一种智能炸制薯条机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能炸制薯条机器人，包括控制箱，控制机构，检测机构。控制箱的控制信号输出端与控制机构的信号输入端电信号连接，检测机构的信号输出端与控制箱的信号输入端电信号连接。控制机构与检测机构独立设置。控制机构包括一个控制箱，一个滑台装置，两个气缸，一个机械手，一个削土豆皮装置，一个水锅，一个油锅。控制箱包括IAP15W4K16S2控制器和STM32f103控制器，MOS管，单路光耦合继电器，步进电机驱动以及220V交流转直流稳压器等电气元件。控制器内置USB接口、串并行通信接口、蓝牙接口、WiFi接口。滑台可在二维平面内任意改变位置，机械手可以旋转，上下移动，左右移动。满足薯条从烹煮到油炸位置改变的需求。计算机可以通过包括USB接口、串并行通信接口、蓝牙，网络等多种通信方式向智能炸制薯条机器人传递信息，实现远程操控。

An intelligent French fries robot

【技术实现步骤摘要】
一种智能炸制薯条机器人
本专利技术涉及基于嵌入式的一种智能炸制薯条机器人及其运动控制系统
，尤其是一种智能炸制薯条机器人。计算机可以通过包括USB接口、串并行通信接口、蓝牙，网络等多种通信方式向该智能炸制薯条机器人传递信息。
技术介绍
目前，油炸设备成为薯条加工不可缺少的设备之一，随着油炸设备不断发展，油炸设备以其独特的优点的得到广泛的应用，但是现在市场上炸薯条设备依然靠人力控制才能完成炸薯条的工序，耗费人力，长时间工作需要巨大的精力，消耗时间和物力；故人们对全自动烹饪技术有着迫切的需求，因此需要一种新型的自动加工薯条的设备来解决以上问题。
技术实现思路
为了克服现有的上述的不足，本专利技术提供了基于嵌入式的一种智能炸制薯条机器人，并根据现有技术提供一种智能炸制薯条机器人的方案，满足人们对全自动烹饪技术最迫切的需求。本专利技术采用机电一体化，软硬件结合的智能自动控制技术，基于削皮，横切，纵切，加水，放水，加油，放油，滑台运动和机械手运动等一系列操作进行智能全自动烹饪，做到烹饪过程的准确性，使智能炸制薯条机器人能根据人的随时需求在指定时间进行准确的制作薯条，制作的过程中可以脱离人工照管；本专利技术采用机械手的概念，与烹饪容器结合，完成烹饪过程的所需操作；结构简单高效，使用方便，具有机器人智能炸制薯条的创意；本专利技术所采用的技术方案是一种智能炸制薯条机器人，包括智能全自动烹饪，机械框架的仿真和搭建，智能全自动烹饪控制器控制方法和计算机软件；计算机可以通过包括USB接口、串并行通信接口、蓝牙，网络等多种通信方式向智能炸制薯条机器人传递信息。整体系统方案采用"移动终端+WIFI+MCU+相关传感器设备"模式，让智能炸薯条机器人能通过路由器完美融合到智能厨房系统中，具有人为控制相关功能的实现和全自动执行两种工作模式。该机器人具有土豆自动去皮、自动切条、自动煮、自动炸和自动捞取等功能。主体采用2020型材搭建。主控系统采用IAP15F2K61S2系列MCU。通讯方式采用USR-C215模块+WIFI服务器。系统采用高精度温度传感器、液位传感器、时钟模块、限位开关、滑台、气缸等设备，保证相应功能准确有效实现。该智能炸制薯条机器人具有以下功能：1、土豆自动削皮功能：上述削皮装置2通过内部的步进电机控制丝杆从而使得刀臂上升或下降，刀臂末端的弹簧会给刀片一个向内的压力，使得刀片一直贴合食材；再通过控制器控制削皮装置2的刀臂上下运动三个周期，完成削皮功能；2、自动切土豆条：打开气泵3后，通过上述控制箱内的MOS管模块来操控电磁阀Ⅰ7与电磁阀Ⅱ8，使其给横置气缸5和纵置气缸6的充气与放气；两个气缸的末端处都连接着一个经过加工的刀具，横置气缸5上的刀具会将土豆进行横向切割，并将其推入下一个切台；再由纵置气缸6上的刀具对土豆片进行纵向切割后直接落入水锅11，并通过激光传感器检测传感器与切台之间的距离能够判断土豆是否切割完成；3、自动煮炸：通过上述控制箱内的单路光耦合继电器模块作为电气开关来操控油锅14与水锅11的启动与停止，组成程序控制线路，从而实现自动化运行。水锅11与油锅14的上端有高灵敏度红外测温传感器，当温度高于设定的危险值的时候自动停止煮炸，以此保证安全；也可以根据个人偏好，通过手机端APP设置水锅11与油锅14的煮炸时间，完成煮炸；4、自动捞取：此过程是由上述机械手18和、滑台X9以及滑台Y10协助完成；该机械手18拥有四个自由度，分别控制大臂的调整，小臂的调整，抓取细调与翻转。滑台X9以及滑台Y10滑台是由3个57步进电机与三条传送带组成，能够使机械手18的x轴运动和y轴运动，同时机械手18也可以完成任何所需操作；包括将土豆捞出水锅11放入油锅14、将土豆条从油锅14中捞出和将土豆条倒出等动作。该智能炸制薯条机器人的控制方法为：①、上电复位初始化检查，上电，对各个装置初始化并进行检查，若存在异常自动断电，若不存在异常，进入步骤S2；②、与手机端进行无线连接。选择工作模式，选择手动控制模式或自动控制模式，开始工作；③、选择手动控制模式，可单独控制机器人的任一操作，包括削皮，横切，纵切，加水，放水，加油，放油，滑台运动和机械手运动等操作；④、选择自动控制模式，检测机构判断控制机构是否完成初始化，若没有完成则控制机构自动复位。若完成初始化，则开始进行周期运作。所述机械框架1是由2020型材搭建而成。所述削皮装置2包括食品级底座，步进电机，支架，丝杆，弹簧刀片设于丝杆上。所述横切及纵切装置，包括气泵3设于机械框架底板4，横置气缸5设于机械框架1第二层，纵置气缸6设于机械框架1第二层，电磁阀Ⅰ7，电磁阀Ⅱ8，调压阀和气管设于机械框架1外架上。所述放水及加水装置，包括水锅11，水泵Ⅰ12，水泵Ⅱ13和水管。所述加油及放油装置包括油锅14，油泵15，油泵Ⅱ16和油管。拿取薯条装置包括食品级网兜17，四自由度机械手18，设于机械结构上部的滑台Y轴9，滑台X轴10。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明：图1是本专利技术的整机结构示意图；图2是本专利技术的整机结构俯视图；图3是本专利技术的整机结构侧视图；图4是本专利技术的自动削皮装置结构示意图；图中：机械框架1、削皮装置2、气泵3、机械框架底板4、横置气缸5、纵置气缸6、电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅱ8、滑台Y轴9、滑台X轴10、水锅11、水泵Ⅰ12、水泵Ⅱ13、油锅14、油泵Ⅰ15、油泵Ⅱ16、食品级网兜17、四自由度机械手18。具体实施方式一种智能炸制薯条机器人，其特征包括控制机构，检测机构，机械框架。控制机构中的控制箱的控制信号输出端与控制机构的机械装置信号输入端电信号连接，检测机构的采集信号输出端与控制机构的控制箱的信号输入端电信号连接。控制机构和检测机构独立设置。控制机构包括一个控制箱，一个滑台装置，两个气缸，一组机械手，一个削皮装置，一个水锅，一个油锅等各种电气件；滑台可在二维平面内任意改变位置，机械手可以旋转，上下移动，左右移动。满足薯条从烹煮到油炸的位置改变的需求。所述控制箱包括IAP15W4K16S2控制器和STM32f103控制器，MOS管，单路光耦合继电器，步进电机驱动以及220V交流转直流稳压器等电气元件。控制器内置USB接口、串并行通信接口、蓝牙接口、WiFi接口。所述各机构均安置在机械框架上。该智能炸制薯条机器人的控制方法为：①、上电复位初始化检查，上电，对各个装置初始化并进行检查，若存在异常自动断电，若不存在异常，进入步骤①；②、与手机端进行无线连接。选择工作模式，选择手动控制模式或自动控制模式，开始工作；③、选择手动控制模式，可单独控制机器人的任一操作，包括削皮，横切，纵切，加水，放水，加油，放油，滑台运动和机械手运动等操作；④、选择自动控制模式，检测机构判断控制机构是否完成初始化，若没有完成则控制机构自动复位。若完成初始化，则自动进行周期运作。所述机械框架1是由2020型材搭建而成。所述削皮装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能炸制薯条机器人，其特征包括控制机构，检测机构，机械框架；控制机构中的控制箱的控制信号输出端与控制机构的机械装置信号输入端电信号连接，检测机构的采集信号输出端与控制机构的控制箱的信号输入端电信号连接；控制机构和检测机构独立设置；控制机构包括一个控制箱，一个滑台装置，滑台装置包括滑台X轴（9）与滑台Y轴（10），两个气缸包括横置气缸（5）与纵置气缸（6），一组机械手（18），一个削皮装置（2），一个水锅（11）以及一个油锅（14）等设备；滑台可在二维平面内任意改变位置，机械手可以旋转，上下移动，左右移动；满足薯条从烹煮到油炸的位置改变的需求；所述控制箱包括IAP15W4K16S2控制器和STM32f103控制器，MOS管，单路光耦合继电器，步进电机驱动以及220V交流转直流稳压器等电气元件；控制器内置USB接口、串并行通信接口、蓝牙接口、WiFi接口；所述各机构均安置在机械框架上；/n该智能炸制薯条机器人的控制方法为：/n①、上电复位初始化检查，上电，对各个装置初始化并进行检查，若存在异常自动断电，若不存在异常，进入步骤S2；/n②、与手机端进行无线连接；选择工作模式，选择手动控制模式或自动控制模式，开始工作；/n③、选择手动控制模式，可单独控制机器人的任一操作，包括削皮，横切，纵切，加水，放水，加油，放油，滑台运动和机械手运动等操作；/n④、选择自动控制模式，检测机构判断控制机构是否完成初始化，若没有完成则控制机构自动复位；若完成初始化，则开始进行周期运作；所述机械框架（1）是由2020 型材搭建而成；所述削皮装置（2）包括食品级底座，步进电机，支架，丝杆，弹簧刀片设于丝杆上；所述横切及纵切装置，包括气泵（3）设于机械框架底板（4），横置气缸（5）设于机械框架（1）第二层，纵置气缸（6）设于机械框架（1）第二层，电磁阀Ⅰ（7），电磁阀Ⅱ（8），调压阀和气管设于机械框架（1）外架上；所述放水及加水装置，包括水锅（11），水泵Ⅰ（12），水泵Ⅱ（13）和水管；所述加油及放油装置包括油锅（14），油泵Ⅰ（15），油泵Ⅱ（16）和油管；拿取薯条装置包括食品级网兜（17），四自由度机械手（18），设于机械结构上部的滑台Y轴（9），滑台X轴（10）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能炸制薯条机器人，其特征包括控制机构，检测机构，机械框架；控制机构中的控制箱的控制信号输出端与控制机构的机械装置信号输入端电信号连接，检测机构的采集信号输出端与控制机构的控制箱的信号输入端电信号连接；控制机构和检测机构独立设置；控制机构包括一个控制箱，一个滑台装置，滑台装置包括滑台X轴（9）与滑台Y轴（10），两个气缸包括横置气缸（5）与纵置气缸（6），一组机械手（18），一个削皮装置（2），一个水锅（11）以及一个油锅（14）等设备；滑台可在二维平面内任意改变位置，机械手可以旋转，上下移动，左右移动；满足薯条从烹煮到油炸的位置改变的需求；所述控制箱包括IAP15W4K16S2控制器和STM32f103控制器，MOS管，单路光耦合继电器，步进电机驱动以及220V交流转直流稳压器等电气元件；控制器内置USB接口、串并行通信接口、蓝牙接口、WiFi接口；所述各机构均安置在机械框架上；
该智能炸制薯条机器人的控制方法为：
①、上电复位初始化检查，上电，对各个装置初始化并进行检查，若存在异常自动断电，若不存在异常，进入步骤S2；
②、与手机端进行无线连接；选择工作模式，选择手动控制模式或自动控制模式，开始工作；
③、选择手动控制模式，可单独控制机器人的任一操作，包括削皮，横切，纵切，加水，放水，加油，放油，滑台运动和机械手运动等操作；
④、选择自动控制模式，检测机构判断控制机构是否完成初始化，若没有完成则控制机构自动复位；若完成初始化，则开始进行周期运作；所述机械框架（1）是由2020型材搭建而成；所述削皮...

【专利技术属性】
技术研发人员：于存江，陈凯，胡煜棋，
申请(专利权)人：长春大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22