专利名称：全自动智能烹调方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动烹饪技术，具体涉及机电一体化和智能控制技术在烹饪领域的应用，更具体地说涉及一种对各种菜肴的烹调过程进行程序编码以及根据该程序编码自动完成烹调的全自动智能烹调方法和使用这种方法的全自动烹调系统。
在现代化的社会生活中，人们发现吃的问题日益严重。首先人们对吃的要求越来越高，人们希望在家里也能吃到通常在酒店里才能吃到的美味佳肴。另一方面，生活节奏越来越快，大部分人发现除了自己所从事的工作，对烹调技巧越来越陌生。最后，人们对生活质量的要求越来越高，追求休闲和更少的家务劳动。但是显然，目前的状况令人感到不满意。因为，好的烹调意味着必须有娴熟的烹调技巧，必须有众多的调味品，还需有充足的时间和持久的好心情。因此，人们希望有象傻瓜相机一样的全自动智能烹调机能解决人们烹调技巧不足的问题，同时代替人们进行繁琐的烹调工作。可将这种烹任机器称为“全自动智能烹调机”。目前已经有对一些厨房加热用具的模糊化控制方面的研究，但是这些研究未能有效地解决智能化和全自动两个方面的问题。大部分的相关研究是集中在微波炉上。微波炉可以烹调一些菜肴，但需要人反复开启微波炉的炉门和电源，这种烹调方式只是把煤气炉换成微波炉而已，无法做到全自动智能化工作，而且由于微波炉加热方式和目前我国普遍使用的铁锅不一样，因此许多中式烹调无法通过微波炉进行或达不到令人满意的口感效果。另一些研究是在微波炉内加一些模糊控制，使得微波炉能够无需人工干预地加热食物。为此，考虑在微波炉内加一些传感器，测定食物的形状、密度、重量、种类、气味和湿度，以便确定微波炉的加热时间。这种方法虽然只是解决一个简单的将食物热熟的问题，算不上是真正意义上的“烹调”但却已是十分复杂，控制难度很高，因而到目前为止还缺乏成熟的产品。也有些人考虑发明能进行烹调的机器人，但是显然这将更加复杂而且在成本上也难以为家庭承受，不符合经济性的原则。
对于一个智能化的全自动烹调系统，必须具备以下的功能要求(1)能够按烹调的技术规范要求，对不同风格和口味的菜肴采用不同的烹调方法。即对不同风味的菜肴对应于不同的烹调程序，以实现真正意义上的“烹调”。
(2)开始烹调后，能够按该菜肴专家的烹调技术规范要求及其规定的时间和顺序，自动投放烹调所需的主料和各种配料，而无须人工干预。
(3)能够按烹调的技术规范要求，对自动投放的主料和配料按所需的时间顺序和强度进行加热。
(4)能够按烹调的技术规范要求，自动对投放的主料及配料进行均匀地翻动或搅拌以保证被加热物即加热锅中的配菜等均匀受热。
(5)虽然对物体加热的方式有多种，但对中式烹调来说，传导型加热通常不可缺少，以便能模拟出中式烹调所特有的炒爆煎等烹调技法的效果。
(6)能够方便地从全自动烹调机取出已经做好的菜肴。
本发明的目的就是在上述思路基础上，提供一种全自动智能烹调方法，能够利用现有的机电一体化及智能技术实现上述功能，以最简便的操作，烹调出可仿真传统中式烹调所特有的炒爆煎等烹调技法的效果，来满足人们多样化的饮食需求。
本发明的另一个目的是提供一种全自动智能烹调系统，可以完全取代用人工来进行烹饪菜肴的各种设施，其自动高效烹饪出的菜肴完全可以和人工烹饪出来的菜肴相媲美，同时，其成本可控制在普通家庭可以接受的范围。
本发明的目的是这样实现的构造一种全自动智能烹调方法，包括以下步骤根据菜肴要求，调试出由专家烹调数据库确定的菜肴程序编码；由输入装置读入菜肴程序编码；将该菜肴所需配菜、配料装入投放装置；中央控制装置根据读入的菜肴程序编码，运行对应的烹调程序，启动并控制烹调装置自动完成菜肴的烹调。
在按照本发明提供的方法中，根据菜肴确定配菜，该菜肴对应于一个菜肴程序编码，调试出对应于该菜肴的专家烹调数据库，并将该数据库预先植入到全自动智能烹调设备中。
在按照本发明提供的方法中，将该菜肴所需配菜、配料装入投放装置包括以下步骤将所需配菜中的各种生菜按编号分别放入投放装置中對應编号的配料盒中；将各种固态调味品制成小块状放入调味品配料盒中；将液体调味品装入液体配料投放装置中。
本发明的另一目的是这样实现的，构造一种全自动智能烹调系统，包括烹调装置、为烹调装置加热的加热装置、向所述烹调装置自动投放固态配料和液体配料的固态配料投放装置和液体配料投放装置、输入烹调程序数据的输入装置，根据输入的烹调数据，从烹调程序库中读出相应程序，通过控制上述各种装置自动协调完成菜肴烹饪全过程的中央控制装置。
在按照本发明提供的全自动智能烹调系统中，所述烹调装置包括加热锅、及使加热锅内被加热物均匀受热的运动装置。
在按照本发明提供的全自动智能烹调系统中，所述运动装置包括使加热锅旋转的外部运动装置，以及使加热锅内物品搅拌的锅内运动装置。
在按照本发明提供的全自动智能烹调系统中，所述加热装置有一个与加热锅底面相适应的曲面加热面。
在按照本发明提供的全自动智能烹调系统中，所述中央处理器包括微处理器，该微处理器有一个可存放烹调程序库的存储单元，所述微处理器的输入/出口连接有传感单元、驱动单元以及程序编码输入单元。
在按照本发明提供的全自动智能烹调系统中，所述微处理器还连接有通信端口，通过该通信端口可连接局域网或远程网。
实施本发明提供的全自动智能烹调方法及系统，可根据菜肴确定配菜，该菜肴对应于一个菜肴程序编码，调试出对应于该菜肴的专家烹调数据库，并将该数据库预先植入到全自动智能烹调设备中。由于在本发明提供的烹调系统中采用带有旋转对称轴的加热锅、由微电脑控制的主配料投入或注入装置以及高效率的带曲面的电磁炉等，使得全自动智能化烹调成为可能。这种全自动烹调系统配合网络化的运作，具有在商业上实现和成功的可能性，通过本发明的方法和系统，智能化地完成烹调而无需人工干预，因而将大大减轻工作强度和节约财力。同时由于采用了微电脑及专家系统，使得全自动智能烹调系统所烹饪出的菜肴味道更好。
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。附图中
图1是本发明全自动烹调系统中的组成结构示意图；图2是本发明烹调系统工作过程示意图；图3是本发明烹调系统中央控制装置的控制流程图；图4是本发明烹调方法和系统所采用的菜肴烹调程序的编码和编号的示意图；图5是本发明方法和系统在工作时的信号流程示意图；图6是实现本发明方法和系统的组织示意图；图7是按照本发明的系统中设置在锅盖内的投料装置的结构示意图。
如图6所示，由本发明提供的全自动智能烹调方法，需要一个由企业601(该企业提供全自动智能烹调系统605)组织的由烹调专家及程序人员等组成的小组对某道菜(如红烧肉)在全自动智能烹调系统(有时简称烹调机)上反复试验，以获得该道菜的专家系统602，并将此专家系统作为全自动智能烹调系统的一个子程序及其配套的相关说明(主要是配料盒的信息)，并得到一个相对应的烹调程序的编码如109172562438、配菜及配菜盒编码信息603，将带编码的配料在超市604上出售；许多个这样的子程序的集合加上控制程序(通常称为主程序)形成全自动智能烹调机的微电脑控制程序PACM。以后用户还可以通过插卡芯片或远程网上下载方式对该程序进行刷新(如增删)。企业销售全自动智能烹调机并将配菜编码、配菜及菜肴烹调程序编码反映在超市的配菜或配菜包装上。将所需的调味品制成小块状，以便于投放装置投放；用户将配菜的各种主辅料根据说明放入全自动智能烹调系统中对应的配菜盒中，由输入装置输入相应菜肴的程序编码即可启动本发明的全自动烹调系统605进行全自动智能烹调。
对用户来说，整个过程具体过程如图2所示，首先在框201中，从超市买回带相关数据编码的配菜，配菜或配菜包装上的编码如图4所示。在框202中，将配菜放入烹调机，在框203中，由烹调机读入烹调程序的编码；在框204启动烹调机，在框205完成烹调。如不从超市购买配菜，也可在框206中自己配菜，这时，配菜信息和烹调程序编码可从网上下载。
利用本发明方法及本发明烹调机进行烹调的过程如图3所示，在框301启动烹调机，在框302读入烹调程序的编码，在框303中启动与编码对应的专家系统程序，在框304中判断是否要启动加热，如是，则在框306中启动加热装置(如电磁炉)并进到框305，如在框304中判断无须加热直接进到框305。在框305中，判断是否需要投料，如是，则在框307中启动投料并进到框308。如在框305中判断无须投料则直接进到框308。在框308中判断是否需要搅拌，如是进到框309启动搅拌，再进到框311判断是否需要送空气，如需要送空气，则在框310中送入空气，如在框311中判断无须送空气或送完空气则在框312中判断烹调程序是否完成，如未完成则进到框303，继续启动运行专家系统程序，如已完成全部烹调程序，则在框313中结束并给出提示。
图4示出的配菜或配菜包装401上的各种编码，其中以条码形式402印刷在配菜包装上的编码用于被烹调机上的条码阅读器输入，文字部分用于阅读。403为序号示意，404、405分别为辅料及主料放置位置示意。
如图1所示，本发明提供的全自动智能烹调系统由下列各部分装置组成带锅盖150的食物加热锅110，它是以对称轴146为中心轴的旋转体，通常以铁磁性金属材料做成。因此它可以被电磁炉130和131加热。传统电磁炉炉面为平面，本发明的电磁炉有与加热锅底面相配合的曲面。
曲面138为安装在加热锅110上的滚动装置，通过固定件139和电机112固定到上层弹性底架137上。整个弹性底架通过弹簧136固定在固定底架135上，在振动发生器129的作用下使锅体可产生烹饪时的振动动作，使得锅内的被加热物体震动而达到加热均匀的效果。微电脑160的软件控制程序162通过外部辅助电路128使震动器129产生高速物理震动，帮助加热锅110内的被加热食物滑向被电磁炉加热的底部。同样在微电脑160及其控制软件162和控制电路126的作用下，静电产生器127将产生某一极性的静电加在加热锅110上，使加热锅110内的被加热食物因带同一极性的静电而相互排斥，进一步帮助加热锅内的食物互相分离以便于这些食物能被均匀搅拌和加热。在加热锅外(或内)的温度传感器和深入加热锅内的湿度传感器则将温度与温度信息通过处理电路124将温度与湿度信息传回微电脑160，以便对温度和湿度异常情况进行监控或给出一些辅助控制信息，供软件控制程序参考。在微电脑160及其控制程序162以及辅助电路122的作用下，电动机112能够按微电脑160的指令带动加热锅110以对称轴146作旋转运动，从而带动加热锅内食物转动，模拟出锅铲的翻炒搅拌功能。加热锅体可以冲压一些向内的筋条，以进一步增加搅拌的效果及增加加热锅的强度。加热锅还可以做成中空的双层，里面抽成真空或者在单层的加热锅背面喷涂隔热层，以减少加热锅的热量向外传播，这样既提高了加热锅的热效率又降低了烹调装置向外热辐射。加热锅的内侧面可以涂附不沾锅的涂料，以增加加热锅的性能，防止食物和加热锅发生粘连。锅体的旋转轴146和水平面有一个倾斜角度，旋转轴和加热锅底不重合，使得能方便地对加热锅进行转动和加热。转动装置112与加热锅之间的连接轴为一空心转轴168，连接轴的外壁和加热锅相连，以带动加热锅110旋转。164为盛放食用油，酱油，陈醋，水，香油等液体的容器。虽然加热锅是可旋转的，但输送液体的管道118仍可以通过中空的旋转轴将液体输送到加热锅内部，而输送管道本身并不需要旋转。液体依靠自身的重量或通过液压泵送入加热锅，何时送入和送入的份量出微电脑160及其控制程序通过电磁阀120控制。158为搅拌棍，在转轴159带动之下旋转，可以使食物均匀加热。
由于锅盖内需通入电源和控制信号，锅盖与全自动烹调装置间需用电缆或插头相连接，如图1中116为全自动烹调装置中锅盖和加热锅之间的连接机件，154为转轴。控制信号和电源可以通过锅盖的转轴154处接入锅盖内。在本发明提供的烹调系统中还设有中央控制装置，所述中央控制装置包括微电脑处理器控制电路162、输入键盘134、显示器132。
图7示出了设置在锅盖顶面的投料装置的结构。如图所示，有主料投放盒701、多个辅料投放盒703，在投放盒上贴附有编码704，在主料盒上设有高频物理震荡器702。
图5为全自动智能烹调系统说明图，它由微电脑510、监测传感系统502、编码输入系统503、控制程序及专家系统504、投料装置505、加热锅506、搅拌装置507、电源509和网口508组成。通过互连网511可将企业、用户、个人及全自动烹调系统联系起来，成为名符其实的网络家电。
由于本发明提供的全自动智能烹调系统的烹调过程完全基于专家系统，因此保证了烹调具有科学的营养搭配和甚佳的色香味，这样不仅使人觉得具有较好的口味和食欲，而且有利于人体的健康。由于对每一款烹调的主辅料在超市中都已经直接配好，因此为用户省去了配料的麻烦并节省了时间。由于烹调系统能全自动地完成整个烹调过程，因此最大限度地将人们从厨房的劳动中解放出来。因此一旦全自动烹调系统得到大规模的使用，必然会引起人们的生活质量和生活方式的一次大的变化。对于大型单位例如万人以上的企业或部队，全自动烹调机还可大大提高工作效率，节省人手，降低劳动强度和节省能源，因此具有十分重要的意义。
权利要求
1.一种全自动智能烹调方法，包括以下步骤确定每一款菜肴對應于一個名稱編碼稱爲菜肴編碼；根据菜肴要求，调试出稱爲专家烹调数据库的烹調程序；由输入装置读入菜肴程序编码；将该菜肴所需配菜、配料装入投放装置；中央控制装置根据读入的菜肴编码，运行对应的烹调程序，启动并控制烹调装置等自动完成菜肴的烹调。
2.根据权利要求1所述全自动智能烹调方法，其特征在于，根据菜肴确定配菜，该菜肴对应于一个菜肴程序编码，调试出对应于该菜肴的专家烹调数据库，并将该数据库预先植入到全自动智能烹调设备中。
3.根据权利要求1所述全自动智能烹调方法，其特征在于，将该菜肴所需配菜、配料装入投放装置包括以下步骤将所需配菜中的各种生菜按编号分别放入投放装置中同一编号的配料盒中；将各种固态调味品制成小块状放入调味品配料盒中；将液体调味品装入液体配料投放装置中。
4.一种全自动智能烹调系统，包括烹调装置、为烹调装置加热的加热装置、向所述烹调装置自动投放固态配料和液体配料的固态配料投放装置和液体配料投放装置、输入烹调程序数据的输入装置，根据输入的烹调数据，从烹调程序库中读出相应程序，通过控制上述各种装置自动协调完成菜肴烹饪全过程的中央控制装置。
5.根据权利要求4所述的全自动智能烹调系统，其特征在于，所述烹调装置包括加热锅、及使加热锅内被加热物均匀受热的运动装置。
6.根据权利要求5所述的全自动智能烹调系统，其特征在于，所述运动装置包括使加热锅旋转的外部运动装置，以及使加热锅内物品搅拌的锅内运动装置。
7.根据权利要求4所述的全自动智能烹调系统，其特征在于，所述加热装置有一个与加热锅底面相适应的曲面加热面。
8.根据权利要求4所述的全自动智能烹调系统，其特征在于，所述中央处理器包括微处理器，该微处理器有一个可存放烹调程序库的存储单元，所述微处理器的输入/出口连接有传感单元、驱动单元以及程序编码输入单元。
9.根据权利要求8所述的全自动智能烹调系统，其特征在于，所述微处理器还连接有通信端口，通过该通信端口可连接局域网或远程网。
全文摘要
一种全自动智能烹调方法及系统,包括专家烹饪系统和标准化的配菜编码包装;由控制装置控制的全自动烹调装置、多种结构的加热装置、配料投放装置、具有旋转对称轴的加热锅;采用本发明提供的全自动烹调方法及系统,能够全自动智能化地完成配菜和烹调的全过程而无需人工干预,因而大大地减轻工作强度,节约人力和财力;同时由于采用了微电脑及专家系统,使得全自动智能烹调系统所烹调的菜肴味道更好。
文档编号A47J27/00GK1364436SQ0110744
公开日2002年8月21日 申请日期2001年1月12日 优先权日2001年1月12日
发明者李亚锐 申请人:李亚锐