[發明專利]一種智能廚房烹飪系統

在審

• 申請號: 202010531387.9
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111728467A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 李華軍;趙紹云;余善恩;楊文東
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: A47J27/00
• 分類號: A47J27/00;A47J36/00;A47J36/24;A47J43/044;A47J43/07;A47J47/01;A47J47/16;B25J11/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

本發明涉及一種智能廚房烹飪系統。本發明采用機械臂結構，通過自主更換機械臂前端部件，能夠實現多種不同的操作與烹飪方式，操作方式包括夾取食材、移動容器、增添調料等，烹飪方式包括爆炒、攪拌、煎炸。極大地擴展了烹飪菜品的多樣性。采用調味器調配菜品調料，再由機械臂放入鍋內進行調味，能夠有效減少機械臂工作復雜性和冗余步驟，簡化烹飪過程流程與系統復雜性，還能精準控制調料配置比例，保證菜品的口感。實現用戶自定義、在線網絡下載以及系統智能選擇烹飪流程，極大地擴展了烹飪系統的菜譜，支持用戶自定義烹飪流程，利用互聯網共享優勢，充分滿足家庭日常飲食需求。

技術領域

本發明屬于智能機器設備技術領域，涉及一種智能廚房烹飪系統。

背景技術

隨著社會現代化的快速發展，生活當下社會的人們被忙碌的工作占據，所剩不多的休息時間被不斷擠壓，使得在家花時間準備一頓美味的晚餐成為一種奢求。同時，人們對健康飲食的要求不斷提高，如何精確控制家庭菜肴中營養成分、油脂含量與鹽分含量也成為關鍵問題。在此情況下，自動烹飪系統應運而生。尤其是隨著先進控制方式、大數據處理和圖像處理等前沿技術的發展，自動烹飪系統能夠有效地滿足家庭日常飲食的需求，大大保證家庭生活品質，提高國民身體素質，具有重要的社會效益和商業應用價值。

然而，現有的烹飪系統功能單一，設計簡單，烹飪流程粗糙，一般多用于餐飲行業等流水線化食品生產，無法滿足家庭對口味和營養等方面的日常要求。為突破行業困境，需要結合互聯網大數據，機器人技術，深度學習等技術，將復雜的烹飪流程分解為機器可以代替的步驟，用戶確定菜品之后，能夠自動實現下載菜譜、智能烹飪、裝盤出餐等全過程，同時還能夠滿足復雜多樣的中國傳統烹飪要求。

發明內容

本發明的目的就是提供一種智能廚房烹飪系統，該系統能夠根據互聯網數據、用戶自定義與食材制定菜譜并烹飪，能夠精準控制菜品質量，滿足普通家庭日常飲食需求。

本發明包括機械臂、多種烹飪廚具、食材盒、鍋體、操作臺、控制系統、調味器；所述的機械臂、多種烹飪廚具、食材盒、鍋體、控制系統、調味器均放置在操作臺上；所述的機械臂用于自主更換烹飪廚具、夾取食材盒和調味器，實現不同的烹飪與操作；鍋體位于機械臂下方，在烹飪過程中對進行食材加熱以及旋轉；食材盒用于盛放烹飪食材，按照不同種類設置多個食材盒分開放置食材。控制系統與機械臂、鍋體、調味器電連接，用于控制機械臂的移動、更換烹飪廚具、控制鍋體的旋轉與加熱、調節調味器中各調味品的比例。同時控制系統還能實現系統與用戶之間的人機交互，獲取食材種類信息、烹飪菜譜、烹飪流程信息。

所述的控制系統包括通用STM32控制芯片、WIFI模塊、觸摸顯示器、驅動電源、外部存儲器、電機驅動電路、電流轉換芯片GP8102、加熱驅動電路。驅動電源用于為其余各模塊/電路供電；WIFI模塊，觸摸顯示器，外部存儲器與STM32通過總線相連。STM32控制芯片用于處理數據、存取信息、生成PWM控制信號、生成時序信號。觸摸顯示器用于完成人機交互，提供人機交互屏幕與按鍵。WIFI模塊用于網絡信息的下載與上傳。外部存儲器用于存取菜譜程序以及其他信息。電流轉換芯片GP8102用于將PWM信號轉化為標準4～20mA控制信號，用于控制調味器中微型控制閥門的開度。加熱驅動電路用于將PWM控制信號轉換為特定大功率輸出，控制鍋體中加熱電絲的加熱功率。

所述的機械臂為五自由度機械臂，包括底座、第一臂桿、第二臂桿、第三臂桿、第四臂桿和伺服電機組；第一臂桿、第二臂桿、第三臂桿、第四臂桿順次連接后，通過第一臂桿與底座固定在墻壁上，第四臂桿末端為工作端用于更換烹飪廚具、夾取食材盒和調味器；第三臂桿內置舵機，在底座、第一臂桿、第二臂桿內均設置有伺服電機組，控制系統對伺服電機組中不同位置的電機輸出脈沖信號，調整電機的旋轉角度，控制第三臂桿到達指定位置，同時通過調整第三臂桿內置舵機從而控制第四臂桿進行小幅度轉動，完成指定的操作過程。