一种智能厨房控制系统的制作方法

本实用新型属于智能厨房设备技术领域，具体涉及一种智能厨房控制系统。

背景技术：

随着生活节奏的不断加快，生活水平的不断提高，人们的饮食方式和饮食习惯也在逐渐发生变化。传统生活中，人们烧火起灶做饭，到了现代电气时代，微波炉、电磁炉及天然气灶等各种厨房设备的发展，极大地方便了人们的日常生活，但是人们的做饭方式依旧停留在人工自炒自制的阶段。

随着智能技术的发展，如今社会正在快速步入智能化时代，传统厨房中，自炒自制的做饭方式需要做出新的变革，而传统的食品加工方法和传统的厨房设备已不能满足智能化的需求。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型设计了一种智能厨房控制系统，其功能结构模块化、智能化，能实现厨房洗菜，切削，炒菜，加料，出菜，清洗一体化的功能。

一种智能厨房控制系统，包括主控制器，以及与所述主控制器连接的食材清洗控制模块、切削控制模块、炒菜控制模块、加料控制模块、出菜控制模块、清洁控制模块、操作面板模块和电源模块。

进一步，所述主控制器包括控制器Ⅰ和控制器Ⅱ，所述控制器Ⅰ与控制器Ⅱ之间通过串口连接；所述控制器Ⅰ分别与所述食材清洗控制模块、切削控制模块、炒菜控制模块、加料控制模块、出菜控制模块、清洁控制模块相连接；所述控制器Ⅱ分别与所述操作面板模块、电源模块相连接。

进一步，所述控制器Ⅰ、控制器Ⅱ均采用嵌入式控制器。

进一步，还包括存储记忆模块，所述存储记忆模块与所述主控制器的控制器Ⅱ连接；所述存储记忆模块实现对菜品制作方法的获取与更新。

进一步，所述食材清洗控制模块包括与所述主控制器连接的超声波清洗模块、调压喷头、清洗仓旋转舵机、清洗仓仓门移动电机、重力传感器Ⅰ、角度传感器Ⅰ和位置传感器Ⅰ，所述角度传感器Ⅰ感知清洗仓的旋转角度，所述位置传感器Ⅰ感知右清洗仓仓门的开合程度。

进一步，食材自动清洗装置包括清洗仓，所示清洗仓内设置有所示超声波清洗模块和所述调压喷头；所述清洗仓和所述清洗仓旋转电机的输出轴连接，所述清洗仓的右侧挡板作为清洗仓仓门和所述清洗仓仓门移动电机的输出轴连接。

进一步，所述清洗仓内通过一个或一个以上的隔板将所述清洗仓分割成两个或两个以上的清洗槽。

进一步，所述调压喷头的水流强度可调节；所述调压喷头的水流强度分为四档，一档清洗叶片类菜品，二档清洗根状茎类菜品，三档清洗肉类，四档清洗块茎、块根类菜品。

进一步，所述调压喷头通过水管连接到抽水泵，相应的电磁继电器通过控制相应的电磁阀以控制所述调压喷头的开关；所述抽水泵和所述电磁继电器与所述主控制器连接。

进一步，所述切削控制模块包括与所述主控制器连接的多个刀片机座移动电机、推菜隔板移动电机和多个位置传感器，所述位置传感器感知相对应刀片机座或推菜隔板的位置信息。

进一步，自动切削装置包括多个连接在一起的切削分隔仓；每个切削分隔仓内均设置有标准刀片集成装置，所述标准刀片集成装置设置在相应的刀片机座上，所述切削分隔仓底部设置有推菜隔板；所述刀片机座与相对应的刀片机座移动电机的输出轴连接，所述推菜隔板与所述推菜隔板移动电机的输出轴连接。

进一步，所述炒菜控制模块包括与所述主控制器连接的锅架旋转舵机、搅拌电机、锅盖旋转电机、锅柄旋转电机、颠勺曲柄电机、重力传感器Ⅱ、电磁加热线圈和温度传感器。

进一步，自动炒菜装置包括旋转锅架和两个电磁炒菜锅，其中一个电磁炒菜锅通过锅柄与旋转锅架连接，另一个电磁炒菜锅通过曲柄滑块机构与旋转锅架连接，电磁炒菜锅内均设置有搅拌叶片，电磁炒菜锅上均铰接安装有锅盖；旋转支架、锅柄、曲柄滑块机构、锅盖、搅拌叶片的中心轴分别与相对应的舵机或旋转电机的输出轴连接。

进一步，曲柄滑块机构设置有曲柄及滑块，相对应的电磁炒菜锅通过锅把与所述滑块直接相连，曲柄的回转中心位于旋转锅架上，曲柄旋转电机带动曲柄转动，曲柄转动带动滑块椭圆运动，同时带动锅把及相对应电磁炒菜锅椭圆运动。

进一步，双电磁炒菜锅内置有活动的锅体，双电磁炒菜锅的侧壁设有所述电磁加热线圈。

进一步，所述加料控制模块包括与所述主控制器连接的多个投料旋转电机，所述投料旋转电机的输出轴与相对应的旋转精准投料器连接，所述旋转精准投料器设置在相对应调料盒隔仓的输料管上。

进一步，自动加调料装置包括分割成多个隔仓的调料盒；隔仓上端设置有加料口，下端设置有出料口，出料口设置有输料管，输料管上设置有所述旋转精准投料器；所述旋转精准投料器与相对应的投料旋转电机的输出轴连接，实现精准施加各种调味品。

进一步，所述出菜控制模块包括与所述主控制器连接的推杆移动电机、机械爪旋转舵机、位置传感器Ⅵ和角度传感器Ⅱ，所述位置传感器Ⅵ感知推杆的位置信息，所述角度传感器Ⅱ感知机械爪的转动角度。

进一步，自动出菜装置包括推杆和盛盘底座，推杆一端设置有机械爪，盛盘底座上放置餐盘；推杆和机械爪分别与所述推杆移动电机和所述机械爪旋转电机的输出轴连接。

进一步，所述盛盘底座下端装有弹簧以时刻保持最上方餐盘高度一定。

进一步，所述清洁控制模块包括与所述主控制器连接的重力传感器Ⅲ、清洁转盘旋转电机、清洗喷头、多个清洗刷头旋转电机Ⅰ和多个清洗刷头伸缩电机Ⅰ；所述清洗喷头通过水管连接到抽水泵，相对应的电磁继电器通过控制相对应的电磁阀以控制所述清洗喷头的开关；所述抽水泵、所述电磁继电器和所述主控制器连接。

进一步，洗锅洗盘子装置包括清洁转盘，所述清洁转盘设置在机座上，所述清洁转盘的上方设置有多个清洗喷头和多个清洗刷头；所述洗锅洗盘子装置还包括设置在炒菜锅上方的洗锅用清洗刷头，每个清洗刷头均配置有伸缩杆；所述清洁转盘、清洗刷头、清洗刷头伸缩杆分别与所述清洁转盘旋转电机、相应的清洗刷头旋转电机、相应的清洗刷头伸缩电机的输出轴连接。

进一步，所述操作面板模块包括触摸屏和控制面板，所述控制面板的控制端口和数据接口分别与所述主控制器的控制器Ⅱ的控制端口和数据端口相连。

进一步，所述电源模块包括充电控制板和电池模组；所述充电控制板与所述主控制器的控制器Ⅱ连接。

本智能厨房控制系统工作时，包括以下步骤：

步骤一，初始化智能厨房控制系统；

步骤二，操作者通过操作面板模块选择菜品后，主控制器从存储记忆模块中调取所选菜品信息；

步骤三，当食材清洗控制模块的重力传感器感Ⅰ感应到食材加入时，主控制器根据调取的菜品信息控制食材清洗控制模块运行；食材清洗完毕后由主控制器控制自动进入自动切削装置，主控制器根据调取的菜品信息控制切削控制模块运行；食材切削完毕后由主控制器控制自动送入自动炒菜装置中；

步骤四，当炒菜控制模块的重力传感器Ⅱ感应到食材加入时，主控制器根据调取的菜品信息控制炒菜控制模块运行，同时，主控制器根据调取的菜品信息控制加料控制模块运行进行加料；当菜品炒制完成后，由主控制器控制将菜品倒入盘中，主控制器控制出菜控制模块运行将菜品送出；

步骤五，当炒制结束后，清洁控制模块的洗锅清洗刷头运行，同时，主控制器控制相对应电磁继电器、电磁阀的通断以提供清洁用水；

步骤六，当清洁控制模块的重力传感器Ⅲ感应到盘碗时，主控制器控制清洁控制模块运行，同时，主控制器控制相对应电磁继电器、电磁阀的通断以提供清洁用水；当清洗完毕后，主控制器控制清洁控制模块将干净的盘碗运送至自动出菜装置的盛盘底座上。

具体地，上述步骤二中，操作者通过操作面板模块的触摸屏选择菜品，并通过操作面板模块的控制面板将所选菜品发送给主控制器的控制器Ⅱ，控制器Ⅱ从存储记忆模块中调取所选菜品信息。

具体地，上述步骤三中，当食材清洗控制模块的重力传感器感Ⅰ感应到食材加入时，主控制器根据调取的菜品信息限定洗菜时间和洗菜水流强度并控制食材清洗控制模块运行；洗菜时间结束后，主控制器控制食材清洗装置的清洗仓倾斜一角度，同时打开清洗仓仓门，食材自动进入自动切削装置；主控制器根据调取的菜品信息选择相应处理方法及刀具并控制切削控制模块运行；食材切削完毕后，主控制器控制自动切削装置的推菜隔板移动电机将食材送入锅中。

具体地，上述步骤四中，当炒菜控制模块的重力传感器Ⅱ感应到食材加入时，主控制器根据调取的菜品信息限定炒制时间并控制炒菜控制模块运行，炒菜控制模块的电磁加热线圈工作，并且搅拌电机工作开始进行制炒；同时，主控制器根据调取的菜品信息，在适合的时间，控制加料控制模块进行加料；当到达炒制时间，所述电磁加热线圈暂停工作，锅柄在锅柄旋转电机带动下翻转，将菜品倒入盘中，然后主控制器控制自动出菜装置的推杆运行，将菜品送出。

该智能厨房控制系统及其控制方法具有以下有益效果：

（1）本实用新型带有人机交互界面的智能厨房的控制系统，主要由食材清洗控制模块、切削控制模块、炒菜控制模块、加料控制模块、出菜控制模块、清洁控制模块、操作面板模块及主控制器组成，通过触摸屏，可自主选择菜品，获取菜肴。

（2）本实用新型提供了一种智能厨房的新构想，功能全面，使得厨房的整体功能一体化、模块化、自动化、智能化、高效化，适应性强，同时可实现智能厨房的功能。

附图说明

图1：本实用新型实施方式中智能厨房控制系统的模块化结构示意图；

图2：本实用新型实施方式中智能厨房的模块化结构示意图；

图3：本实用新型实施方式中智能厨房的结构示意图；

图4：本实用新型实施方式中智能厨房控制系统的工作流程图。

附图标记说明：

1—主控制器；11—控制器Ⅰ；12—控制器Ⅱ；2—食材清洗控制模块；21—超声波清洗模块；22—调压喷头；23—清洗仓旋转舵机；24—清洗仓仓门移动电机；25—重力传感器Ⅰ；26—角度传感器Ⅰ；27—位置传感器Ⅰ；3—切削控制模块；31—刀片机座移动电机Ⅰ；32—刀片机座移动电机Ⅱ；33—刀片机座移动电机Ⅲ；34—推菜隔板移动电机；35—位置传感器Ⅱ；36—位置传感器Ⅲ；37—位置传感器Ⅳ；38—位置传感器Ⅴ；4—炒菜控制模块；41—锅架旋转舵机；42—搅拌电机；43—锅盖旋转电机；44—锅柄旋转电机；45—曲柄电机；46—重力传感器Ⅱ；47—电磁加热线圈；48—温度传感器；5—加料控制模块；51—投料旋转电机Ⅰ；52—投料旋转电机Ⅱ；53—投料旋转电机Ⅲ；6—出菜控制模块；61—推杆移动电机；62—机械爪翻转电机；63—位置传感器Ⅵ；64—角度传感器Ⅱ；7—清洁控制模块；71—重力传感器Ⅲ；72—清洁转盘旋转电机；73—清洗喷头；74—清洗刷头旋转电机Ⅰ；75—清洗刷头伸缩电机Ⅰ；76—清洗刷头旋转电机Ⅱ；77—清洗刷头伸缩电机Ⅱ；78—清洗刷头旋转电机Ⅲ；79—清洗刷头伸缩电机Ⅲ；8—操作面板模块；81—触摸屏；82—控制面板；9—存储记忆模块；10—电源模块；101—充电控制板；102—电池模组；20—食材自动清洗装置；30—自动切削装置；40—自动炒菜装置；50—自动加料装置；60—自动出菜装置；70—洗锅洗盘子装置；80—机座。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

图1至图4示出了本实用新型智能厨房控制系统的具体实施方式。图1是本实施方式中智能厨房控制系统的模块化结构示意图；图2和图3是本实施方式中智能厨房的结构示意图；图4是本实施方式中智能厨房控制系统的工作流程图。

如图1所示，本实施方式中的智能厨房控制系统，包括主控制器1，以及与主控制器1连接的食材清洗控制模块2、切削控制模块3、炒菜控制模块4、加料控制模块5、出菜控制模块6、清洁控制模块7、操作面板模块8和电源模块10。

优选地，主控制器1包括控制器Ⅰ11和控制器Ⅱ12，控制器Ⅰ11与控制器Ⅱ12之间通过串口连接；控制器Ⅰ11分别与食材清洗控制模块2、切削控制模块3、炒菜控制模块4、加料控制模块5、出菜控制模块6、清洁控制模块7相连接；控制器Ⅱ12分别与操作面板模块8、电源模块10相连接，如图1所示。

本实施例中，控制器Ⅰ11、控制器Ⅱ12均采用嵌入式控制器。

，本实施方式中的智能厨房控制系统还包括存储记忆模块9，如图1所示，存储记忆模块9与主控制器1的控制器Ⅱ12连接；存储记忆模块9实现对菜品制作方法的获取与更新。

优选地，食材清洗控制模块2包括与主控制器1连接的超声波清洗模块21、调压喷头22、清洗仓旋转舵机23、清洗仓仓门移动电机24、重力传感器Ⅰ25、角度传感器Ⅰ26和位置传感器Ⅰ27，角度传感器Ⅰ26感知食材自动清洗装置20的清洗仓的旋转角度，位置传感器Ⅰ27感知食材自动清洗装置20的清洗仓仓门的开合程度。超声波清洗模块21可以实现清洗功能。

具体地，食材自动清洗装置20包括清洗仓，清洗仓内设置有超声波清洗模块21和调压喷头22；清洗仓和清洗仓旋转电机23的输出轴连接，清洗仓的右侧挡板作为清洗仓仓门和清洗仓仓门移动电机24的输出轴连接，如图3所示。

优选地，清洗仓内通过一个或一个以上的隔板将所述清洗仓分割成两个或两个以上的清洗槽，如图3所示。

具体地，调压喷头22的水流强度可调节；调压喷头22的水流强度分为四档，一档清洗叶片类菜品，二档清洗根状茎类菜品，三档清洗肉类，四档清洗块茎、块根类菜品。

具体地，调压喷头22通过水管连接到抽水泵，相应的电磁继电器通过控制相应的电磁阀以控制调压喷头22的开关；所述抽水泵和所述电磁继电器与主控制器1连接。

优选地，切削控制模块3包括与主控制器1连接的多个刀片机座移动电机、推菜隔板移动电机34和多个位置传感器，位置传感器感知自动切削装置30的相对应刀片机座或推菜隔板的位置信息。本实施例中，切削控制模块3中刀片机座移动电机有三个，分别是刀片机座移动电机Ⅰ31、刀片机座移动电机Ⅱ32和刀片机座移动电机Ⅲ33，位置传感器有四个，分别是位置传感器Ⅱ35、位置传感器Ⅲ36、位置传感器Ⅳ37和位置传感器Ⅴ38，如图1所示。

具体地，自动切削装置30包括多个连接在一起的切削分隔仓；每个切削分隔仓内均设置有标准刀片集成装置，标准刀片集成装置设置在相应的刀片机座上，切削分隔仓底部设置有推菜隔板；刀片机座与相对应的刀片机座移动电机的输出轴连接，推菜隔板与推菜隔板移动电机34的输出轴连接，如图3所示。

优选地，炒菜控制模块4包括与主控制器1连接的锅架旋转舵机41、搅拌电机42、锅盖旋转电机43、锅柄旋转电机44、颠勺曲柄电机45、重力传感器Ⅱ46、电磁加热线圈47和温度传感器48，如图1所示。温度传感器48对炒制过程中的温度进行控制和调节；电磁加热线圈47可以实现对锅体的加热。

具体地，自动炒菜装置40包括旋转锅架和两个电磁炒菜锅，其中一个电磁炒菜锅通过锅柄与旋转锅架连接，另一个电磁炒菜锅通过曲柄滑块机构与旋转锅架连接，电磁炒菜锅内均设置有搅拌叶片，电磁炒菜锅上均铰接安装有锅盖；旋转支架、锅柄、曲柄滑块机构、锅盖、搅拌叶片的中心轴分别与相对应的舵机或旋转电机的输出轴连接。

优选地，曲柄滑块机构设置有曲柄及滑块，相对应的电磁炒菜锅通过锅把与所述滑块直接相连，曲柄的回转中心位于旋转锅架上，曲柄旋转电机带动曲柄转动，曲柄转动带动滑块椭圆运动，同时带动锅把及相对应电磁炒菜锅椭圆运动。

优选地，双电磁炒菜锅内置有活动的锅体，双电磁炒菜锅的侧壁设有电磁加热线圈47。

优选地，加料控制模块5包括与主控制器1连接的多个投料旋转电机，投料旋转电机的输出轴与相对应的旋转精准投料器连接，旋转精准投料器设置在相对应调料盒隔仓的输料管上。本实施例中，投料旋转电机有三个，分别是投料旋转电机Ⅰ51、投料旋转电机Ⅱ52和投料旋转电机Ⅲ53，如图1所示。

具体地，自动加调料装置50包括分割成多个隔仓的调料盒；隔仓上端设置有加料口，下端设置有出料口，出料口设置有输料管，输料管上设置有旋转精准投料器；旋转精准投料器与相对应的投料旋转电机的输出轴连接，实现精准施加各种调味品，如图3所示。

优选地，出菜控制模块6包括与主控制器1连接的推杆移动电机61、机械爪旋转舵机62、位置传感器Ⅵ63和角度传感器Ⅱ64，位置传感器Ⅵ63感知自动出菜装置60的推杆的位置信息，角度传感器Ⅱ64感知自动出菜装置60的机械爪的转动角度，如图1所示。

具体地，自动出菜装置60包括推杆和盛盘底座，推杆一端设置有机械爪，盛盘底座上放置餐盘；推杆和机械爪分别与推杆移动电机和机械爪旋转电机的输出轴连接，如图3所示。

优选地，盛盘底座下端装有弹簧以时刻保持最上方餐盘高度一定。

优选地，清洁控制模块7包括与主控制器1连接的重力传感器Ⅲ71、清洁转盘旋转电机72、清洗喷头73、多个清洗刷头旋转电机和多个清洗刷头伸缩电机；清洗喷头73通过水管连接到抽水泵，相对应的电磁继电器通过控制相对应的电磁阀以控制清洗喷头73的开关；抽水泵、电磁继电器和主控制器连接。本实施例中，清洗刷头旋转电机和清洗刷头伸缩电机分别有三个，分别是清洗刷头旋转电机Ⅰ74、清洗刷头旋转电机Ⅱ76、清洗刷头旋转电机Ⅲ78和清洗刷头伸缩电机Ⅰ75、清洗刷头伸缩电机Ⅱ77、清洗刷头伸缩电机Ⅲ79，如图1所示。

具体地，洗锅洗盘子装置70包括清洁转盘，清洁转盘设置在机座80上，清洁转盘的上方设置有多个清洗喷头73和多个清洗刷头；洗锅洗盘子装置70还包括设置在炒菜锅上方的洗锅用清洗刷头，每个清洗刷头均配置有伸缩杆；清洁转盘、清洗刷头、清洗刷头伸缩杆分别与清洁转盘旋转电机、相应的清洗刷头旋转电机、相应的清洗刷头伸缩电机的输出轴连接，如图3所示。

优选地，操作面板模块8包括触摸屏81和控制面板82，控制面板82的控制端口和数据接口分别与主控制器1的控制器Ⅱ12的控制端口和数据端口相连，如图1所示。

优选地，电源模块10包括充电控制板101和电池模组102；充电控制板101与主控制器1的控制器Ⅱ12连接，如图1所示。

如图4所示，本实施方式中智能厨房的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，初始化智能厨房控制系统；

步骤二，操作者通过操作面板模块8选择菜品后，主控制器1从存储记忆模块9中调取所选菜品信息；

步骤三，当食材清洗控制模块2的重力传感器感Ⅰ25感应到食材加入时，主控制器1根据调取的菜品信息控制食材清洗控制模块2运行；食材清洗完毕后由主控制器1控制自动进入自动切削装置30，主控制器1根据调取的菜品信息控制切削控制模块3运行；食材切削完毕后由主控制器1控制自动送入自动炒菜装置40中；

步骤四，当炒菜控制模块4的重力传感器Ⅱ46感应到食材加入时，主控制器1根据调取的菜品信息控制炒菜控制模块4运行，同时，主控制器1根据调取的菜品信息控制加料控制模块5运行进行加料；当菜品炒制完成后，由主控制器1控制将菜品倒入盘中，主控制器1控制出菜控制模块6运行将菜品送出；

步骤五，当炒制结束后，清洁控制模块7的洗锅清洗刷头运行，同时，主控制器1控制相对应电磁继电器、电磁阀的通断以提供清洁用水；

步骤六，当清洁控制模块7的重力传感器Ⅲ71感应到盘碗时，主控制器1控制清洁控制模块7运行，同时，主控制器1控制相对应电磁继电器、电磁阀的通断以提供清洁用水；当清洗完毕后，主控制器1控制清洁控制模块7将干净的盘碗运送至自动出菜装置60的盛盘底座上。

具体地，上述步骤二中，操作者通过操作面板模块8的触摸屏81选择菜品，并通过操作面板模块8的控制面板82将所选菜品发送给主控制器1的控制器Ⅱ12，控制器Ⅱ12从存储记忆模块9中调取所选菜品信息。

具体地，上述步骤三中，当食材清洗控制模块2的重力传感器感Ⅰ25感应到食材加入时，主控制器1根据调取的菜品信息限定洗菜时间和洗菜水流强度并控制食材清洗控制模块2运行；洗菜时间结束后，主控制器1控制食材清洗装置20的清洗仓倾斜一角度，同时打开清洗仓仓门，食材自动进入自动切削装置30；主控制器1根据调取的菜品信息选择相应处理方法及刀具并控制切削控制模块3运行；食材切削完毕后，主控制器1控制自动切削装置30的推菜隔板移动电机34将食材送入锅中。

具体地，上述步骤四中，当炒菜控制模块4的重力传感器Ⅱ46感应到食材加入时，主控制器1根据调取的菜品信息限定炒制时间并控制炒菜控制模块4运行，炒菜控制模块4的电磁加热线圈47工作，并且搅拌电机42工作开始进行制炒；同时，主控制器1根据调取的菜品信息，在适合的时间，控制加料控制模块5进行加料；当到达炒制时间，电磁加热线圈47暂停工作，锅柄在锅柄旋转电机44带动下翻转，将菜品倒入盘中，然后主控制器1控制自动出菜装置60的推杆运行，将菜品送出。

本实用新型，带有人机交互界面的智能厨房的控制系统，主要由食材清洗控制模块、切削控制模块、炒菜控制模块、加料控制模块、出菜控制模块、清洁控制模块、操作面板模块及主控制器组成，通过触摸屏，可自主选择菜品，获取菜肴。

本实用新型提供了一种智能厨房的新构想，功能全面，使得厨房的整体功能一体化、模块化、自动化、智能化、高效化，适应性强，同时可实现智能厨房的功能。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。