自动烹饪机器人和烹饪方法与流程

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种自动烹饪机器人和烹饪方法。

背景技术：

随着社会的发展，传统的人工烹饪方式已经无法很好地适应人们快节奏的生活方式，尤其是在客流量较大的餐饮业，需要雇佣大量的厨师进行烹饪，不仅用工成本较高，同时由于厨师的个体化差异，无法保证菜品的一致性。市面出现了一些可进行自动烹饪的装置，但传统的自动烹饪装置通常功能单一，大多只能实现自动烹饪操作，而无法实现烹饪前的自动取料以及将烹饪好的食物进行自动装盘及输出等功能。具体地，在烹饪前需要人工手动向烹饪锅具内加入食材，然后通过烹饪锅具进行自动烹饪，烹饪完成后还需要人工手动将烹饪锅具内的菜品进行装盘并端至用餐区，无法实现全程自动化操作，工作效率低，使得用户的体验性较差。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的自动烹饪装置功能单一的问题，提供一种自动烹饪机器人，可实现自动取料、自动烹饪、自动装盘及输出多种功能，有效提升用户体验。

一种自动烹饪机器人，包括机器人本体、操作台及烹饪锅具，所述操作台上设有食材放置区、烹饪区及出料机构，所述机器人本体包括第一机械手、第二机械手和控制系统，所述控制系统用于控制所述第一机械手及所述第二机械手根据预设指令进行烹饪操作，所述第一机械手用于将所述食材放置区内的食材取出并放至所述烹饪锅具内，所述第二机械手用于将所述烹饪锅具移送至所述烹饪区进行烹饪，待烹饪完成后，所述第二机械手还用于带动所述烹饪锅具翻转以将烹饪好的食物倒入所述出料机构内装盘，所述出料机构用于将装盘好的食物传送至指定位置。

上述自动烹饪机器人通过第一机械手与第二机械手的配合可完全模拟人工烹饪过程，实现自动取料、自动烹饪、自动装盘及输出的一系列操作。该自动烹饪机器人的具体工作过程如下，第一机械手在控制系统的指令下移动至食材放置区并将食材放置区内的食材取出放入烹饪锅具内，以实现自动取料操作；第二机械手在控制系统的指令下将烹饪锅具放置烹饪区进行烹饪，以实现自动烹饪操作；烹饪完成后，第二机械手将烹饪锅具移送至出料机构上方，然后第二机械手带动烹饪锅具向下翻转，将烹饪锅具内的食物投入出料机构内进行装盘，出料机构还可将装盘好的食物传送至指定位置，以实现自动装盘输出操作。本发明的自动烹饪机器人可同时实现自动取料、自动烹饪、自动装盘及输出多种功能，极具趣味性和科技感，可有效提升用户体验。

在其中一个实施例中，所述食材放置区设有料盒，所述第一机械手包括第一机械臂及取料夹具，所述取料夹具可转动地安装于所述第一机械臂的自由端，所述第一机械臂用于带动所述取料夹具在三维空间内运动以对所述料盒进行夹取或释放，所述第一机械臂还用于带动所述取料夹具及所述料盒翻转。

在其中一个实施例中，所述取料夹具上设有搅拌筷，所述第一机械臂可带动所述搅拌筷运动以对所述烹饪锅具内的食料进行搅拌，所述第一机械臂还可带动所述搅拌筷对所述料盒内的食料进行搅动。

在其中一个实施例中，所述食材放置区还设有用于放置所述料盒的存储柜。

在其中一个实施例中，所述第二机械手包括第二机械臂及设于所述第二机械臂自由端的转动连接件，所述转动连接件与所述烹饪锅具连接固定，所述第二机械臂带动所述烹饪锅具在三维空间内运动。

在其中一个实施例中，所述烹饪区设有锅盖组件，所述锅盖组件包括盖体及第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述盖体翻转以打开或盖合所述烹饪锅具。

在其中一个实施例中，所述锅盖组件还包括设于所述盖体上的搅拌器，所述搅拌器用于在所述盖体盖合所述烹饪锅具时对所述烹饪锅具内的食料进行搅拌。

在其中一个实施例中，所述烹饪区设有加热设备，所述加热设备用于对所述烹饪锅具内的食料进行加热烹饪。

在其中一个实施例中，所述出料机构包括盛放器具及传送装置，所述第二机械手带动所述烹饪锅具翻转以将烹饪好的食物倒入所述盛放器具中，所述传送装置用于将所述盛放器具传送至指定位置。

一种烹饪方法，包括以下步骤：

接收操作指令；

第一机械手将食材放置区的食材取出并放入烹饪锅具内；

第二机械手将所述烹饪锅具移送至烹饪区进行烹饪；

所述第二机械手将所述烹饪锅具移送至出料机构上方，所述第二机械手带动所述烹饪锅具翻转以将烹饪好的食物倒入所述出料机构内装盘；

所述出料机构将装盘好的食物传送至指定位置。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的自动烹饪机器人的结构示意图；

图2为图1中的自动烹饪机器人的操作台的结构示意图；

图3为图1中的自动烹饪机器人的取料夹具的结构示意图；

图4为图1中的自动烹饪机器人的烹饪锅具的结构示意图；

图5为图1中的自动烹饪机器人的料盒的结构示意图；

图6为本发明一实施例所述的烹饪方法的流程示意图。

10、机器人本体，11、第一机械手，12、第二机械手，13、取料夹具，131、转动连接头，132、手指气缸，133、夹持件，1331、定位凹槽，1332、防滑垫，134、搅拌筷，20、操作台，21、存储柜，22、锅盖组件，221、盖体，222、第一驱动机构，223、搅拌器，23、加热设备，24、盛放器具，25、出料漏斗，26、传送装置，30、烹饪锅具，31、锅体，32、连接柄，40、料盒，41、托盒，411、手柄，42、盒体，421、夹持片。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

请参照图1及图2，一种自动烹饪机器人包括机器人本体10、操作台20及烹饪锅具30，操作台20上设有食材放置区、烹饪区及出料机构，机器人本体10包括第一机械手11、第二机械手12和控制系统，控制系统用于控制第一机械手11及第二机械手12根据预设指令进行烹饪操作，第一机械手11用于将食材放置区内的食材取出并放至烹饪锅具30内，第二机械手12用于将烹饪锅具30移送至烹饪区进行烹饪，待烹饪完成后，第二机械手12还用于带动烹饪锅具30翻转以将烹饪好的食物倒入出料机构内装盘，出料机构用于将装盘好的食物传送至指定位置。

具体地，机器人本体10包括躯干，躯干的相对两侧分别设有第一机械手11和第二机械手12，控制系统根据预设程序控制第一机械手11和第二机械手12有序运动，以实现自动取料、烹饪及装盘输出等一系列操作。操作台20上设置有食材放置区、烹饪区及出料机构，其中，食材放置区可用于放置烹饪过程所需的食材及调料，烹饪区为烹饪的主要场所，出料机构用于将烹饪好的食物装盘后传送至指定位置。

上述自动烹饪机器人通过第一机械手11与第二机械手12的配合可完全模拟人工烹饪过程，实现自动取料、自动烹饪、自动装盘及输出的一系列操作。该自动烹饪机器人的具体工作过程如下，第一机械手11在控制系统的指令下移动至食材放置区并将食材放置区内的食材取出放入烹饪锅具30内，以实现自动取料操作；第二机械手12在控制系统的指令下将烹饪锅具30放至烹饪区进行烹饪，以实现自动烹饪操作；烹饪完成后，第二机械手12将烹饪锅具30移送至出料机构上方，然后第二机械手12带动烹饪锅具30向下翻转，将烹饪锅具30内的食物投入出料机构内进行装盘，出料机构还可将装盘好的食物传送至指定位置，以实现自动装盘输出操作。本发明的自动烹饪机器人可同时实现自动取料、自动烹饪及自动装盘输出多种功能，极具趣味性和科技感，可有效提升用户体验。

进一步地，食材放置区设有料盒40，第一机械手11包括第一机械臂及取料夹具13，取料夹具13可转动地安装于第一机械臂的自由端，第一机械臂用于带动取料夹具13在三维空间内运动以对料盒40进行夹取或释放，第一机械臂还用于带动取料夹具13及料盒40翻转。

具体地，在取料过程中，首先，第一机械臂根据控制系统的指令带动取料夹具13运动至靠近料盒40的部位，取料夹具13将料盒40夹紧固定；然后，第一机械臂带动取料夹具13及料盒40一起运动至烹饪锅具30上方；最后，第一机械臂带动取料夹具13及料盒40一起翻转，以将料盒40内的食料准确投放至烹饪锅具30中，投料完成后，第一机械臂还可带动取料夹具13将料盒40送至原位并释放。整个取料过程自动进行，可有效提升取料效率，通过第一机械臂实现料盒40的360°翻转，可使料盒40内的食料全部投出，以保证投料的精确性。

进一步地，请参照图5，料盒40包括托盒41及可分离地设于托盒41内的若干盒体42，托盒41上设有供取料夹具13夹持的手柄411，盒体42上设有供取料夹具13夹持的夹持片421。具体地，托盒41及盒体42均呈顶部敞口设置，托盒41的侧部设有手柄411，盒体42的顶部设有夹持片421，夹持片421外露于托盒41的顶面，盒体42可设置成多个以分别用于盛放食材或调料等。

进一步地，请参照图3，取料夹具13包括转动连接头131、手指气缸132及夹持组件，转动连接头131的一端可转动地安装于第一机械臂上，转动连接头131的另一端与手指气缸132连接，夹持组件包括两个相对设置的夹持件133，两夹持件133分别固定于手指气缸132的两个气爪上，手指气缸132带动两夹持件133相互靠近或远离以实现料盒40的夹取或释放。具体地，手指气缸132带动两夹持件133相互靠近或远离可实现手柄411或夹持片421的夹紧或释放，从而实现托盒41或盒体42的取放。在进行投料时，通过转动连接头131带动取料夹具13整体转动，从而可将盒体42翻转以进行投料。

进一步地，夹持件133包括安装部及夹板，安装部与手指气缸132的气爪固定连接，夹板固定于安装部的底面，两夹板相互配合以对手柄411及夹持片421进行夹持。夹板及夹持片421均呈板状结构，通过两夹板与夹持片421的相互配合可更方便地将盒体42夹紧固定。

进一步地，手柄411呈圆柱状，两夹板的内侧面对应设有与手柄411配合的定位凹槽1331。通过在夹板的内侧面(即两个夹板相向的一面)设置定位凹槽1331，将手柄411夹置于两夹板之间的定位槽中，便可方便地将托盒41夹紧固定，同时还可保证在运动过程中夹板对手柄411夹持的可靠性，避免托盒41掉落。

进一步地，夹板的内侧面还设有防滑垫1332，如此可有效提升夹板与手柄411之间的摩擦阻力，进一步保证运动过程中夹板对手柄411夹持的可靠性。防滑垫1332具体可为橡胶防滑垫、硅胶防滑垫等。

进一步地，取料夹具13上设有搅拌筷134，第一机械臂可带动搅拌筷134运动以对烹饪锅具30内的食料进行搅拌,第一机械臂还可带动搅拌筷134对料盒40内的食料进行搅动。具体地，在夹取料盒40之前，通过第一机械臂带动搅拌筷134伸入料盒40内进行搅动，以使料盒40内的食料松动，从而可保证在向烹饪锅具30内投料的过程中，料盒40内的食料能够顺利下落；在烹饪过程中，将搅拌筷134伸入烹饪锅具30内，通过第一机械臂带动搅拌筷134转动或移动可对烹饪锅具30内的食材进行搅拌或翻炒。

进一步地，食材放置区还设有用于放置料盒40的存储柜21。具体地存储柜21可为橱柜或冷藏柜，用于放置料盒40，在烹饪时，第一机械臂可将料盒40自存储柜21内取出。

进一步地，第二机械手12包括第二机械臂及设于第二机械臂自由端的转动连接件，转动连接件与烹饪锅具30连接固定，第二机械臂带动烹饪锅具30在三维空间内运动。具体地，如图4所示，烹饪锅具30包括锅体31及设于锅体31外侧面的连接柄32，通过转动连接件与连接柄32的配合，可实现第二机械臂与锅体31的连接，以便于第二机械臂带动锅体31移动，同时，通过转动连接件的转动可带动锅体31翻转，结构简单，配合可靠。

进一步地，烹饪区设有锅盖组件22，锅盖组件22包括盖体221及第一驱动机构222，第一驱动机构222用于驱动盖体221翻转以打开或盖合烹饪锅具30。具体地，锅盖组件22可通过支架固定于操作台20上，盖体221位于烹饪锅具30的上方，第一驱动机构222驱动盖体221上下翻转，如此，锅盖组件22可根据菜品的具体烹饪条件打开或盖合烹饪锅具30，以达到更好的烹饪效果。其中，第一驱动机构222可为步进电机或伺服电机等。

进一步地，锅盖组件22还包括设于盖体221上的搅拌器223，搅拌器223用于在盖体221盖合烹饪锅具30时对烹饪锅具30内的食料进行搅拌。如此，可实现烹饪锅具30的自动搅拌功能。

具体地，搅拌器223包括第二驱动机构及搅拌桨，第二驱动机构固定于盖体221的顶面，搅拌桨位于盖体221的底部，第二驱动机构的驱动轴贯穿盖体221而与搅拌桨固定连接，第二驱动机构用于驱动搅拌桨转动。将第二驱动机构与搅拌桨分别设于盖体221的两侧，如此，使得搅拌器223不会占用锅体31内部过多的空间。第二驱动机构具体可采用电机驱动。优选地，搅拌器223还包括罩设于第二驱动机构外围的壳罩，壳罩与盖体221的顶面固定连接，以对内部的第二驱动机构起到防护作用。

进一步地，烹饪区设有加热设备23，加热设备23用于对烹饪锅具30内的食料进行加热烹饪。加热设备23具体可为电加热板或电磁炉等。

进一步地，出料机构包括盛放器具24及传送装置26，盛放器具24设于传送装置26上，传送装置26用于将盛放器具24传送至指定位置。通过传送装置26可将盛放好的食物直接输送至指定位置(例如用餐位置)，从而实现自动上菜功能。其中，传送装置26可为皮带轮或倍速链等。

进一步地，出料机构还包括出料漏斗25，出料漏斗25位于盛放器具24的上方，机械臂带动烹饪锅具30翻转以将烹饪好的食物自出料漏斗25倒入盛放器具24内。具体地，出料漏斗25可通过支撑件固定于操作台20上，出料漏斗25的上端口呈扩口设置。通过在盛放器具24的上方设置出料漏斗25，可对自烹饪锅具30锅倒下的食物起到缓冲作用，避免食物直接倾倒至盛放器具24内因冲击力过大而导致飞溅。

请参照图6，本发明还提出一种自动烹饪机器人的烹饪方法，具体包括以下步骤：

s1：接收操作指令；

s2：第一机械手将食材放置区的食材取出并放入烹饪锅具内；

s3：第二机械手将所述烹饪锅具移送至烹饪区进行烹饪；

s4：所述第二机械手将所述烹饪锅具移送至出料机构上方，所述第二机械手带动所述烹饪锅具翻转以将烹饪好的食物倒入所述出料机构内装盘；

s5：所述出料机构将装盘好的食物传送至指定位置。

具体地，控制系统受到用户的操作指令后控制第一机械手及第二机械手有序运行，第一机械手在控制系统的指令下移动至食材放置区并将食材放置区内的食材取出放入烹饪锅具内，以实现自动取料操作；第二机械手在控制系统的指令下将烹饪锅具放至烹饪区进行烹饪，以实现自动烹饪操作；烹饪完成后，第二机械手将烹饪锅具移送至出料机构上方，然后第二机械手带动烹饪锅具向下翻转，将烹饪锅具内的食物投入出料机构内进行装盘；最后出料机构将装盘好的食物传送至指定位置。本发明的自动烹饪机器人可同时实现自动取料、自动烹饪及自动装盘及输出多种功能，极具趣味性和科技感，可有效提升用户体验。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。