炒菜机器人及其控制方法技术

一种炒菜机器人及其控制方法。炒菜机器人包括内螺旋式炒锅和用于驱动炒锅关于炒锅径向摆动、关于炒锅轴向旋转、上下移动、左右移动、前后移动、翻转的机械臂，所述机械臂包括径向摆动机构、U形支架、轴向旋转机构以及姿态调整机构，其中，所述螺旋式炒锅沿炒锅内壁设置有多条螺旋形凸肋，锅沿上端外侧设置有一对对称的耳轴；所述径向摆动机构与炒锅的一个耳轴相连以使炒锅以耳轴为中心关于炒锅的径向摆动；U形支架具有一对对称的连接于炒锅一对耳轴的连接臂；轴向旋转机构的第一端通过连接件U形支架的顶部，第二端经姿态调整机构连接于灶台，所述径向摆动机构和轴向旋转机构协调工作以完成翻炒动作，所述姿态调整机构用于调整炒锅的姿态。本发明专利技术提供的炒菜机器人烹饪食材受热均匀且效率高。

Stir fry robot and its control method

【技术实现步骤摘要】
炒菜机器人及其控制方法
本专利技术涉及一种炒菜机器人及其控制方法，属于机器人

技术介绍
近年来，为了提高效率及节省劳力，开发了替代人类进行固定的动作的烹饪机器人。这种烹饪机器人大多都具备搅拌翼片或者铲，通过在固定的大型锅内部主动地转动搅拌翼片或者铲来搅拌锅内部的烹饪食材，从而对烹饪食材进行加热。但是，这种烹饪装置中，由于锅一直置于火焰上，锅本身受热不均，因此，若出现烹饪材料一直停留在锅底的情况，就会因此被烧焦，从而影响菜的色和味。
技术实现思路
为克服现有技术中出列的缺点，本专利技术的专利技术目的提供一种烹饪食材受热均匀且效率高的炒菜机器人。为实现所述专利技术目的，本专利技术提供一种炒菜机器人，其特征在于，包括内螺旋式炒锅和用于驱动炒锅动作的机械臂，所述机械臂包括径向摆动机构、U形支架、轴向旋转机构以及姿态调整机构，其中，所述螺旋式炒锅沿炒锅内壁设置有多条螺旋形凸肋，锅沿上端外侧设置有一对对称的耳轴；所述径向摆动机构与炒锅的一个耳轴相连以使炒锅以耳轴为中心关于炒锅的径向摆动；U形支架具有一对对称的连接于炒锅一对耳轴的连接臂；轴向旋转机构的第一端通过连接件U形支架的顶部，第二端经姿态调整机构连接于灶台，所述径向摆动机构和轴向旋转机构协调工作以完成翻炒动作，所述姿态调整机构用于调整炒锅的姿态。优选地，径向摆动机构用于带动砂锅关于炒锅径向顺时针和逆时针摆动，其包括传动机构，伺服电机，所述伺服电机经传动机构驱动耳轴摆动，所述传动机构为锥齿轮、直齿轮或者减速机构。优选地，锥齿轮、直齿轮或者减速机构中设置有冷却水通道。优选地，轴向旋转机构用于带动砂锅关于炒锅轴向顺时针和/或逆时针旋转，其包括止推轴承、转轴和中空优选地，中空转子伺服电机连接于转轴的一端，转轴的另一端连于止推轴承。优选地，U形支架内部具有冷却水通道，其连通于径向摆动机构的传动机构用于冷却传动机构。优选地，所述姿态调整机构用于调整炒锅的姿态及位置，其至少为平面三自由度机械机构，可使炒锅相对于燃气灶火源升降、前后、左右的移动，由伺服电机驱动三自由度机械机构的每个臂动作。优选地，炒菜机器人，其特征在于，还包括制动器，其设置在所述伺服电机壳体内部，所述制动器至少包括压电元件。优选地，所述炒锅为球形炒锅。优选地，炒菜机器人还包括控制系统，其至少包括用于探测炒锅内温度的温度传感器、控制单元、存储单元和伺服机构驱动器，所述温度传感器用于探测炒锅的温度，并将温度信息提供给控制单元，控制单元调用存储于存储单元的控制程序，根据温度传感器提供的信息及设定的炒菜模式给伺服机构驱动器提供控制信号，以控制伺服机构带动炒锅对烹饪食材进行翻炒。为实现所述专利技术目的，本专利技术还提供一种炒菜机器人的控制方法，控制单元调用存储于存储单元的控制程序以实现：根据食材选择炒菜模式及炒锅的姿态，根据炒菜模式及炒锅的姿态给伺服机构驱动器的伺服电机及制动器提供控制信号执行如下步骤：S01:给姿态调整机构的伺服电机及制动器提供控制信号使炒锅置于火源适当位置;S02:给径向摆动机构的伺服电机提供控制信号使炒锅关于炒锅的径向摆动，摆动到设置的位置，给径向摆动机构的制动器提供控制信号使炒锅快速停；和/或给轴向旋转机构的伺服电机提供控制信号使炒锅关于炒锅的轴向旋转，旋转设定角度，给轴向旋机构的制动器提供控制信号使炒锅快速停止，如此反复；S03:给姿态调整机构提供控制信号使炒锅改变姿态，而后重复上述过程。与现有技术相比，本专利技术提供的炒菜机器人及控制方法能够达到如下有益效果：烹饪食材受热均匀且工作效率高。附图说明图1是本专利技术提供的炒菜机器人的结构立体示意图；图2是本专利技术提供的炒菜机器人的顶视图；图3是本专利技术提供的炒菜机器人中的径向摆动机构示意图；图4是本专利技术提供的炒菜机器人控制系统组成框图；图5是本专利技术提供的炒菜机器人控制程序的流程图；图6是本专利技术提供内置制动器的伺服电机垂直于轴的截面示意图；图7是表示本专利技术提供内置制动器的伺服电同的轴向截面示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1是本专利技术提供的炒菜机器人的结构立体示意图；图2是本专利技术提供的炒菜机器人的结构顶视图，如图1-2所示，本专利技术提供的炒菜机器人包括内螺旋式炒锅200和用于驱动炒锅动作的机械臂，所述机械臂包括径向摆动机构300、U形支架400、轴向旋转机构500以及姿态调整机构600，其中，所述螺旋式炒锅200沿炒锅优为球形炒锅，内壁设置有多条螺旋形凸肋202，锅沿上端外侧设置有一对对称的耳轴201，设置凸肋202是为了在炒锅200摆动并快速停止时，炒锅200内的食材由于惯性作用，而翻炒起来，从而使食材的受热面改变；所述径向摆动机构300与炒锅200的一个耳轴相连以使炒锅200以耳轴201为中心关于炒锅200的径向摆动；U形支架400具有一对对称的连接于炒锅200一对耳轴的连接臂；轴向旋转机构500的第一端通过连接件U形支架400的顶部，第二端经姿态调整机构600连接于灶台100，所述径向摆动机构300和轴向旋转机构500协调工作以完成翻炒动作，所述姿态调整机构600用于调整炒锅的姿态。在灶台上设置有触摸显示屏700,用于显示信息并供用户输入指令。本专利技术中，灶台100为可移动的灶台，如此，炒菜机器人可根据指令移动到合适的位置。本明中，轴向旋转机构500用于带动砂锅关于炒锅轴向顺时针和/或逆时针旋转，其包括止推轴承、转轴和中空伺服电机，中空转子伺服电机连接于转轴的一端，转轴的另一端连于止推轴承。所述止推轴承设置于U形支架400顶部的通孔中。本专利技术中，U形支架400内部具有冷却水通道，其连通于径向摆动机构300的传动机构用于冷却传动机构。本专利技术中，所述姿态调整机构600用于调整炒锅的姿态及位置，其至少为平面三自由度机械机构，可使炒锅相对于燃气灶火源升降、前后、左右的移动，由伺服电机驱动三自由度机械机构的每个臂动作。图3是本专利技术提供的炒菜机器人中的径向摆动机构示意图；如图3所示，径向摆动机构300用于带动砂锅200关于炒锅径向顺时针和逆时针摆动，其包括传动机构和伺服电机301，所述伺服电机301经传动机构驱动耳轴201摆动，所述传动机构包括相互啮合的第一锥齿轮302和第二锥齿轮303，第一锥齿轮302固定套在耳轴201上，第二锥齿轮303套在电机输出轴上，如此结构将电动机轴向输出的力矩变换为垂直轴向的力矩，以驱动耳轴201转动。本专利技术虽然以锥齿轮的结构形式进行了说明，但传动机构也可以直齿轮或者减速机构。优选地锥齿轮、直齿轮或者减速机构中设置有冷却水通道，设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炒菜机器人，其特征在于，包括内螺旋式炒锅和用于驱动炒锅动作的机械臂，所述机械臂包括径向摆动机构、U形支架、轴向旋转机构以及姿态调整机构，其中，所述螺旋式炒锅沿炒锅内壁设置有多条螺旋形凸肋，锅沿上端外侧设置有一对对称的耳轴；所述径向摆动机构与炒锅的一个耳轴相连以使炒锅以耳轴为中心关于炒锅的径向摆动；U形支架具有一对对称的连接于炒锅一对耳轴的连接臂；轴向旋转机构的第一端通过连接件U形支架的顶部，第二端经姿态调整机构连接于灶台，所述径向摆动机构和轴向旋转机构协调工作以完成翻炒动作，所述姿态调整机构用于调整炒锅的姿态。

【技术特征摘要】
1.一种炒菜机器人，其特征在于，包括内螺旋式炒锅和用于驱动炒锅动作的机械臂，所述机械臂包括径向摆动机构、U形支架、轴向旋转机构以及姿态调整机构，其中，所述螺旋式炒锅沿炒锅内壁设置有多条螺旋形凸肋，锅沿上端外侧设置有一对对称的耳轴；所述径向摆动机构与炒锅的一个耳轴相连以使炒锅以耳轴为中心关于炒锅的径向摆动；U形支架具有一对对称的连接于炒锅一对耳轴的连接臂；轴向旋转机构的第一端通过连接件U形支架的顶部，第二端经姿态调整机构连接于灶台，所述径向摆动机构和轴向旋转机构协调工作以完成翻炒动作，所述姿态调整机构用于调整炒锅的姿态。2.根据权利要求1所述的炒菜机器人，其特征在于，径向摆动机构用于带动砂锅关于炒锅径向顺时针和逆时针摆动，其包括传动机构，伺服电机，所述伺服电机经传动机构驱动耳轴摆动，所述传动机构为锥齿轮、直齿轮或者减速机构。3.根据权利要求2所述的炒菜机器人，其特征在于，锥齿轮、直齿轮或者减速机构中设置有冷却水通道。4.根据权利要求1所述的炒菜机器人，其特征在于，轴向旋转机构用于带动砂锅关于炒锅轴向顺时针和/或逆时针旋转，其包括止推轴承、转轴和中空转子伺服电机，U形支架的顶部设置有盲孔，止推轴承设置于盲孔中，中空转子伺服电机连接于转轴的一端，转轴的另一端连于止推轴承。5.根据权利要求4所述的炒菜机器人，其特征在于，U形支架内部具有冷却水通道，其连通于径向摆动机构的传动机构用于冷却传动机构。6.根据权利要求1所述的炒菜机器人，其特征在于，所述姿态调整机构用于调整炒锅的姿态及位置，其至少包括平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月芹，
申请(专利权)人：大国重器自动化设备山东股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37