电动刀及相关系统和方法技术方案

本文公开了电动刀组件及相关系统和方法。在一些实施例中，刀包括刀片和可操作地耦接到刀片的手柄。手柄可以包括可操作耦接到刀片的振动器，被配置为获得一个或多个测量结果的至少一个传感器，和可操作地耦接到振动器和至少一个传感器的控制器。传感器的测量结果可以包括电动刀的空间位置，电动刀的空间取向，用户的手的质量，用户的手的握持，和/或刀片振动的阻力。控制器可以至少部分地基于来自至少一个传感器的一个或多个测量结果来调整振动器的操作频率。手柄还可以包括无线功率供应器。手柄还可以包括无线功率供应器。手柄还可以包括无线功率供应器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动刀及相关系统和方法
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请要求2020年6月29日提交的美国临时专利申请号63/045,802的优先权，其通过引用整体并入本文。


[0003]本技术涉及电动刀及相关系统和方法。特别是，本技术涉及可充电电动刀，刀架，和软件。

技术介绍

[0004]刀被认为是厨师在厨房中最有用，最珍贵的工具。几个世纪以来，随着刀制造商不断开发更好的刀，制刀已经发展成为一门工程学科和一种艺术形式。现代刀匠使用特定的，通常是专有的方法来制作他们的刀中含有的金属。他们的方法以非常精确的比例组合元素，以平衡最终刀片的锋利度，柔韧性，和耐用性等优先权竞争。理想的刀可以拥有极其锋利的边缘，足够柔韧或刚性以满足其预期用途，可以随着时间的推移被重新修磨得锋利，并且可以经受住腐蚀。
[0005]刀的锋利程度决定了它切割的干净程度，以及推动刀片通过材料所需的力。锋利度可以视为刀片切割边缘最窄部分厚度的量度。当一个人将刀片推过材料(例如食物)时，从手通过刀传输的力通过刀片切割边缘的横截面积向下聚集。横截面积越小，单位面积的力(例如，PSI)越高。刀片边缘较厚的钝刀比刀片边缘极薄的锋利的刀需要更大的力才能切开材料。不幸的是，刀在使用时会变钝，因为它们的部分切割边缘会折起，压缩，或有缺损。虽然对刀进行重新修磨可以恢复其切割能力，但正确地进行重新修磨需要细致的技术，这可能很难学习。
[0006]用户的切割技术还影响着刀提供的切割能力。例如，纵向移动刀，无论是一次切削还是往复或锯切运动，都使刀片的切割边缘能够使用比静态向下的压力更小的力剪切感兴趣的材料。当刀片的切割边缘纵向移动通过要切割的材料时，沿着刀片的锋利边缘的微小缺陷充当锯齿来切割材料。
[0007]现有的电动刀通常被称为电动切肉刀(carving knives)或电动鱼片刀。现有的电动刀使刀片的纵向往复移动电动化，从而使用户能够以比类似静态刀片所需的力更小的力切开材料。然而，这些设备有相当大的缺点。例如，现有的电动刀常常在它们可以提供的切割，它们的往复运动速率，以及与它们兼容的刀片的形式因素(form factor)上有限制。因此，需要进一步的解决方案。
附图说明
[0008]图1是根据本技术的一些实施例的电动刀系统的示意图。
[0009]图2是根据本技术的一些实施例的图1所示类型的电动刀系统的网络连接图。
[0010]图3是根据本技术的一些实施例的适合与图2的电动刀系统结合使用的计算设备
的框图。
[0011]图4A
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4D是根据本技术的一些实施例的电动刀的侧，前，后，和底视图。
[0012]图5A和图5B是根据本技术一些实施例的电动刀的分解视图。
[0013]图6A
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6C是根据本技术进一步实施例的电动刀的侧，前，底视图。
[0014]图7是根据本技术的一些实施例的图6A
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6C所示类型的电动刀的分解视图。
[0015]图8A
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8C示出了根据本技术的一些实施例对电动刀刀片的模态分析的多种示例。
[0016]图9是根据本技术的一些实施例的反馈部件的等距视图。
[0017]图10A和10B是根据本技术的一些实施例的反馈部件的等距视图。
[0018]图11A
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11E是根据本技术的一些实施例的用于更换电动刀刀片的等距侧，顶，侧，前，后视图。
[0019]图12是根据本技术的一些实施例的用户修磨电动刀的图示。
[0020]图13A和13B是根据本技术的一些实施例与电动刀系统相关联的示例用户界面的图示。
[0021]图14是根据本技术的一些实施例的电动刀系统的部件的等距视图。
[0022]图15是根据本技术进一步实施例的电动刀系统的部件的等距视图。
[0023]附图不一定按比例绘制。类似地，一些部件和/或操作可以被分成不同的块或被组合成一个块，以便讨论本技术的一些实现。此外，虽然本技术适用于多种修改和替代形式，但具体实现已在附图中以示例的方式示出，并在下文详细描述。然而，并非旨在将本技术限制在所描述的特定实现中。
具体实施方式
[0024]电动切肉刀可被刀片往复运动的尺度(scale)(例如，刀片在自动切割运动过程中的纵向行进距离)所限制。电动切肉刀的一次切削(stroke)尺度通常为约3毫米(mm)到约8mm长。由于沿纵轴的切削尺度相对较大，被切割的材料(本文中也被称为“受试材料”)表面既被刀片剪切，又被刀片中的微小缺陷划损。也就是说，虽然刀片中的微小缺陷可以帮助在纵向运动过程中剪切受试材料，但它们也会在重复的纵向运动过程中损坏受试材料。例如，当使用电动刀将鱼片的鱼皮与鱼肉分离时，相对较大的往复运动会导致鱼肉中的微小结构磨损。虽然磨损的微小结构可能看不见，但附加的表面积增加了鱼片的氧化速率，并在食用时对鱼的质地产生负面影响。因此，例如，寿司厨师(最挑剔的烹饪刀使用者)使用非常锋利的刀片以最少的切削次数切鱼，并且可以完全避免电动刀的大尺度往复运动的动作。
[0025]此外，电动刀的往复运动常常相对较慢，限制了它们被推过受试材料的速率。例如，电动刀通常以约10Hz到120Hz之间的频率振动。因此，当受试材料相对致密和/或老韧(例如，肉类和面包)时，用户必须放慢他们切割受试材料的速度，以使刀片有时间往复运动。在实践中，结果是对于某些受试材料，使用电动刀可能比使用传统的静态刀片的刀更慢。
[0026]电动刀的另一个限制是可以与其集成的刀片的形式因素。也就是说，虽然静态刀片可以由具有专用形式因素(例如，形状，密度，重量，柔韧性，等等)的高度工程化的材料构成，但电动刀可以与有限的刀片类型兼容。例如，由于沿往复运动的切削方式移动刀片所需的能量与刀片的质量成正比，因此现有的电动刀设计不适合由较致密的材料制成的刀片和
较宽的刀片，例如与许多传统刀形状相关联的刀片(例如，厨师刀，三德刀，剁刀，等等)。此外，为了避免刀片振动的反馈，典型的电动刀包括相对刚性的刀片。
[0027]为了解决这些和其它缺点，本文公开了一种被配置为使用小尺度，高能颤动的刀片提供切割辅助的电动刀，以及相关的系统和方法。电动刀可以无绳地用于与传统刀相关联的所有任务。一个或多个致动器(例如，换能器)可以被耦接或被嵌入电动刀的手柄中，并且致动器可以产生刀片的切割边缘的振动移动以增加切割功率。这可以减少切开受试材料所需的力。此外，与非振动刀片相比，振动刀片可以限制或防止食物粘在刀片面上。因此，例如，电动刀可以通过粘性食物(例如乳制品或烘焙食品)产生更干净的切口。
[0028]电动刀的手柄还可以包括电子器件以为致动器提供功率，感测(例如，经由光学的，电气的，陀螺仪的，机械的，和/或其它适合的传感器)电动刀的操作状况，过程数据，与外部设备连接(例如，进行无线通信)以共享信息，和/或允许对功率源(例如，一个或多个电池)进行监测和充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种手持式电动刀，包括：刀片；和手柄，该手柄可操作地耦接到所述刀片并包括自动调节致动器组件，该自动调节致动器组件被配置为以基于所述电动刀或所述刀片中的至少一个的谐振频率选择的频率来相对于所述手柄振动所述刀片，并在所述刀片的振动过程中获得一个或多个测量结果，其中所述自动调节致动器组件被编程以基于获得的一个或多个测量结果调整所述频率。2.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中，所述自动调节致动器组件包括：功率供应器，致动器，该致动器与所述功率供应器电耦接并被配置为使所述刀片以所述频率振动，至少一个传感器，该至少一个传感器被配置为获得所述一个或多个测量结果，和控制器，该控制器与所述致动器和所述至少一个传感器通信，并被配置为与远程计算设备无线通信，所述控制器被编程以控制所述致动器从而调整所述频率，以保持所述刀片相对于所述刀片中平面的弹性变形低于目标水平。3.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件包括致动器和控制器，该控制器被编程以基于所述一个或多个测量结果来调整所述致动器的操作频率，以补偿所述电动刀的空间位置，所述手持式电动刀的空间取向，用户的手的质量，所述用户的手的握持，或对所述刀片的所述振动的阻力中的至少一个。4.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件包括：振动器，该振动器可操作地耦接到所述刀片并被配置为使所述刀片振动；至少一个传感器，该至少一个传感器被配置为获得一个或多个测量结果，所述一个或多个测量结果包括所述手持式电动刀的空间位置，所述手持电动刀的空间取向，用户的手的质量，所述用户的手的握持，或对所述刀片的所述振动的阻力中的至少一个；控制器，该控制器可操作地耦接到所述振动器和所述至少一个传感器，其中所述控制器存储指令，该指令在执行时使所述控制器至少部分地基于来自所述至少一个传感器的所述一个或多个测量结果来调整所述振动器的操作频率；和功率供应器，该功率供应器可操作地耦接到所述振动器，所述至少一个传感器，和所述控制器。5.如权利要求4所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件被编程以基于来自所述至少一个传感器的测量结果确定当所述刀被拿在用户的手中时所述刀片的所述振动的谐振频率，其中所述谐振频率受所述用户的手的质量，所述用户的握持，以及被所述刀片切割的物体中的一个或多个影响，并且其中所述自动调节致动器组件至少部分地基于确定的谐振频率来调整所述振动器的操作速度。6.如权利要求1所述的手持式刀，其中所述自动调节致动器组件包括：第一振动器，其被配置为使所述刀片在第一方向上振动，第二振动器，其被配置为使所述刀片在不同于所述第一方向的第二方向上振动，和控制器，其被编程以控制所述第一和第二振动器。7.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述第一振动器包括具有不平衡的质量的线性致动器和/或转子。8.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件被编程以调整振
动频率从而当将外力施加到所述刀片上时维持所述刀片的振型。9.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件被编程以调整所述振动频率从而当将外力施加到所述手柄上时维持所述刀片的振型。10.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述手柄还包括反馈部件，所述反馈部件包括触觉反馈机制，指示灯，扬声器，和数字显示器中的至少一种。11.如权利要求10所述的手持式电动刀，其中所述反馈部件表示所述刀片相对于垂直轴的角度。12.如权利要求10所述的手持式电动刀，其中所述反馈部件提供以下项中的至少一项：给用户的第一表示，其被配置为帮助所述用户修磨所述刀片，或给所述用户的第二表示，其被配置为帮助所述用户使用所述手持式电动刀在物体上进行想要的切割。13.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件包括至少一个传感器，该至少一个传感器被配置为产生表示所述手持式电动刀的空间位置，所述手持式电动刀的空间取向，用户的手的质量，所述用户的手的握持，和对所述刀片的所述振动的阻力中的至少一个的信号。14.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件包括用于切割食物的多个可执行切割程序。15.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件被编程以：接收用户输入，和控制所述刀片的振动，使得所述刀片处于基于接收到的用户输入的多个预定模式。16.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件被编程以：确定所述刀片或所述刀的主导颤动模式，和控制所述刀片的振动以实现所述主导颤动模式。17.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件被编程以：评估用户拿着所述手持式刀切割受试材料的操作，和基于所述评估调整所述刀片的振动以影响对所述受试材料的所述切割。18.如权利要求1所述的手持式电动刀，其中所述自动调节致动器组件包括被配置为与远程电子设备进行无线通信的通信部件。19.一种电动刀，包括：刀片；手柄，该手柄可操作地耦接到所述刀片，其中所述手柄包括：振动器，该振动器可操作地耦接到所述刀片并被配置为使所述刀片振动；至少一个传感器，该至少一个传感器被配置为获得一个或多个测量结果，所述一个或多个测量结果包括所述电动刀的空间位置，所述电动刀的空间取向，用户的手的质量，所述用户的手的握持，或对所述刀片的所述振动的阻力中的所述至少一个；控制器，该控制器可操作地耦接到所述振动器和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特，
申请(专利权)人：西雅图食品极客应用科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：