[发明专利]面向加工定义健康的环保交互炊具定制系统

摘要

本发明是一种面向加工定义健康的环保交互炊具定制系统，主要提供了一种根据不同用户对食物的品味以及自己个人状况的需求，利用对烹饪物品的分析以及建立的各种模型，在多个外围曲线中选择出最优的容器曲线并输出。在此过程中还能实时进行个性化的方式提醒用户，为使用者提供了很大的便捷。另一方面提供物理贴片，内含有计时器、温度传感器等，用户可以通过手机APP对该烹饪物品进行时间范围的设置以及输入自己的个人需求，并且监控温度及烹饪物品性质和温度的变化，可得到该食物在烧制过程中性质随时间变化的曲线，再通过APP反馈给用户。

主权项

1.面向加工定义健康的环保交互炊具定制系统具体流程如下：（1）、根据烹饪物品的体积、形状等，大致确定容器的形状以及体积，根据烹饪物品的体积、形状等，大致确定容器的形状以及体积，将容器内形的弯曲程度（曲线弧度）与烹饪物品相似，对用户的每一个需求指标都以此建立不同的最优模型等，与用户输入的个人需要、偏好、身体情况等指标相结合，并且考虑资源节约（包括燃料、食材）取得满足输入的最优结果的容器 F作为输出（其中，Figure为食材外形曲线函数，用户使用系统提供的APP上传食材的照片并且输入食材种类、质量信息系统自动模拟生成食材外形曲线函数，κ为参数，为针对用户的不同需求所建立的最优模型）;（2）、由于每一次烹饪都需要考虑过程中食物的健康，防止在烹饪过程中有害物质的生成，因此需要建立健康模型Health：（3）、用户A的需求RA表述为口味好且外焦里嫩，进行语义分析重点是口味和外焦里嫩，由于每个人对每个参数的定义不同，可以通过用户自己选择口味的主要偏重、外焦度和里嫩度等从而进行接下来的步骤;由分析树图及下述算法可得用户A的需求RA与食物放置方式（不同的放置方式对接近火源以及远离火源的那一部分食物影响是不同的）、容器的厚度、是否匀质传导（例如鱼头和鱼身就需要不同的温度或是非匀质传导）、受热方向是否变化、火的加热温度、火的温度是否变化以及在加热过程中食物的形变的影响有关，算法如下：（其中Hard为硬度，Temperature为温度，Water为水分，为外焦里嫩情况下这些值达到的范围）（其中g为重力影响因子，在靠下的部分会相对紧致并且因为重力的影响，水分以及调味品等可能会在进行渗透，m为该食材的质量，Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，H(S)为单位时间内的利用的热量，f(t)为火的温度随时间的变化，g(θ)表示受热方向的变化）（假设容器内表面相对光滑，其中 、、分别为容器底部与食物的接触面积、食物与空气的接触面积、容器壁壁与空气的接触面积，ω，γ，η，λ分别为各个散热所占的比重参数，表示当食物离容器口有距离时，容器壁壁与空气的接触面积，k表示容器壁与食物的距离参数，该参数可通过数值统计得到，与其离得越远，散热就不会再衰减了）（其中Area为接触面积，Thermal_conductivity为该容器的热导率，△Tem为两表面之间的温度差，Thickness为容器壁的厚度）;（4）、用户B的需求RB表述为用油少且美味，进行语义分析重点是用油和美味，由于每个人对每个参数的定义不同，可以通过用户自己选择口味的主要偏重、用油量等从而进行接下来的步骤;由分析树图及下述算法可得用户B的需求RB与食物放置方式（不同的放置方式对接近火源以及远离火源的那一部分食物影响是不同的）、容器的厚度、火的加热温度、火的温度是否变化有关，算法如下：（其中Hard为硬度，Water为水分，为美味的情况下这些值达到的范围，为考虑用油量的算法）（其中g为重力影响因子，在靠下的部分会相对紧致并且因为重力的影响，水分以及调味品等可能会在进行渗透，m为该食材的质量，Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，Thickness表示容器厚度，Temperature(t)表示加热温度随时间变化的函数，与用油量有直接关系）;（5）、用户C的需求RC表述为营养成分最高，进行语义分析重点是营养，由于每个人对每个参数的定义不同，可以通过用户自己选择蛋白质、油脂及维生素等所占的比重从而进行接下来的步骤;由分析树图及下述算法可得用户C的需求RC与食物放置方式（不同的放置方式对接近火源以及远离火源的那一部分食物影响是不同的）、是否匀质传导、火的加热温度、火的温度是否变化有关，算法如下：（其中Vitamin是维生素，Protein是蛋白质，Fat是油脂，为营养成分最高的情况下这些值所属于的范围，是考虑维生素的算法）（其中g为重力影响因子，在靠下的部分会相对紧致并且因为重力的影响，水分以及调味品等可能会在进行渗透，m为该食材的质量，Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，H(S)为单位时间内的利用的热量，f(t)为火的温度随时间的变化，算法与步骤1中的相同）;（6）、用户D的需求RD表述为七分熟且用油少，进行语义分析重点是熟度和用油量 ，由于每个人对每个参数的定义不同，可以通过用户自己选择几分熟以及对用油量的要求从而进行接下来的步骤;由分析树图及下述算法可得用户D的需求RD与食物放置方式（不同的放置方式对接近火源以及远离火源的那一部分食物影响是不同的）、容器的厚度、是否匀质传导、火的加热温度、火的温度是否变化以及在加热过程中食物的形变的影响有关，算法如下：（其中Surface_Tem为食物的表面温度，Middle_Tem为食物的中间温度，Inside_Tem为食物的内部温度，为达到用户该成熟度的情况下，前面所述这些指标的值的范围，是考虑成熟度的算法,是考虑用油量的算法）（其中Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，γ表示不同放置方式系数，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，f(t)为火的温度随时间的变化，g(θ)表示受热方向的变化，表示不同位置的容器厚度，表示不同位置的传导率）（7）、用户E的需求RE表述为用时少且香味足，进行语义分析重点是时间和香味 ，由于每个人对每个参数的定义不同，可以通过用户自己选择时间范围和香味要求从而进行接下来的步骤；由分析树图及下述算法可得用户E的需求RE与食物放置方式（不同的放置方式对接近火源以及远离火源的那一部分食物影响是不同的）、容器的厚度、火的加热温度、火的温度是否变化以及在加热过程中食物的形变的影响有关，算法如下：（其中Fragrance为香度，为前面值的范围，可根据用户输入的要求结合国际标准指标确定，是考虑用时的算法）（其中其中Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，γ表示不同放置方式系数，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，H(S)为单位时间内的利用的热量，算法与步骤1中的相同为表示不同位置的容器厚度，f(t)为火的温度随时间的变化）；（8）、设集合HUMAN={Human1，Human2，Human3......}代表不同的人群，集合NEED={Need1,Need2,Need3.......}代表不同的人群对烹饪物品结果的需求或是对该容器的要求，且HUMAN→NEED，集合INTEREST={Interest1，Interest2，Interest3......}代表用户输入的自身对烹饪食品的口感，温度，营养含量的需求或者自身健康状态等信息，且HUMAN→INTEREST；可根据提供的模型来拟合用户的需求，例如Need1={RA,RD}，可以将两个模型综合考虑；当用户提供出自己的需求并输入时，根据步骤1、2、3、4、5、6所建立的模型，通过算法计算可以得到最优的满足用户需求的容器推荐给用户使用；（9）、该容器内侧已安装物理贴片（贴于锅具内壁，可以离线也可以在线工作），温度感应装置以及计时器等，并且能够与手机、电脑等设备连接；本产品可以实时监测食材成熟度、色泽、香味、营养等指标，并通过用户App向用户反馈这些指标的对比变化图（例如，有害物质生成曲线、香度变化曲线、水分流失情况、成熟情况，火源条件情况等（这些性质判断的前提即标准数据都需要从网上或专家研究结果中导入）），用户可以通过APP提供的接口调节火源方向以及火温大小，调节锅具温度分布以防止食材受热不均，而影响口感；该贴片可以根据使用者设置的口感温度向用户提供类似时钟提醒（用户可以设置，例如，APP消息提醒，APP通过计算向用户展示食材成熟度、口感达到用户需求时的形态、颜色等）从而大大简化用户加工食材的难度并且节省时间；（10）、可以通过用户输入的个人情况信息，如：最近处于健身状态，为其推荐相关食材的做法、用量、加热时间等信息，并且能实时计算向客户端反馈营养量，有害物质生成量给用户直观的感受营养情况方便使用者控制营养量确保健康的饮食，实现智能化、健康化、多元化的目标，算法如下：（其中State表示状态，Nutrition表示营养物质，Time表示烹饪时间，Harm表示有害物质的量，λ表示一个变量参数）。