一种智能厨房、智能餐车和快餐系统及其控制方法技术方案

一种智能厨房及其控制方法，包括上位机，机器人，厨具，第一信息系统和第二信息系统，第一信息系统包括上位机和机器人，以实现上位机任务指令闭环控制的方式构建，第二信息系统包括机器人和厨具，以实现机器人闭环操作的方式构建；一种包括智能厨房的智能餐车及其控制方法，包括订餐仓以及与上位机连接的订餐系统；一种包括智能厨房的快餐系统及其控制方法，包括后台服务器，供应链终端，服务终端。

An Intelligent Kitchen, Intelligent Dining Car and Fast Food System and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种智能厨房、智能餐车和快餐系统及其控制方法
本专利技术属于智能装备领域，尤其是实现餐饮智能化的装备，具体涉及一种智能厨房、智能餐车和快餐系统及其控制方法。
技术介绍
以机器人为主体的智能装备正在渗透各个领域，其中包括智能厨房，以及以智能厨房为基础的智能餐车等，它将会给传统的餐饮以及智能化的交通工具和设施带来根本性变化。通过机器人实现食品现场制作第一个难题是厨具的设计和厨具参数的控制。厨具中在最重要的是炉具，其温度和时间的控制是决定食品制作非常重要的两个因素，因此机器人系统需要时刻掌握这些关键变量。通过机器人实现食品现场制作第二难题是对食品材料的操作。因为食品材料的几何尺寸形状、强度和硬度等都有很大的散差，甚至不确定，机器人操作中很容易失误，一个环节失误了，会导致一系列的连锁反应，因此机器人需要掌握每一个动作的执行结果。另外，智能厨房的餐饮可以标准化，以形成适应于轨道交通、水运以及航空航天等运载工具的智能餐车（厅），对于电动汽车充电站等基础设施，引入智能厨房，无疑给需要等待的人们带来福音，智能厨房几乎适应所有的有人的场合，尤其是可以实现无人操作和运营，可以形成密集的蜂窝连锁网络。现有的以机器人为主体的快餐技术或者装备，在诸多的关键技术环节不能满足上述要求。国际专利申请“Foodvendingapparatus”（国际申请公开号：PCTWO/02/09047A1）公开了一项基于机器人的食品销售技术方案，订餐、支付和交付属于传统模式，不涉及远程技术支持和监控方案，对于上述几个关键问题，没有对应的解决方案。对于上述以机器人为主的智能装备，为实现其功能和商业目标，需要进一步提出技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，之目的在于提供一种智能厨房、智能餐车和快餐系统及其控制方法。依照本专利技术提供的技术方案，其智能厨房既可以应用于固定场所以形成专用厨房或者快餐系统，这些固定场所包括但不限于轨道交通站，加油站，充电桩（站），机场，购物中心，便利店，医院学校，企业，写字楼等；也可以应用于移动场所以形成智能餐车或者智能餐厅，这些移动场所包括但不限于，高铁，地铁，飞机和船舶等。本专利技术之目的通过以下技术方案实现，共包括六个方面。第一方面，即一种智能厨房，包括上位机，机器人，厨具，第一信息系统和第二信息系统，第一信息系统包括上位机和机器人，以实现上位机任务指令闭环控制的方式构建，第二信息系统包括机器人和厨具，以实现机器人闭环操作的方式构建，机器人包括机械臂、机器人控制器和手指；具体的，所述机械臂为6轴或者7轴单臂，也可以是15轴双臂，可以是普通工业机械臂，也可以是人机协作型机械臂；具体的，机器人的闭环操作包括机械臂对于厨具以及其它执行器的操作，包括由机器人控制器控制的其它执行器的操作，包括但不限于手指等；可选的，上位机可以选择PLC，单片机系统或者PC等其它信息处理器；可选的，第一信息系统的构建，上位机和机器人之间可以采用点对点的连接和通讯方式，其中包括但不限于IO，串行或者并行，USB等通讯方式；可选的，第二信息系统的构建，包括视觉系统，借助于视觉系统，实现机器人对厨具的闭环操作；可选的，上位机对厨具直接进行模拟量采集和控制，模拟量对应的是传感器和执行器，可实现对执行器的闭环控制；可选的，包括原料仓，上位机对原料仓之温度以及物料进行监控。进一步地，第一信息系统包括数据总线，第二信息系统包括IO执行器和IO传感器；具体的，数据总线包括但不限于以太网，各种现场总线如Profibus，DeviceNet，Interbus，CAN总线等；具体的，IO执行器包括手指等，IO传感器包括触点开关以及基于霍尔、光电、电感、电阻等类型接近开关或者物体探测传感器；可选的，IO传感器和IO执行器按照点对点的方式与机器人I/O端口直接连接；可选的，包括RIO总线，RIO模块，RIO网关，至少部分模拟IO连接RIO模块,RIO模块通过RIO网关连接RIO总线，RIO网关再通过第一信息系统与机器人连接以形成闭环操作；其中，RIO总线为远程IO总线（或者称为ABremoteIO），或者AS-interface总线，RIO模块为ASi总线之SLAVE，RIO网关即为RIO总线之MASTER或者SCANNER；所述方案的优点在于与机器人相连接的线数减少，有利于机器人移动。进一步地，所述厨具包括下位机和由下位机控制的加热单元，加热单元包括电感元件和温度传感器；可选的，下位机为一个PLC；可选的，下位机为一个MCU（单片机）系统；可选的，下位机和上位机以点对点的方式通讯；可选的，上位机与下位机通过总线进行通讯。进一步地，所述加热单元包括第一导磁体和第二导磁体，第一导磁体和第二导磁体从两个相反的方向对食品进行加热；可选的，第一导磁体与第二导磁体在水平方向间隔；或者，第一导磁体和第二导磁体在垂直方向间隔；可选的，第一导磁体与第二导磁体分别通过两个独立的电感线圈控制其发热量；可选的，第一导磁体与第二导磁体由同一个电感线圈提供能量，其各自的发热量取决于所分配到的磁通量以及各自的材质。进一步地，所述厨具包括流动性材料分配器；具体的，所述流动性材料包括食品浆料和膏料，谷米、坚果等类颗粒状食材，切碎的果蔬，酱类和液体类食材等。进一步地，所述材料分配器包括一个定容计量装置，所述定容计量装置包括一个余量剪裁件；例如，利于机器人操作调羹形状的容器等；进一步地，所述材料分配器包括一个计时计量装置；例如，有利于机器人操作的漏斗形状的漏液器等。进一步地，所述材料分配器包括一个重量计量装置；例如，放置于电子秤之上的容器等。第二方面，即一种智能餐车，包括通向智能厨房的原料仓，围绕智能厨房的订餐仓，以及与上位机连接的订餐系统；具体的，将所述智能厨房布置在一节车厢的适当位置，其余空间可以定义为订餐仓；具体的，智能厨房可以布置的具有透明玻璃墙面的封闭空间中，原料仓可布置在智能厨房的两端或者一边，有通向智能厨房上料通道和检修通道，原料仓包括低温空间，具有供人员和物料出入的门；可选的，订餐系统包括订餐终端，可以与上位机可以共享硬件资源。进一步地，所述订餐系统括人脸识别装置；具体的，人脸识别装置包括摄像头以及图像处理和特征识别软件；可选的，摄像头连接上位机，人脸识别装置与上位机共享硬件资源。第三方面，即一种快餐系统，包括多个快餐终端，后台服务器，供应链终端，服务终端，快餐终端包括上述任一种技术方案对应的智能厨房，通向智能厨房的原料仓，连接上位机的订餐系统，透明玻璃墙面，后台服务器通过互联网连接上位机、服务终端和供应链终端；具体的，智能厨房可以布置的具有透明玻璃墙面的封闭空间中，原料仓可布置在智能厨房的两端或者一边，有通向智能厨房上料通道和检修通道，原料仓包括低温空间，具有供人员和物料出入的门。可选的，订餐系统包括订餐终端，可以与上位机可以共享硬件资源。进一步地，所述订餐系统括人脸识别装置；具体的，人脸识别装置包括摄像头以及图像处理和特征识别软件；可选的，摄像头连接上位机，人脸识别装置与上位机共享硬件资源。第四方面，即一种智能厨房控制方法，通过上述任一种智能厨房方案实现，包括以下步骤：对食品进行一次加热的过程；对食品进行二次加热的过程；对食品进行两次加热的目的是缩短制作周期，具体的有两个模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能厨房，其特征在于，包括上位机，机器人，厨具，第一信息系统和第二信息系统，第一信息系统包括上位机和机器人，以实现上位机任务指令闭环控制的方式构建，第二信息系统包括机器人和厨具，以实现机器人闭环操作的方式构建。

【技术特征摘要】
1.一种智能厨房，其特征在于，包括上位机，机器人，厨具，第一信息系统和第二信息系统，第一信息系统包括上位机和机器人，以实现上位机任务指令闭环控制的方式构建，第二信息系统包括机器人和厨具，以实现机器人闭环操作的方式构建。2.如权利要求1所述的智能厨房，其特征在于，第一信息系统包括数据总线，第二信息系统包括IO执行器和IO传感器。3.如权利要求1或者2所述的智能厨房，其特征在于，厨具包括下位机和由下位机控制的加热单元，加热单元包括电感元件和温度传感器。4.如权利要求3所述的智能厨房，其特征在于，所述加热单元包括第一导磁体和第二导磁体，第一导磁体和第二导磁体从两个相反的方向对食品进行加热。5.如权利要求3或者4所述的智能厨房，其特征在于，所述厨具包括流动性材料分配器。6.一种智能餐车，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的智能厨房，包括通向智能厨房的原料仓，围绕智能厨房的订餐仓，以及与上位机连接的订餐系统。7.如权利要求6所述的智能餐车，其特征在于，所述订餐系统括人脸识别装置。8.一种快餐系统，其特征在于，包括多个快餐终端，后台服务器...

【专利技术属性】
技术研发人员：郗瑛琦，
申请(专利权)人：郗瑛琦，
类型：发明
国别省市：浙江,33