[发明专利]一种智能厨房烹饪系统

权利要求书

1.一种智能厨房烹饪系统，包括机械臂、多种烹饪厨具、食材盒、锅体、操作台、控制系统、调味器；其特征在于：所述的机械臂、多种烹饪厨具、食材盒、锅体、控制系统、调味器均放置在操作台上；机械臂用于自主更换烹饪厨具、夹取食材盒和调味器，实现不同的烹饪与操作；锅体位于机械臂下方，在烹饪过程中对进行食材加热以及旋转；食材盒用于盛放烹饪食材，按照不同种类设置多个食材盒分开放置食材；控制系统与机械臂、锅体、调味器电连接，用于控制机械臂的移动、更换烹饪厨具、控制锅体的旋转与加热、调节调味器中各调味品的比例；同时控制系统还能实现系统与用户之间的人机交互，获取食材种类信息、烹饪菜谱、烹饪流程信息；

所述的控制系统包括通用STM32控制芯片、WIFI模块、触摸显示器、驱动电源、外部存储器、电机驱动电路、电流转换芯片GP8102、加热驱动电路；驱动电源用于为其余各模块/电路供电；WIFI模块，触摸显示器，外部存储器与STM32通过总线相连；STM32控制芯片用于处理数据、存取信息、生成PWM控制信号、生成时序信号；触摸显示器用于完成人机交互，提供人机交互屏幕与按键；WIFI模块用于网络信息的下载与上传；外部存储器用于存取菜谱程序以及其他信息；电流转换芯片GP8102用于将PWM信号转化为标准4～20mA控制信号，用于控制调味器中微型控制阀门的开度；加热驱动电路用于将PWM控制信号转换为特定大功率输出，控制锅体中加热电丝的加热功率；

所述的机械臂为五自由度机械臂，包括底座、第一臂杆、第二臂杆、第三臂杆、第四臂杆和伺服电机组；第一臂杆、第二臂杆、第三臂杆、第四臂杆顺次连接后，通过第一臂杆与底座固定在墙壁上，第四臂杆末端为工作端用于更换烹饪厨具、夹取食材盒和调味器；第三臂杆内置舵机，在底座、第一臂杆、第二臂杆内均设置有伺服电机组，控制系统对伺服电机组中不同位置的电机输出脉冲信号，调整电机的旋转角度，控制第三臂杆到达指定位置，同时通过调整第三臂杆内置舵机从而控制第四臂杆进行小幅度转动，完成指定的操作过程；

所述的锅体包括电机齿轮、伺服电机、承重滚珠、加热电丝、锅、锅体底座；锅设置在锅体底座中部，锅外围设置有锅口齿轮；电机齿轮设置在锅体底座上与锅口齿轮啮合，电机齿轮与伺服电机相连；锅体底座与锅之间设置承重滚珠；锅体底座内部锅下方设置加热电丝；控制系统控制加热电丝输入功率，控制锅内部温度；控制系统发出可调频率方波，控制伺服电机转速，控制锅的旋转；

所述的调味器包括多个调味罐、输送管道、微型电动阀和调味盒；输送管道一端分别与各个调料罐底部出料口连接，另一端通向调味盒中；在各个调料罐底部出料口均设置微型电动阀；控制系统输出控制信号，分别控制不同调味罐的微型电动阀开闭时间，完成调味。

2.如权利要求1所述的一种智能厨房烹饪系统，其特征在于：所述的烹饪厨具、食材盒以及调味器中特定位置均装有永磁铁。

3.如权利要求1所述的一种智能厨房烹饪系统，其特征在于：所述的第四臂杆工作端包括结构外壳、电磁线圈、衔铁、固定隔板，衔铁通过固定隔板固定在结构外壳内，衔铁外表面设置电磁线圈，用于更换烹饪厨具、夹取食材盒和调味盒。

4.利用权利要求1所述的智能厨房烹饪系统进行的烹饪方法，其特征在于：具体包括下述步骤：

步骤一、用户将菜品食材洗净放置在食材盒，在触摸显示器中确定烹饪流程，烹饪流程包括各步骤需使用的烹饪厨具和预设烹饪时间；

步骤二、控制系统按照通过触摸显示器选定的烹饪流程控制机械臂工作端抓取食材盒将食材放入锅体内后，将食材盒放回原位；机械臂工作端抓取所需烹饪厨具，控制系统控制锅体加热与旋转，同时控制调味器中微型电动阀调配调料；

步骤三、机械臂工作端使用烹饪厨具翻炒、搅拌食材，控制系统控制锅体加热食材至预设烹饪时间；机械臂工作端将烹饪厨具放回原位；

步骤四、机械臂工作端抓取调味盒将混合好的调味料放入锅体内进行调味；机械臂工作端将调味盒返回原位后，抓取所需烹饪厨具再次进行搅拌，控制系统控制锅体加热食材至预设烹饪时间；

步骤五、烹饪结束，机械臂工作端通过对应烹饪厨具将菜品出锅装盘；

步骤六、控制系统、机械臂、锅位、调味器复位。

5.如权利要求4所述的烹饪方法，其特征在于：所述的控制系统控制机械臂工作端至每个永磁铁上方，控制电磁线圈通电，使衔铁产生磁性，吸取永磁铁至方形卡槽内固定；执行烹饪操作结束后，控制系统控制机械臂至永磁铁原本位置上方，控制电磁线圈反向通电，衔铁产生反向磁性，推动永磁铁离开卡槽，释放永磁铁至原来位置，完成多种烹饪厨具、食材盒、调味盒的安装与拆卸。