CN114587142A - 一种功夫茶机器人及功夫茶自动泡茶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种功夫茶机器人及功夫茶自动泡茶方法，其中功夫茶机器人包括：储水装置，包括水箱；注水装置，包括注水头，该注水头的注水口通过水道连通于水箱；抽水装置，用于将流体从水箱引至注水口；泡茶装置，包括主泡器和覆盖于主泡器顶部开口的盖体；温控装置，用于对流体控制加热或保温；茶盘，用于放置杯体；第一驱动装置，用于驱动盖体脱离主泡器并敞开顶部开口；第二驱动装置，用于驱动注水头绕机座水平旋转，以使注水口在顶部开口上方的注水工位或脱离顶部开口上方的初始工位之间摆动；第三驱动装置，用于驱动泡茶装置翻转，以使流体从主泡器顶部开口与盖体的缝隙间流出。该功夫茶机器人可模拟人工沏茶动作适配多种茶叶自动沏茶。

Description

一种功夫茶机器人及功夫茶自动泡茶方法

技术领域

本发明涉及自动功夫茶具技术领域，特别是涉及一种功夫茶机器人及应用其的功夫茶自动泡茶方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和社会的进步，人们对饮茶及茶道的需要与日俱增，茶叶这种有益于身体健康的天然植物饮料正越来越受到海内外的欢迎，用于饮茶及茶道的茶具也越来越普及，这其中，功夫茶道及其茶具更因其别具特色和历史文化底蕴，呈现强劲的发展前景。目前，市面上提供的功夫茶具，通常是仅具备对泡茶装置的加热功能，其沏茶动作需用户手动完成，这对于初学功夫茶道或想通过智能设备自动便捷地完成沏茶过程的用户来说，则不能满足其需求。现有技术中提供的功夫茶智能茶具，其机构动作未能贴合实际手动沏茶的动作轨迹，且其结构及机构动作较复杂，导致产品生产成本高。

因此，传统的功夫茶具无法实现自动智能沏茶、现有的智能功夫茶具未能贴合实际手动沏茶的动作轨迹且结构复杂、成本高是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中，传统的功夫茶具无法实现自动智能沏茶、现有的智能功夫茶具未能贴合实际手动沏茶的动作轨迹且结构复杂、成本高的技术问题，提出一种功夫茶机器人及应用其的功夫茶自动泡茶方法。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提出了一种功夫茶机器人，包括：

机座；

设于机座上的储水装置，包括用于储存流体的水箱；

设于机座上的注水装置，包括注水头，该注水头的注水口通过水道连通于水箱；

抽水装置，用于将流体从水箱引至注水口；

设于机座上的泡茶装置，包括主泡器和覆盖于主泡器的顶部开口的盖体，用于接纳从注水口流出的流体；

温控装置，用于对流体进行控制加热或保温；

设于机座上的茶盘，用于放置杯体；

第一驱动装置，用于驱动盖体脱离主泡器并敞开顶部开口；

第二驱动装置，用于驱动注水头绕机座水平旋转，以使注水口在到达顶部开口的正上方的注水工位或脱离顶部开口的正上方的初始工位之间来回摆动；

第三驱动装置，用于驱动泡茶装置在水平状态和倾斜状态之间翻转，以使主泡器中容纳的流体从顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方的杯体中。

进一步地，注水头呈圆柱形，注水口相对注水头的中轴线偏心设置，

第二驱动装置包括：

设于机座的第一旋转单元，用于驱动第四驱动装置及注水头绕机座水平旋转，第四驱动装置用于驱动注水头绕注水头的中轴线水平旋转，并带动注水口相对注水头的中轴线偏心旋转，以改变流体相对顶部开口的流出方位。

进一步地，泡茶装置还包括：

主泡器座，用于安装主泡器；

第一驱动装置包括：

设于主泡器座上的第一驱动机构；

分别与盖体和第一驱动机构对应固定连接的第二驱动机构；

第一驱动机构用于驱动第二驱动机构带动盖体升降运动，以使盖体脱离或覆盖于顶部开口；

第二驱动机构用于驱动盖体相对第一驱动机构水平旋转，以使盖体在到达或脱离顶部开口的正上方的状态之间来回摆动。

进一步地，第一驱动机构包括：

设于主泡器座上的安装台，设于安装台上的第一升降单元，用于驱动第二驱动机构升降运动；

第二驱动机构包括：

安装于第一升降单元上的第二旋转单元，安装于第二旋转单元上的立杆，一端固定连接于立杆顶端的横杆，该横杆的另一端固定连接于盖体，通过第二旋转单元驱动立杆带动横杆及盖体相对第一升降单元水平旋转。

进一步地，第三驱动装置包括：

设于机座内的翻转单元，包括可竖直旋转、与主泡器固定连接的第一横臂，用于驱动第一横臂带动主泡器翻转。

第一旋转单元包括：

驱动电机、由驱动电机的输出轴驱动的齿轮组，通过齿轮组带动绕机座的中轴线水平旋转的第二横臂；

第四驱动装置包括：

固定连接于第二横臂末端的挂架，设于挂架上的第三旋转单元，用于驱动注水头沿注水头的中轴线水平旋转；

水道的进水端连通水箱，且水道从进水端依次通过机座、第一旋转单元、第二横臂、挂架、第三旋转单元和注水头后，水道的出水端连通注水口。

进一步地，第一升降单元采用电磁阀驱动，第二旋转单元采用电机驱动；

注水装置还包括：

可开启或封闭注水口的启闭机构；设于注水头内的加压装置，用于将流体加压以调节其从注水口中流出的流量。

进一步地，温控装置包括：

设于注水头中的第一温控单元，用于对流体进行控制加热；设于主泡器座上的第二温控单元，用于控制加热主泡器以对流体进行保温，设于茶盘上的第三温控单元，用于控制加热茶盘以对杯体及其容纳的流体进行保温。

进一步地，还包括：

传感器***，包括：

设于主泡器内部的称重感应装置，用于感应主泡器内的投茶量是否大于或小于预设重量；

设于茶盘上的第一位置感应装置，用于感应杯体是否在茶盘上放置到位；

设于主泡器座上的第二位置感应装置，用于感应主泡器是否在主泡器座上安装到位；

设于水箱内的水位感应装置，用于感应水箱内的流体水位是否达到工作水位；

设于主泡器内的注水定时装置，用于感应以恒定流量从水箱向注水头内注入流体的注水时间是否达到预设注水时间；

与储水装置、注水装置、泡茶装置、温控装置、称重装置、第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置和传感器***分别对应电连接的中控单元；

设于机座上的与中控单元电连接的输入装置，用于输入功夫茶机器人的各种控制参数。

本发明还提供一种功夫茶自动泡茶方法，应用了上述的功夫茶机器人，包括以下步骤：

S1：***开机，判断茶盘是否链接成功，若是，进入S2；若否，直至茶盘链接成功，进入S2；

S2：检测是否输入启动泡茶指令，若是，进入S3；若否，***待机，直至检测到输入启动泡茶指令，进入S3；

S3: 判断水箱内的流体水位是否达到工作水位阈值，若是，进入S4；若否，控制向水箱内注水，直至流体水位达到工作水位阈值，进入S4；

S4：判断主泡器是否安装到位，若是，进入S5；若否，直至主泡器安装到位，进入S5；

S5: 判断杯体在茶盘上是否放置到位，若是，进入S6；若否，直至杯体放置到位，进入S6；

S6：输入选择茶叶种类指令；

S7：判断主泡器温度是否达到第一预设温度阈值，若是，进入S8；若否，控制加热主泡器，直至主泡器温度达到第一预设温度阈值，进入S8;

S8：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口；

S9：向主泡器内投入茶叶，判断主泡器内的投茶量，若投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；若投茶量小于预设投茶阈值的最低值，提示继续投茶，直至投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；若投茶量大于预设投茶阈值的最高值，提示从主泡器中取出茶叶，直至投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；

S10：控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

S11：控制驱动主泡器正向翻转，水平复位后反向翻转，再度水平复位；

S12：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口；

S13：控制驱动注水头从初始工位摆动至注水工位；

S14：启动注水装置，控制以恒定流量和预设注水时间将流体从水箱经水道引至注水头，并控制注水头加热流经水道的流体；

S15：判断注水头中水道内容纳的流体温度是否达到第二预设温度阈值，若是，进入S16；若否，继续控制注水头加热流体，直至流体温度达到第二预设温度阈值，进入S16;

S16：控制注水口开启，将流体以恒定流量及预设注水时间从注水头通过注水口流入主泡器中，控制注水口关闭；

S17：控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

S18：控制驱动注水头从注水工位摆动至初始工位；

S19：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口；控制驱动主泡器反向翻转，使主泡器中容纳的流体及茶叶以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口流出，并倾入泡茶装置下方一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位；

S20: 重复以上S13-S18；

S21：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方另一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位。

进一步地，S16中在控制注水口开启后还包括：

驱动注水头绕注水头的中轴线水平旋转，改变流体从注水头的偏心注水口相对主泡器的顶部开口的正上方的流出方位；

S11中控制驱动主泡器正向翻转60度，水平复位后反向翻转60度；

S14中在气动注水装置之后还包括：

将流体从注水口中加压流出以调节流体的流量；

S21后还包括：

S22：控制茶盘加热杯体，判断杯体是否达到第三预设温度阈值，若是，提示取走杯体，进入S23；若否，控制茶盘继续加热杯体，直至杯体达到第三预设温度阈值，提示取走杯体，进入S23；

S23：取走容纳流体的杯体，向茶盘放置空置的杯体；

S24：判断杯体在茶盘上是否放置到位，若是，进入S25；若否，直至杯体放置到位，进入S25；

S25：判断水箱内的流体水位是否达到工作水位阈值，若是，进入S26；若否，控制向水箱内注水，直至流体水位达到工作水位阈值，进入S26；

S26：判断主泡器温度是否达到第一预设温度阈值，若是，进入S27；若否，控制加热主泡器，直至主泡器温度达到第一预设温度阈值，进入S27；

S27：重复以上S12-S18；

S28：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位。

S29：重复以上S12-S18；

S30：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体及茶叶以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方另一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位。

S31：重复S22-S23；

S32：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口，取下主泡器，将主泡器清洗后重新安装主泡器，控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

S33：***待机，返回S2。

与现有技术比较，本发明提供的功夫茶机器人及功夫茶自动泡茶方法，可通过相对简单、低成本的结构实现自动智能沏茶，且该功夫机器人作为智能茶具能模拟人工茶道，以贴合实际手动沏茶的动作轨迹一次对两个功道杯进行沏茶，满足了需要自动化沏茶且不失传统沏茶动作的用户；可适用于绿茶、乌龙茶、黑茶、红茶、黄茶、白茶等六大茶系，并针对不同品种茶叶控制参数设定，达到最佳的茶叶冲泡效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中功夫茶机器人的整体装配结构示意图；

图2为本发明实施例中功夫茶机器人的整体装配结构正视图；

图3为本发明实施例中注水头位于初始工位时泡茶装置翻转动作示意图；

图4为本发明实施例中注水头位于初始工位时盖体升降动作示意图；

图5为本发明实施例中功夫茶机器人的整体装配结构后视图；

图6为本发明实施例中功夫茶机器人的整体装配结构侧视图；

图7为本发明实施例中功夫茶机器人的整体装配结构俯视图；

图8为本发明实施例中注水头在初始工位和注水工位间摆动动作示意图；

图9为本发明实施例中注水头在初始工位时盖体摆动动作示意图；

图10为本发明实施例中功夫茶机器人的整体装配结构仰视图；

图11为本发明实施例中注水头并带动注水口偏心旋转的动作示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1-机座；2-储水装置；3-注水装置；31-注水头；311-注水口；4-泡茶装置；41-主泡器；411-顶部开口；42-盖体；43-主泡器座；5-第一驱动装置；51-安装台；52-第二驱动机构；521-立杆；522-横杆；6-第二驱动装置；61-第一旋转单元；611-第二横臂；7-第一横臂；8-挂架；9-茶盘；91-功道杯。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-11及实施例，对本发明的结构及工作原理进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1-11，本发明提供的功夫茶机器人，包括：

机座1，该机座1优选为呈圆柱形，也可以采用矩形或其它形状；在一种实施例中，机座1的底端一体连接有一用于放置杯体的茶盘9；在另一种实施例中，茶盘9与机座1可拆卸连接或分开设置；该杯体可以是功道杯91或其它茶杯、水杯，本实施例中采用功道杯91进行说明；设于机座1上的储水装置2，包括水箱，用于储存一定量的水供沏茶使用；设于机座1上的注水装置3，包括注水头31，该注水头31的注水口311通过水道（图中未示出）连通于水箱，可通过抽水装置（图中未示出）将水箱中储存的水（或蒸馏水等其它流体）经水道导入注水头31，并从注水口311流出；注水装置3可以包括可开启或封闭注水口311的启闭机构；注水装置3还可以包括设于注水头31内的加压装置，用于将流体加压以调节其从注水口311中流出的流量；该抽水装置可采用设于机座1内的水泵或活塞式装置实现从水箱向注水头抽水；设于机座1上的泡茶装置4，包括主泡器41和覆盖于主泡器的顶部开口411的盖体42，用于盛放待冲泡的茶叶并接纳注水口311流出的水进行冲泡，并将泡好的茶水倾倒入功道杯91进行沏茶；该主泡器41可以呈壶形，也可以呈碗形或其它器形；在本实施例中，注水头31设于机座1的顶部，注水口311设于注水头31的底部，且泡茶装置4在注水口311下的下方与机座1连接；温控装置（图中未示出），用于控制加热流体。

请参阅图3-4、8-9，还包括：第一驱动装置5，用于驱动盖体42脱离主泡器41并敞开主泡器的顶部开口411，使从注水口311流出的流体可流入主泡器41内；第二驱动装置6，用于驱动注水头31绕机座1水平旋转（即以垂直于水平面的竖直线为旋转轴进行旋转），以使注水口311在位于主泡器的顶部开口411的正上方的注水工位或脱离主泡器41的顶部开口411的正上方的初始工位之间来回摆动，即使注水头31沿旋转轨迹改变相对机座1的空间位置；在本实施例中，注水头31位于注水工位即主泡器的顶部开口411正上方时，经绕机座1水平旋转正负90度后切换到初始工位，即初始工位可位于注水工位的两侧，且初始工位和注水工位在注水头31围绕机座1水平旋转的轨迹圆上的相位差为90度；第三驱动装置，用于驱动主泡器41在水平状态和倾斜状态之间翻转（即以平行于水平面的水平线为旋转轴进行旋转，使主泡器的顶部开口411相对水平面平行或倾斜），以使主泡器41中容纳的流体（即水）从主泡器的顶部开口411与盖体42的缝隙间流出，并倾入泡茶装置4下方放置在茶盘9上的功道杯91中。

请参阅图1、7-8、11，作为一种优选的实施例，注水头31呈竖直设置的圆柱形，注水口311相对注水头31的中轴线偏心设置，第二驱动装置6包括：设于机座1的第一旋转单元61，用于驱动第四驱动装置带动注水头31绕机座1水平旋转，第四驱动装置用于驱动注水头31绕注水头31的竖直中轴线水平旋转，以使注水口311沿绕注水头31的中轴线旋转形成的偏心圆形轨迹，改变流体相对主泡器的顶部开口411的正上方的流出方位。

请参阅图1-4、6-9，在本实施例中，泡茶装置4还包括：主泡器座43，用于安装主泡器41；第一驱动装置5包括：设于主泡器座43上的第一驱动机构（图中未示出）；分别与盖体42和第一驱动机构对应固定连接的第二驱动机构52；第一驱动机构用于驱动第二驱动机构52带动盖体42相对户口本42升降运动，以使盖体42上升脱离或下降覆盖于主泡器的顶部开口411；第二驱动机构52用于驱动盖体42相对第一驱动机构水平旋转，以使盖体42在到达或脱离主泡器的顶部开口411的正上方的状态之间来回摆动；作为一种实施方式，第一驱动机构包括：设于主泡器座43上的安装台51，设于安装台51上的第一升降单元（图中未示出），第一升降单元用于驱动立杆521带动第二驱动机构52连同盖体42升降运动；第一升降单元可以采用电磁阀作为驱动件，也可以采用气缸活塞杆、丝杠螺母等机构驱动第二驱动机构52升降运动；第二驱动机构52包括：安装于第一升降单元上第二旋转单元（图中未示出），安装于第二旋转单元上的立杆521，设于立杆521远离安装台51的末端（即顶端）、与立杆521固定连接且水平延伸至与盖体42相接的横杆522，该横杆522优选为固定连接于盖体42顶端中部的凸柱上；第二旋转单元用于驱动立杆521带动横杆522及522盖体42水平旋转；第二旋转单元优选为采用电机作为驱动件，也可以采用电机带动齿轮组或齿轮同步带传动机构驱动横杆522水平旋转。

请参阅图1、4、6，在本实施例中，第三驱动装置包括：设于机座1内的翻转单元，包括可绕其水平轴向竖直旋转、从机座1内伸出并与主泡器41固定连接的第一横臂7，用于驱动第一横臂7带动主泡器41绕第一横臂7的水平轴翻转；翻转单元优选为采用电机作为驱动件，也可以采用电机带动齿轮组或齿轮同步带传动机构驱动第一横臂7竖直旋转；第一旋转单元61包括：驱动电机、由驱动电机的输出轴驱动的齿轮组，通过齿轮组带动绕机座1的中轴线水平旋转的第二横臂611；第一旋转单元61也可采用齿轮同步带传动机构驱动第二横臂611。

请参阅图11，本实施例中，第四驱动装置包括：固定连接于第二横臂611远离机座1的末端的挂架8，该挂架8优选为匹配圆柱形注水头31的圆环形；设于挂架8上的第三旋转单元（图中未示出），用于驱动注水头31绕注水头31的竖直中轴线水平旋转；第三旋转单元优选为采用电机作为驱动件，也可以采用电机带动齿轮组或齿轮同步带传动机构驱动注水头31水平旋转。水道的进水端连通水箱，且水道从进水端依次通过机座1、第一旋转单元61、第二横臂611、挂架8、第三旋转单元和注水头31后，水道的出水端连通注水口311。

在本实施例中，温控装置包括：设于注水头31中的第一温控单元，用于将流经注水头31的水加热至适合沏茶的水温；设于主泡器座43上的第二温控单元，该第二温控单元优选为设置于主泡器座43的与主泡器41接触的顶部，可采用电阻热效应或电磁感应加热，用于与主泡器41接触并加热主泡器41中的流体，以对容纳于主泡器41中的流体进行保温；设于茶盘9上的第三温控单元，用于对从主泡器流出并倾倒进入下方放置在茶盘9上的功道杯91中对流体进行加热保温，使容纳在功道杯91中的流体仍能保持适合饮茶的温度。

本实施例中，还包括：传感器***（图中未示出），包括：设于主泡器41内部的称重感应装置，用于感应主泡器41内的投茶量是否大于或小于预设重量；在一种实施方式中，称重感应装置采用设于主泡器41内的电子秤；在另一种实施方式中，机座1上设有用于显示当前主泡器41内的投茶量的显示屏，并在投茶量大于预设重量时通过播放声音信息提醒用户从主泡器41内取出部分茶叶；设于杯体和茶盘9之间的第一位置感应装置，用于感应杯体是否在茶盘9上放置到位；在一种实施方式中，第一位置感应装置采用分别设置于主泡器41两侧下方的茶盘9上的一对定位传感器，每个定位传感器用于定位一个功道杯91；在另一种实施方式中，第一位置感应装置采用设于茶盘9上的重力传感器；在一种优选的实施方式中，当第一位置感应装置感应到一对功道杯91均在茶盘9上放置到位时，第三驱动装置才开始驱动主泡器41进行翻转，否则第三驱动装置不工作，并通过播放声音信息提醒用户功道杯91未放置到位；设于主泡器座43上的第二位置感应装置，用于感应主泡器41是否在主泡器座上安装到位；在一种实施方式中，第二位置感应装置采用分别设置于主泡器41底部和主泡器座43上的一对对位传感器；在另一种实施方式中，当对位传感器感应到主泡器41是否在主泡器座上安装到位时，注水装置3才可以开始注水作业，否则注水装置3在用户发出控制指令时不工作，并通过播放声音信息提醒用户出现主泡器41未在主泡器座上安装到位的故障。

本实施例中，还包括：设于水箱内的水位感应装置，用于感应水箱内的流体水位是否达到工作水位；在本实施例中，当第一水位感应装置感应到水箱内的流体水位达到工作水位时，注水装置3才可以开始注水作业，否则注水装置3在用户发出控制指令时不工作，并通过播放声音信息提醒用户水箱内的流体水位未到达工作水位需及时加水；设于主泡器41内的注水定时装置，用于感应以恒定流量从水箱向注水头31内注入流体的注水时间是否达到预设注水时间；在本实施例中，当注水定时装置感应到以恒定流量从水箱向注水头31内注入流体的注水时间达到预设注水时间时，注水装置3停止作业。

本实施例中，还包括：与储水装置2、注水装置3、抽水装置、泡茶装置4、温控装置、称重装置、第一驱动装置5、第二驱动装置6、第三驱动装置、第四驱动装置和传感器***分别对应电连接的中控单元。作为优选的实施例，还包括设于机座1上的与中控单元电连接的显示屏和输入装置，用于输入和输出显示功夫茶机器人的各种控制参数；显示屏优选为液晶显示屏，用于显示上述当前投茶量、各装置内流体的温度等信息；输入装置优选为采用触摸屏输入，也可以采用按键输入，用户可通过输入装置输入针对特定茶叶品种的预设投茶量、各装置内流体的加热时间和温度范围等控制参数。本发明还提供一种功夫茶自动泡茶方法，应用了上述的功夫茶机器人，包括以下步骤：

S1（开机）：***开机，判断茶盘是否链接成功，若是，进入S2；若否，直至茶盘链接成功，进入S2；

S2（输入指令）：检测是否输入启动泡茶指令，若是，进入S3；若否，***待机，直至检测到输入启动泡茶指令，进入S3；

S3（水箱自动注水）: 判断水箱内的流体水位是否达到工作水位阈值（本文提到的阈值均为范围值，即包括最低值和最高值的一个数值区间），若是，进入S4；若否，控制向水箱内注水，直至流体水位达到工作水位阈值，进入S4；

S4（主泡器对位）：判断主泡器是否安装到位，若是，进入S5；若否，提示主泡器未安装到位，直至主泡器安装到位，进入S5；

S5（杯体对位）: 判断杯体在茶盘上是否放置到位，若是，进入S6；若否，提示杯体未安装到位，直至杯体放置到位，进入S6；

S6（选茶）：输入选择茶叶种类指令；

S7（温壶）：判断主泡器温度是否达到第一预设温度阈值，若是，进入S8；若否，控制加热主泡器，直至主泡器温度达到第一预设温度阈值，进入S8;

S8（开盖）：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口；

具体地，第一驱动机构驱动第二驱动机构52带动盖体42上升脱离主泡器的顶部开口411，第二驱动机构52驱动盖体42相对第一驱动机构水平旋转，以使盖体42从位于主泡器的顶部开口411的正上方摆动至完全脱离主泡器的顶部开口411的正上方；作为优选的实施方式，盖体42相对第一驱动机构的摆动（旋转）角度为正负（即正反转）90度。

S9（投茶）：向主泡器内投入茶叶，判断主泡器内的投茶量，若投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；若投茶量小于预设投茶阈值的最低值，提示继续投茶，直至投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；若投茶量大于预设投茶阈值的最高值，提示从主泡器中取出茶叶，直至投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；

S10（合盖）：控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

具体地，第二驱动机构52驱动盖体42相对第一驱动机构水平旋转，以使盖体42从完全脱离主泡器的顶部开口411的正上方摆动至位于主泡器的顶部开口411的正上方，第一驱动机构驱动第二驱动机构52带动盖体42下降并覆盖主泡器的顶部开口411；

S11（摇香）：控制驱动主泡器正向翻转，水平复位后反向翻转，再度水平复位；作为优选的实施方式，在该摇香流程中控制驱动主泡器正、反向各翻转60度；

S12（开盖）：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口；参照S8动作执行；

S13（注水头对位）：控制驱动注水头从初始工位摆动至注水工位；

具体地，第一旋转单元驱动第四驱动装置及注水头绕机座水平旋转，以使注水口从主泡器的顶部开口的正上方的注水工位，摆动至脱离主泡器的顶部开口的正上方的初始工位；

S14（注水）：启动注水装置，控制以恒定流量和预设注水时间将流体从水箱经水道引至注水头，并控制注水头加热流经水道的流体；

作为优选的实施例，S14中在气动注水装置之后还包括：

通过加压装置将流体从注水口中加压流出以调节流体的流量（即高冲流程），以控制对流体加压后流出注水头31，使得高速流体注入主泡器41中，实现功夫茶道的“高冲”工序；

S15（自动烧水）：判断注水头中水道内容纳的流体温度是否达到第二预设温度阈值，若是，进入S16；若否，继续控制注水头加热流体，直至流体温度达到第二预设温度阈值，进入S16;

S16（冲泡）：控制注水口开启，将流体以恒定流量及预设注水时间从注水头通过注水口流入主泡器中，控制注水口关闭；

作为优选的实施例，S16中在控制注水口开启后还包括：驱动注水头绕注水头的中轴线水平旋转，改变流体从注水头的偏心注水口相对壶口的正上方的流出方位（即旋冲流程）；更具体地，第四驱动装置驱动注水头31沿注水头31的竖直中轴线水平旋转，以使注水口311沿绕注水头31的中轴线旋转的偏心圆形轨迹，改变流体相对主泡器的顶部开口411的正上方的流出方位，实现功夫茶道的“旋冲”工序。

作为另一种实施例，S16中在控制注水口开启后，注水口311也可以停在主泡器的顶部开口411上方的一点对主泡器41进行注水，从而实现功夫茶倒的“点冲”工序。

S17（合盖）：控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口，参照S10反向执行；

S18（注水头复位）：控制驱动注水头从注水工位摆动至初始工位；

具体地，第一旋转单元驱动第四驱动装置及注水头绕机座水平旋转，以使注水口从脱离主泡器的顶部开口的正上方的初始工位，摆动至主泡器的顶部开口的正上方的注水工位；

S19（第一道洗茶）：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口，控制驱动主泡器反向翻转，使主泡器中容纳的流体连带茶叶以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位；

S20（第二道泡茶）：重复以上S13-S18，进行第二道泡茶；

S21（第一遍倒茶）：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体（不带茶叶）以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方另一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位。此时用户可取走容纳第二道茶水的公道杯，并通过公道杯将茶水分倒入多个小杯中供多人品茶。

作为优选的实施例，S21后还包括：

S22：（温杯）控制茶盘加热杯体，判断杯体是否达到第三预设温度阈值，若是，提示取走杯体，进入S23；若否，控制茶盘继续加热杯体，直至杯体达到第三预设温度阈值，提示取走杯体，进入S23；

S23（取茶）：取走容纳流体的杯体，通过杯体将茶水分倒入多个小杯中，向茶盘放置空置的杯体；

S24（杯体对位）：判断杯体在茶盘上是否放置到位，若是，进入S25；若否，直至杯体放置到位，进入S25；

S25（水箱自动注水）：判断水箱内的流体水位是否达到工作水位阈值，若是，进入S26；若否，控制向水箱内注水，直至流体水位达到工作水位阈值，进入S26；

S26（温壶）：判断主泡器温度是否达到第一预设温度阈值，若是，进入S27；若否，控制加热主泡器，直至主泡器温度达到第一预设温度阈值，进入S27；

S27（第三道泡茶）：重复以上S12-S18；

S28（第二遍倒茶）：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位。

S29（第四道泡茶）：重复以上S12-S18；

S30（第三遍倒茶）：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体及茶叶以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方另一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位。

S31（温杯、取茶）：重复S22-S23；

作为一种实施例，在S31之后还包括：重复S24-S30（第五道泡茶、第四遍倒茶、第六道泡茶、第五遍倒茶）；

S32（开盖、拆洗主泡器、重装主泡器、合盖）：控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；取下主泡器，将主泡器清洗后重新安装主泡器，控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

具体地，重新安装主泡器后，判断主泡器是否安装到位，若是，控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；若否，提升主泡器未安装到位，直至主泡器安装到位，控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

S33（待机）：***待机，返回S2。

本发明提供的功夫茶机器人及功夫茶自动泡茶方法，可适用于绿茶、乌龙茶、黑茶、红茶、黄茶、白茶等六大茶系，并通过功夫茶机器人的中控单元实现针对不同品种茶叶的固定控制参数设定,即可以根据茶叶品种的不同来定义相应参数的变化,从而达到最佳的茶叶冲泡效果。例如:针对乌龙茶的冲泡参数,首先用户在功夫茶机器人的机座1的输入装置界面启动乌龙茶冲泡程序,包括温杯程序（温度85度、时间5秒钟）；投茶程序（投茶量5-6克）；烘茶醒茶程序（温度95度、10秒钟）；洗茶程序（720度旋冲、水温100度）；冲泡程序（水温100度、定点注水即定冲、3秒出汤时间）出茶6-8次后结束换茶。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功夫茶机器人，其特征在于，包括：

机座；

设于所述机座上的储水装置，包括用于储存流体的水箱；

设于所述机座上的注水装置，包括注水头，该注水头的注水口通过水道连通于所述水箱；

抽水装置，用于将流体从所述水箱引至所述注水口；

设于所述机座上的泡茶装置，包括主泡器和覆盖于主泡器的顶部开口的盖体，用于接纳从所述注水口流出的所述流体；

温控装置，用于对所述流体进行控制加热或保温；

设于所述机座上的茶盘，用于放置杯体；

第一驱动装置，用于驱动所述盖体脱离所述主泡器并敞开所述顶部开口；

第二驱动装置，用于驱动所述注水头绕所述机座水平旋转，以使所述注水口在到达所述顶部开口的正上方的注水工位或脱离所述顶部开口的正上方的初始工位之间来回摆动；

第三驱动装置，用于驱动所述泡茶装置在水平状态和倾斜状态之间翻转，以使所述主泡器中容纳的流体从所述顶部开口与所述盖体的缝隙间流出，并倾入所述泡茶装置下方的杯体中。

2.如权利要求1所述的功夫茶机器人，其特征在于，所述注水头呈圆柱形，所述注水口相对所述注水头的中轴线偏心设置，

所述第二驱动装置包括：

设于所述机座的第一旋转单元，用于驱动第四驱动装置及所述注水头绕所述机座水平旋转，所述第四驱动装置用于驱动所述注水头绕所述注水头的中轴线水平旋转，并带动所述注水口相对注水头的中轴线偏心旋转，以改变所述流体相对所述顶部开口的流出方位。

3.如权利要求1或2所述的功夫茶机器人，其特征在于，所述泡茶装置还包括：

主泡器座，用于安装所述主泡器；

所述第一驱动装置包括：

设于所述主泡器座上的第一驱动机构；

分别与所述盖体和所述第一驱动机构对应固定连接的第二驱动机构；

所述第一驱动机构用于驱动所述第二驱动机构带动所述盖体升降运动，以使所述盖体脱离或覆盖于所述顶部开口；

所述第二驱动机构用于驱动所述盖体相对所述第一驱动机构水平旋转，以使所述盖体在到达或脱离所述顶部开口的正上方的状态之间来回摆动。

4.如权利要求3所述的功夫茶机器人，其特征在于，所述第一驱动机构包括：

设于所述主泡器座上的安装台，设于所述安装台上的第一升降单元，用于驱动所述第二驱动机构升降运动；

所述第二驱动机构包括：

安装于所述第一升降单元上的第二旋转单元，安装于所述第二旋转单元上的立杆，一端固定连接于所述立杆顶端的横杆，该横杆的另一端固定连接于所述盖体，通过所述第二旋转单元驱动所述立杆带动所述横杆及盖体相对所述第一升降单元水平旋转。

5.如权利要求2所述的功夫茶机器人，其特征在于，所述第三驱动装置包括：

设于所述机座内的翻转单元，包括可竖直旋转、与所述主泡器固定连接的第一横臂，用于驱动所述第一横臂带动所述主泡器翻转；

所述第一旋转单元包括：

驱动电机、由所述驱动电机的输出轴驱动的齿轮组，通过所述齿轮组带动绕所述机座的中轴线水平旋转的第二横臂；

所述第四驱动装置包括：

固定连接于所述第二横臂末端的挂架，设于所述挂架上的第三旋转单元，用于驱动所述注水头沿所述注水头的中轴线水平旋转；

所述水道的进水端连通所述水箱，且所述水道从所述进水端依次通过所述机座、所述第一旋转单元、所述第二横臂、所述挂架、所述第三旋转单元和所述注水头后，所述水道的出水端连通所述注水口。

6.如权利要求4所述的功夫茶机器人，其特征在于：

所述第一升降单元采用电磁阀驱动，所述第二旋转单元采用电机驱动；

所述注水装置还包括：

可开启或封闭所述注水口的启闭机构；设于所述注水头内的加压装置，用于将所述流体加压以调节其从所述注水口中流出的流量。

7.如权利要求3所述的功夫茶机器人，其特征在于，所述温控装置包括：

设于所述注水头中的第一温控单元，用于对所述流体进行控制加热；设于所述主泡器座上的第二温控单元，用于控制加热所述主泡器以对所述流体进行保温，设于所述茶盘上的第三温控单元，用于控制加热所述茶盘以对所述杯体及其容纳的流体进行保温。

8.如权利要求3至7任一项所述的功夫茶机器人，其特征在于，还包括：

传感器***，包括：

设于所述主泡器内部的称重感应装置，用于感应所述主泡器内的投茶量是否大于或小于预设重量；

设于所述茶盘上的第一位置感应装置，用于感应所述杯体是否在所述茶盘上放置到位；

设于所述主泡器座上的第二位置感应装置，用于感应所述主泡器是否在所述主泡器座上安装到位；

设于所述水箱内的水位感应装置，用于感应所述水箱内的流体水位是否达到工作水位；

设于所述主泡器内的注水定时装置，用于感应以恒定流量从所述水箱向所述注水头内注入所述流体的注水时间是否达到预设注水时间；

与所述储水装置、所述注水装置、所述泡茶装置、所述温控装置、所述称重装置、所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置、所述第四驱动装置和所述传感器***分别对应电连接的中控单元；

设于所述机座上的与所述中控单元电连接的输入装置，用于输入功夫茶机器人的各种控制参数。

9.一种功夫茶自动泡茶方法，其特征在于，应用了如权利要求1-8任一项所述的功夫茶机器人，包括以下步骤：

S1：***开机，判断茶盘是否链接成功，若是，进入S2；若否，直至茶盘链接成功，进入S2；

S2：检测是否输入启动泡茶指令，若是，进入S3；若否，***待机，直至检测到输入启动泡茶指令，进入S3；

S3: 判断水箱内的流体水位是否达到工作水位阈值，若是，进入S4；若否，控制向水箱内注水，直至流体水位达到工作水位阈值，进入S4；

S4：判断主泡器是否安装到位，若是，进入S5；若否，直至主泡器安装到位，进入S5；

S5: 判断杯体在茶盘上是否放置到位，若是，进入S6；若否，直至杯体放置到位，进入S6；

S6：输入选择茶叶种类指令；

S7：判断主泡器温度是否达到第一预设温度阈值，若是，进入S8；若否，控制加热主泡器，直至主泡器温度达到第一预设温度阈值，进入S8;

S8：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口；

S9：向主泡器内投入茶叶，判断主泡器内的投茶量，若投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；若投茶量小于预设投茶阈值的最低值，提示继续投茶，直至投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；若投茶量大于预设投茶阈值的最高值，提示从主泡器中取出茶叶，直至投茶量进入预设投茶阈值，进入S10；

S10：控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

S11：控制驱动主泡器正向翻转，水平复位后反向翻转，再度水平复位；

S12：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口；

S13：控制驱动注水头从初始工位摆动至注水工位；

S14：启动注水装置，控制以恒定流量和预设注水时间将流体从水箱经水道引至注水头，并控制注水头加热流经水道的流体；

S15：判断注水头中水道内容纳的流体温度是否达到第二预设温度阈值，若是，进入S16；若否，继续控制注水头加热流体，直至流体温度达到第二预设温度阈值，进入S16;

S16：控制注水口开启，将流体以恒定流量及预设注水时间从注水头通过注水口流入主泡器中，控制注水口关闭；

S17：控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

S18：控制驱动注水头从注水工位摆动至初始工位；

S19：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口；控制驱动主泡器反向翻转，使主泡器中容纳的流体及茶叶以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口流出，并倾入泡茶装置下方一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位；

S20: 重复以上S13-S18；

S21：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方另一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位。

10.如权利要求9所述的功夫茶自动泡茶方法，其特征在于，所述S16中在所述控制注水口开启后还包括：

驱动注水头绕注水头的中轴线水平旋转，改变流体从注水头的偏心注水口相对主泡器的顶部开口的正上方的流出方位；

所述S11中控制驱动主泡器正向翻转60度，水平复位后反向翻转60度；

所述S14中在所述气动注水装置之后还包括：

将所述流体从所述注水口中加压流出以调节所述流体的流量；

所述S21后还包括：

S22：控制茶盘加热杯体，判断杯体是否达到第三预设温度阈值，若是，提示取走杯体，进入S23；若否，控制茶盘继续加热杯体，直至杯体达到第三预设温度阈值，提示取走杯体，进入S23；

S23：取走容纳流体的杯体，向茶盘放置空置的杯体；

S24：判断杯体在茶盘上是否放置到位，若是，进入S25；若否，直至杯体放置到位，进入S25；

S25：判断水箱内的流体水位是否达到工作水位阈值，若是，进入S26；若否，控制向水箱内注水，直至流体水位达到工作水位阈值，进入S26；

S26：判断主泡器温度是否达到第一预设温度阈值，若是，进入S27；若否，控制加热主泡器，直至主泡器温度达到第一预设温度阈值，进入S27；

S27：重复以上S12-S18；

S28：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位；

S29：重复以上S12-S18；

S30：控制驱动主泡器正向翻转，使主泡器中容纳的流体及茶叶以一定倾角及倾倒时间从其顶部开口与盖体的缝隙间流出，并倾入泡茶装置下方另一侧的杯体中，控制驱动主泡器水平复位；

S31：重复S22-S23；

S32：控制驱动盖体脱离主泡器并敞开其顶部开口，取下主泡器，将主泡器清洗后重新安装主泡器，控制驱动盖体靠近主泡器并覆盖其顶部开口；

S33：***待机，返回S2。

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