的齿条与取盒齿轮54相啮合；

所述水平运输机构包括水平运输机架61、水平运输齿轮62和水平运输电机，所述水平运输机架61为平板状，下侧设有电磁铁，上侧设有齿条，水平运输机架61水平套设在整体基座上，所述水平运输电机固接在整体基座上，所述水平运输齿轮62套设整体基座上，水平运输齿轮62的转轴与水平运输电机的输出轴连接，水平运输齿轮62与水平运输机架61的齿条啮合；

所述释放机构包括左释放机构和右释放机构，其中左释放机构包括左释放机架71、左释放齿轮72和左释放电机，所述左释放机架71为平板状，下侧设有电磁铁，上侧设有齿条，左释放机架71水平套设在整体基座上，所述左释放电机固接在整体基座上，所述左释放齿轮 72套设在整体基座上，左释放齿轮72的转轴与释放电机的输出轴连接，左释放齿轮72与左释放机架的齿条啮合，所述右释放机构与左释放机构的结构完全对称；

本实施例中，还包括通信模块与烹饪模块，所述通信模块，其中通信模块包括与手机端、电脑端以及其他智能终端连接的器件；所述烹饪模块包括存储和学习烹饪菜法的控制程序。

本发明的另一种实施例中，该装置外部为正方形结构，以便于用户放置在墙角，节约空间。

本实施例中，还包括油水释放装置；所述油水释放装置包括5个的液体阀和5个油水瓶，每个液体阀包括入口、电机、阀门和出口，所述阀门呈球形，所述电机输出轴与阀门相连接，所有液体阀设置在释放机架上，所有液体阀出口与食材释放孔相对；所述油水瓶呈瓶状，油水瓶中装有液体调料，油水瓶以易拆卸方式与液体阀的入口相连接。

本实施例中，还包括一种食材识别方法和一个视觉传感器9，所述视觉传感器9设置在竖直运输机构的螺母上；所述食材识别方法为深度神经网络学习方法；所述视觉传感器9还包括照明装置。

本实施例中，每个所述锅盖12还设有保温材料。

下面结合附图介绍图1所示实施例的工作原理。

用户在使用本实施例中，需要首先进行食材准备阶段：用户选择自己需要的菜品，而后装入该装置，在装入完成后，该装置检测到食材产生变动，将对食材存储区中的所有食材进行遍历，更新内部存储中食材的数据库。遍历方法为：基于设置在竖直传输机构上的螺母的视觉传感器9，通过对食材存储架的旋转运动，和竖直传输机构在竖直方向上的运动，若正对的盒子有冷冻存储内壁隔开，则先升起冷冻存储内壁，使得视觉传感器9能够分别正对每一个食材盒子，正对盒子后，通过视觉传感器9捕获盒子信息，在捕获过程中，视觉传感器9 通过自带的照明装置使得其能够在内部黑暗的环境获取图像；另外，为了方便识别图像处理，捕获同一个盒子的图像时，调整视觉传感器9与盒子的相对位置，获得同一食材的两个角度的图片信息。在获取食材盒子中的图片信息后，存储在数据库中进行运算，同时去获取下一个盒子中的食材图片信息，进而完成遍历。对图片信息的识别分类操作，基于本公司的AI 训练结果进行分类。

在食材准备阶段完成后，用户可以在需要进餐的前1～2个小时，通过智能终端向该实施例发送命令，命令包括需要食用的菜品以及进餐的时间，该实施例通过控制***进行运算，自主选择开始烹饪时间。

该实施例将烹饪过程分解为选取不同的食材盒子2，将食材盒子2中的食材放入锅体11 中，然后通过锅体组件的加热线圈和搅拌器等，进行烹饪操作，具体过程如下：

该实施例具有四个锅体11，分别为第一锅体、第二锅体、第三锅体和第四锅体。锅体基座13在锅体基座驱动器的作用下旋转，带动四个锅体组件旋转，首先使用第一锅体烹饪菜品，则第一锅体组件通过锅体基座13的旋转作用下，运动到食材释放孔141的正下方。

该实施例根据所需的食材，利用竖直运输机构从存储区取食材盒子2，则该实施例先计算出所需食材所在的食材盒子2的位置，然后在竖直方向，通过丝杠驱动器驱动丝杠51旋转，使螺母52在竖直方向运动到目标食材盒子2所在的高度，然后在水平方向上，若从常温存储区取食材盒子，则常温存储架子41在常温存储驱动器的作用下旋转，使得目标食材盒子2正对取盒机架53，完成对准操作；若从冷冻存储区取，冷冻存储架子31在冷冻存储驱动器的作用下旋转，使得目标食材盒子2正对取盒机架53，然后目标食材盒子2所正对的冷冻存储内壁组件的内壁齿轮电机343驱动内壁齿轮342旋转，进而驱动冷冻存储内壁341向上运动，完成对准操作。

而后，取盒电机驱动取盒齿轮54转动，进而驱动取盒机架53向目标食材盒子2方向运动，当取盒机架53到达目标食材盒子2的底部时，取盒电机停止驱动，取盒机架53停在目标盒子2的正下方，然后，位于取盒机架53一侧的电磁铁55通电，对位于目标食材盒子2 底部的左盒底铁片221和右盒底铁片231产生吸力，进一步，取盒电机旋转，驱动取盒机架 53将食材盒子2带离存储架子，若所取的食材盒子位于冷冻存储区域，则在食材盒子2取出后，对应的冷冻存储内壁组件的冷冻存储内壁341在内壁齿轮电机343的驱动下关闭。

然后，在丝杠驱动器驱动丝杠51旋转的作用下，携带有食材盒子2的螺母52在竖直方向上向上运动，达到水平运输机构处。达到水平运输机构处后，位于取盒机架53一侧的电磁铁55停止通电，对食材盒子2的吸引力消失，同时，水平运输机架61的电磁铁通电，产生磁性，对食材盒子2顶部的盒顶铁片24产生吸引力，完成水平运输机架61与食材盒子2的连接。之后，水平运输电机驱动水平运输齿轮62转动，进而带动水平运输机架61向释放机构运动。

在食材盒子2通过水平运输机架61的作用到达释放机构后，左释放机构和右释放机构的释放机架分别在各自释放电机和释放齿轮的作用下，分别向食材盒子的左盒底22和右盒底 23运动，而后，左释放机构和右释放机构的释放机架的电磁铁均导通，分别完成与食材盒子的左盒底22和右盒底23的连接，连接完成后，左释放机架71和右释放机架73反向运动，使得食材盒子2底部打开，使得位于食材盒子2中的食材释放，并通过食材释放孔141进入第一锅体中，完成食材的输运。

在烹饪时，若需要酱油、醋和水等液体食材时，采用食材盒子存储的方式运输较为困难，因此对于液体食材，本实施例采用了油水释放装置，每一个油水瓶中放入一种液体食材，将该油水瓶装在液体阀入口81处。当需要某种液体食材时，该烹饪机器人确定对应的液体阀，而后通过对该液体阀电机83驱动，使得对应油水瓶中的液体食材释放，完成液体食材的加入。在释放过程中，通过对释放时间长短的控制，进而控制加入液体食材的量。

而后，该实施例采用同样的方法运输不同的食材进入第一锅体中，第一锅体组件再利用加热线圈和搅拌器等烹饪器件，完成第一锅体内的菜品的烹饪。

同样地，可以完成第二锅体、第三锅体和第四锅体中菜品的烹饪，在完成烹饪后，锅体基座13在锅体基座驱动器的作用下旋转，使得每个锅体组件分别位于对应锅盖12的正下方，最后，该实施例进行保温等候用户用餐。

本发明装置采用整体基座、烹饪区、食材盒子、冷冻存储区、常温存储区、竖直运输机构、水平运输机构和释放机构等综合实现了食材存储、输运及释放功能和全自动烹饪功能。该装置利用齿轮齿条和电磁铁的组合实现了食材存储、识别、输运以及释放功能；用户仅需一周准备一至两次食材，放入食材盒子，该装置便可通过食材存储和自动烹饪实现了全自动无人参与的烹饪，使得用户能够轻松和准时地享受到各种佳肴；该装置整体结构紧凑，可靠性高，市场应用前景广泛。

Claims (6)

1.一种原料存储及烹饪自动化机器人，包括整体基座、烹饪区、食材盒子、冷冻存储区、常温存储区、竖直运输机构、水平运输机构和释放机构；

所述烹饪区呈圆柱状，包括锅体基座、锅体基座驱动器、烹饪盖板、K个锅盖和K个锅体组件，所述锅体基座套设在整体基座上，呈圆环柱状，锅体基座设有K个锅体组件腔；所述锅体基座驱动器为旋转驱动器，锅体基座驱动器固接在整体基座上，锅体基座驱动器输出轴与锅体基座相连；所述烹饪盖板为圆盘状，固接在整体基座上，烹饪盖板阵列设有K个锅盖接口和一个食材释放孔，所述K个锅盖接口与锅体基座的K个锅体组件腔对应；第i个所述锅盖套设在烹饪盖板的第i个锅盖接口上；每个所述锅体组件包括锅体，加热线圈，搅拌器和搅拌器驱动器，所述锅体呈圆通状，所述加热线圈环绕锅体外侧，所述搅拌器位于锅体底部，所述搅拌器驱动器的输出轴与搅拌器相连接，第j个锅体组件与锅体基座的第j个锅体组件腔相固接，其中，K为大于1的自然数，i＝1，2，...，K，j＝1，2，...，K；

所述食材盒子整体为无顶的立方体结构，包括盒身、盒顶铁片、左盒底和右盒底，所述盒顶铁片为铁质材料，设置在盒身的顶部，所述左盒底的底部固接有左盒底铁片，所述右盒底的底部固接有右盒底铁片，左盒底和右盒底分别滑动镶嵌在盒身的左侧底部和右侧底部；

所述冷冻存储区呈圆环柱状，包括冷冻存储架子、冷冻存储区驱动器、冷冻存储门、冷冻存储外壁、M个冷冻存储内壁组件，所述冷冻存储架子由N行、M列的盒子空腔组成，冷冻存储架子套设在整体基座上；所述冷冻存储区驱动器为旋转驱动器，冷冻存储区驱动器输出轴与冷冻存储架子相连；所述冷冻存储外壁为圆环柱状，其内侧设置有保温材料，冷冻存储外壁与整体基座固接，并设置在冷冻存储架子的外部；所述冷冻存储门内部设置有保温材料，冷冻存储门套设在冷冻存储外壁上；每个所述冷冻存储内壁组件包括冷冻存储内壁，内壁齿轮与内壁驱动器，所述冷冻存储内壁一侧设有齿条，冷冻存储内壁滑动套设在冷冻存储架子上，并位于的冷冻存储架子的内侧，所述内壁驱动器固接在冷冻存储架子上，所述内壁齿轮套设在冷冻存储架子上，所述内壁驱动器输出轴与内壁齿轮相连，所述内壁齿轮与冷冻存储内壁一侧的齿条啮合，其中，N为大于1的自然数，M为大于2的自然数；

所述常温存储区呈圆环柱状，包括常温存储架子、常温存储区驱动器、常温存储门和常温存储外壁，所述常温存储架子由P行、Q列的盒子空腔组成，常温存储架子套设在整体基座上；所述常温存储区驱动器为旋转驱动器，常温存储区驱动器输出轴与常温存储架子相连；所述常温存储外壁为圆环柱状，常温存储外壁与整体基座固接，并设置在常温存储架子外部；所述常温存储门套设在冷冻存储外壁上，其中，P为大于1的自然数，Q为大于2的自然数；

所述竖直输运机构包括丝杠驱动器、丝杠、螺母、取盒齿轮、取盒电机、取盒机架和电磁铁组成，所述丝杠驱动器固定在整体基座上，所述丝杠设置在原料存储及烹饪自动化机器人的中部轴线处，丝杠与丝杠驱动器的输出轴相连，所述螺母与丝杠配合，所述取盒电机与螺母固接，所述取盒齿轮套设在螺母上，取盒齿轮与取物电机的输出轴相连；所述取盒机架为平板状，一侧设有电磁铁，一侧设有齿条，取盒机架水平套设在螺母上，取盒机架的齿条与取盒齿轮相啮合；

所述水平运输机构包括水平运输机架、水平运输齿轮和水平运输电机，所述水平运输机架为平板状，下侧设有电磁铁，上侧设有齿条，水平运输机架水平套设在整体基座上，所述水平运输电机固接在整体基座上，所述水平运输齿轮套设整体基座上，水平运输齿轮的转轴与水平运输电机的输出轴连接，水平运输齿轮与水平运输机架的齿条啮合；

所述释放机构包括左释放机构和右释放机构，其中左释放机构包括左释放机架、左释放齿轮和左释放电机，所述左释放机架为平板状，下侧设有电磁铁，上侧设有齿条，左释放机架水平套设在整体基座上，所述左释放电机固接在整体基座上，所述左释放齿轮套设在整体基座上，左释放齿轮的转轴与释放电机的输出轴连接，左释放齿轮与左释放机架的齿条啮合，所述右释放机构与左释放机构的结构完全对称。

2.如权利要求1所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：还包括通信模块与烹饪模块，所述通信模块，其中通信模块包括与手机端、电脑端以及其他智能终端连接的器件；所述烹饪模块包括存储和学习烹饪菜法的控制程序。

3.如权利要求1所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：该装置外部为正方形结构。

4.如权利要求1所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：还包括油水释放装置；所述油水释放装置包括L个的液体阀和L个油水瓶，每个液体阀包括入口、电机、阀门和出口，所述阀门呈球形，所述电机输出轴与阀门相连接，所有液体阀设置在释放机架上，所有液体阀出口与食材释放孔相对；所述油水瓶呈瓶状，油水瓶中装有液体调料，油水瓶以易拆卸方式与液体阀的入口相连接；其中，L为大于3的自然数。

5.如权利要求1所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：还包括一种食材识别方法和一个视觉传感器，所述视觉传感器设置在竖直运输机构的螺母上；所述食材识别方法为机器学习方法或深度神经网络学习方法。

6.如权利要求1所述的原料存储及烹饪自动化机器人，其特征在于：每个所述锅盖还设有保温材料。

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