CN107495825A - 一种自动化智能厨房及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化智能厨房，包括安装于门外区域的接收装置，厨房区域的餐具清洁收纳系统，厨房区域的餐具取放及食物装盘的装置，厨房区域的自动菜品烹饪系统，厨房区域的食物冷藏冷冻系统，厨房区域外围的多功能控制餐桌，安装于屋顶的快速安装且易于变更的滑轨轨道，轨道上运行的机械手；相应的子系统还具有条码识别装置，用于读取并识别食物包装盒上的二维码来识别保质期、设置烹饪参数和储存参数。本发明有利于实现集多种烹饪方式自动切换、食物分类可调冷藏存储、餐具清洁收纳、厨房定时清洁、原料自动收取传送等多种功能于一体的自动化智能厨房。

Description

一种自动化智能厨房及其实现方法

技术领域

本发明涉及自动化智能厨房技术领域，尤其涉及一种自动化智能厨房及其实现方法。

背景技术

随着科技的日益进步和技术革新，人工智能和自动化机器人系统越来越多的走进人们的生活环境，人们对智能家居的需求和渴望越来越强烈，特别是繁琐而又枯燥的厨房工作，很希望使用自动化的厨房设备取代人工进行操作，同时，在现代化快节奏的生活中，每天固定的食品采购也是一项非常费时费精力的工作。

现有厨房存在的问题也是多样化的，对于烹饪操作仅这一个方面来说，例如，很多年轻人，会自己做菜的越来越少，或者说会做的菜也不多，在学习做菜的过程中，可能会出现主要材料不全的问题，也有可能会出现调料不全的问题，有的人厨房里的调料种类很多，但是不能及时准确的使用，以至于部分调料存放到变质时也没用几次，而且过多的调料罐也会导致厨房杂乱，甚至在需要立即找到相应调料的时候，过多的调料罐也会延误找到调料的时间。

本领域技术人员对现有公知技术的缺陷进行了分析，远远不止上段叙述中所出现的问题，还包括：

(一)在烹饪过程中，往往遇到炒菜、炖汤、米饭、面包等不同烹饪方式交替进行的状况，这对于原本拥挤的厨房以及精力有限的人群来是无法顾及周全的，导致菜品加工时间、口感、食物质量以及卫生水准均较低；

(二)在烹饪之前，对于原料的采集、取用以及餐具的清洁更加需要大量的时间来准备，不同原料一般存放位置较为凌乱无规则，造成取用不便，同时，餐具的清洗也要耗费一定的时间；

(三)在烹饪之后，对于菜品的传送、原料的存储、烹饪空间的清洁等均需要付出一定的劳动。

由上可知，将人工智能和自动化技术相结合实现先进的自动化厨房是目前迫切需要的厨房解决方案，这种智能厨房系统的布局可提升人民的生活品质，将人们从繁琐乏味的厨房工作中解脱出来，使人们有更多的时间进行休息娱乐以及发明创造。

综上所述，本发明正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用的验证，对同一技术领域内的产品结构提出进一步研发与改进的技术方案，同时也有利于同一技术领域的众多技术问题的解决以及提高技术方案的可拓展性。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种自动化智能厨房及其实现方法，使其集多种功能于一体来满足现代厨房不同人群的需求，同时解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动化智能厨房，包括：

安装于门外区域的接收装置，由不同时开关的防盗内门与防盗外门组成且用于自动接原料；

厨房区域的餐具清洁收纳系统，具有若干层由上至下的网格式托盘；

厨房区域的餐具取放及食物装盘的装置，设置于餐具清洁收纳系统相邻处且用于机械手至此取放餐具或机械手至此将夹取的食物装盘；

厨房区域的自动菜品烹饪系统，具有可快速更换的烹饪模块且用于实现炒菜、炖汤、米饭或烘烤等；

厨房区域的食物冷藏冷冻系统，具有能够根据存储食物数量自动调节的不同存储温度的存储区域，用于识别原料进行分类存储；

厨房区域外围的多功能控制餐桌，作为机械手可往复传送的其中一个滑轨轨道终点端，用于使机械手在厨房区域的各个子系统与餐桌之间进行操作；

安装于屋顶的快速安装且易于变更的滑轨轨道，由不同形状的单个模块拼接组成以便适应不同家居环境，该滑轨轨道向不同方向至少延伸至安装于门外的接收装置、多功能控制餐桌上方以及厨房各个子系统的顶部；

轨道上运行的机械手，用于在门外接收装置、多功能控制餐桌所在区域、厨房子系统所在区域之间进行调配；

所述轨道上运行的机械手、食物冷藏冷冻系统以及自动菜品烹饪系统均具有条码识别装置，用于读取并识别食物包装盒上的二维码来识别保质期、设置烹饪参数和储存参数。

对于上述技术方案的附加结构，还包括以下：

所述机械手的调配动作包括：将食物原料从门外接收装置取出，然后自动传送至厨房的食物冷藏冷冻系统；将自动菜品烹饪系统加工完成的菜品从厨房传送到指定的多功能控制餐桌；将多功能控制餐桌的碗碟收集并转送到厨房的餐具清洁收纳系统进行清洗。

所述自动菜品烹饪系统上方设置厨房区域的排烟和厨具清洁系统；餐具清洁收纳系统在运行时采用自动喷淋清洁剂与温水洗涤清洁完成后用净水冲洗并烘干，以避免细菌滋生；餐具取放及食物装盘的装置采用夹持机构、推拉机构或滑动机构对餐具取放或食物装盘。

所述厨房区域的食物冷藏冷冻系统，对调料品的存储及分配由配菜二维码或菜单操作控制，用于实现不同口味的随意切换和选择；机械手对多功能控制餐桌餐后桌面自动擦洗并清洁桌面的食物残渣。

另外，所述厨房区域的各个子系统设置为一体式柜体结构或各个子系统根据不同使用需求进行独立的拼装。

结合本发明实施例，还包括以下技术方案：

一种自动化智能厨房的实现方法，由以下步骤组成：

(1)在厨房区域外或房屋整体的房门外安装由屋内门与屋外门组成的原料接收装置，所述原料接收装置用于在无人工参与的情况下自动接原料，该原料接收装置屋外门的开闭用于接收原料，屋内门的开闭用于取出原料，屋内门与屋外门无法同时打开并具有防盗功能；

(2)厨房区域内布置一体式柜体并且该柜体由若干子系统组成，这些子系统包括餐具取放及食物装盘的装置、自动菜品烹饪系统、食物冷藏冷冻系统：

其中的餐具清洁收纳系统设置若干层由上至下的网格式托盘，用于常规设备的常规清洁和定期深度清洁；

其中的餐具取放及食物装盘的装置，用于将待清洁的餐具由机械手传送至此装置处并且移动至网格式托盘上进行冲洗，或将清洗之后的餐具由网格式托盘移动至机械手抓取进行传送，或将处理之后的食物由机械手抓取至此处进行装盘；

其中的自动菜品烹饪系统设置于排烟和厨具清洁系统下方并且具有可快速更换的烹饪模块，用于实现炒菜、炖汤、米饭、面包等；

其中的食物冷藏冷冻系统，将原料进行识别分类存储食物原料，按照菜单要求将食物原料取出放入原料存储装置，将存储区域划分为不同的存储温度并可根据存储食物的数量自动调节区域大小；

(3)在厨房区域或屋内整体区域的屋顶安装滑轨轨道，该滑轨轨道由不同形状的单个模块拼接组成以便适应不同家居环境的快速安装且易于变更，该滑轨轨道向不同方向至少延伸至安装于门外的接收装置、多功能控制餐桌上方以及厨房各个子系统的顶部，从而实现所延伸之处的相互传送；

(4)在轨道上布置运行的机械手，使其可在门外接收装置、餐桌、厨房子系统三者之间调配。

此外，用于原料接收装置的采用二维码进行标识的食物包装盒，包装盒分为主料、辅料、调料三个单元格，可根据菜单要求放入预定的原料，并使用二维码进行标识，二维码还跟踪原料的产地、运输环节、保质期以及烹饪时的识别菜品和烹饪参数的设定。

本发明有益效果为：

(1)有利于实现集多种烹饪方式自动切换、食物分类可调冷藏存储、餐具清洁收纳、厨房定时清洁、原料自动收取传送等多种功能于一体的自动化智能厨房，该系统及其实现方法能够根据不同使用需求结合现有厨房技术进行改进来拓展更多的功能；

(2)适应不同家居环境的快速安装并便于变更，该布局可为使用者节省大量的时间、成本以及精力；

(3)有利于保持较高的卫生水准。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述自动化智能厨房结果布局外形示意图；

图2是本发明实施例所述自动化智能厨房结构布局内部示意图。

图中：

1、安装于门外的接收装置；2、安装于屋顶的滑轨轨道；3、轨道上运行的机械手；4、多功能控制餐桌；5、餐具清洁收纳系统；6、餐具取放及食物装盘装置；7、排烟和厨具清洁系统；8、自动菜品烹饪系统；9、食物冷藏冷冻系统。

具体实施方式

实施例一

如图1-2所示，本发明实施例一所述的自动化智能厨房，包括：

安装于门外的接收装置1，所述安装于门外的接收装置1用于在无人工参与的情况下自动接原料，例如，无人在家或深夜也可正常接收原料，所述安装于门外的接收装置1设置于门外的外墙上，该安装于门外的接收装置1由屋内门与屋外门组成，屋外门的开闭用于接收原料，屋内门的开闭用于取出原料，该屋内门与屋外门无法同时打开并具有防盗功能；

厨房区域的若干子系统，这些子系统包括餐具取放及食物装盘的装置6、排烟和厨具清洁系统7、自动菜品烹饪系统8、食物冷藏冷冻系统9，各个子系统具体功能如下：

餐具清洁收纳系统5，具有若干层由上至下的网格式托盘，用于常规设备的常规清洁和定期深度清洁，同时，该餐具清洁收纳系统5在运行时采用自动喷淋清洁剂与温水洗涤清洁完成后用净水冲洗并烘干，以避免细菌滋生；

餐具取放及食物装盘的装置6，设置于餐具清洁收纳系统5侧面，用于将待清洁的餐具由机械手传送至此装置处并且移动至网格式托盘上进行冲洗，或将清洗之后的餐具由网格式托盘移动至机械手抓取进行传送，或将处理之后的食物由机械手抓取至此处进行装盘，进一步地，该餐具取放及食物装盘的装置6的具体结构采用现有技术实现，如采用具有夹持机构的装置对餐具取放或食物装盘进行取放动作、采用具有推拉机构的装置对餐具取放或食物装盘进行推拉动作、采用具有滑动机构的装置对餐具滑动取放或食物装盘进行滑动动作，所涉及到的机械组件完全是在现有技术的基础上进行安装，目的在于配合餐具清洁收纳系统5与机械手；

排烟和厨具清洁系统7，具有抽油烟风机与自清洗功能或根据不同需要安装不同的清洁装置；

自动菜品烹饪系统8，设置于排烟和厨具清洁系统7下方并且具有可快速更换的烹饪模块，用于实现炒菜、炖汤、米饭、面包等，这些烹饪模块可由现有的炒锅、炖锅、蒸锅、烘烤装置等组成或在其基础上进行改进以满足不同烹饪需求，同时，还具有可快速更换模块的接口，可根据个人的不同需求快速更换功能模块，实现快速安装快速切换，模块包括面包系列模块、披萨系列模块、中餐系列模块、自动泡茶和咖啡炮制模块、以及西餐模块等组成。

食物冷藏冷冻系统9，将外部机械小车送来的原料进行识别分类存储食物原料，按照菜单要求将食物原料取出放入原料存储装置，将存储区域划分为不同的存储温度并可以根据存储食物的数量自动调节区域大小，此外，还可定期执行除霜和清洁工作，对于调料品存储及分配系统由配菜二维码或菜单操作控制用于实现不同口味的随意切换和选择；同时，按照菜单要求将所需要的原料从冷藏库内取出并送入烹饪装置，将过期的食物原料送入垃圾处理装置。

所述自动化智能厨房还包括多功能控制餐桌4，设置于厨房子系统所在区域外部，且通过机械手实现该部位的功能性操作；

所述自动化智能厨房还包括安装于屋顶的滑轨轨道2，所述安装于屋顶的滑轨轨道2由不同形状的单个模块拼接组成以便适应不同家居环境的快速安装且易于变更，该滑轨轨道向不同方向至少延伸至安装于门外的接收装置1、多功能控制餐桌4上方以及厨房各个子系统的顶部，从而实现这些所延伸之处的物品的相互传送；

轨道上运行的机械手3，根据不同轨道段落的拼接以及实际使用需求的设置，可设置为至少两个机械手，即这两个机械手可在门外接收装置、餐桌、厨房子系统三者之间调配，所实现的动作包括：

①将食物原料从门外接收装置取出，然后自动传送至厨房的食物冷藏冷冻系统9；

②将自动菜品烹饪系统8加工完成的菜品从厨房传送到指定的多功能控制餐桌4；

③将多功能控制餐桌4的碗碟收集并转送到厨房的餐具清洁收纳系统5进行清洗；

④餐后自动擦洗桌面并清洁桌面的食物残渣；

⑤定期自动对厨房整体设备的外部表面进行清洁。

另外，本发明实施例一所述的自动化智能厨房，为食物的包装以及运输储存，还需要对食物包装进行优化设计，即采用标准化的食物包装盒：食物经过在产地的预先加工清洗分切包装，包装结构分为主料、辅料、佐料三个单元格，可根据菜单要求放入预定的原料，并使用二维码进行标识，二维码还可跟踪原料的产地、运输环节、保质期以及烹饪时的识别菜品和烹饪参数的设定。

进一步地，所述轨道上运行的机械手3、食物冷藏冷冻系统9以及自动菜品烹饪系统8均具有条码识别装置，用于读取并识别食物包装盒上的二维码以识别保质期、设置烹饪参数和储存参数，如果食物超出保质期或运输途中出现异常导致食物品质，受到影响的对应系统将会发出警报并将原料移入待处理区域，读取食物包装盒的烹饪参数用于设定烹饪设备的温度时间以及食物的加工程序，读取食物包装盒的原料存储参数，用于将食物存储于冷藏系统的规定温度区域。

本发明实施例一所述的自动化智能厨房，是以功能性的结构为基础来实施一种自动化智能厨房的布局，这种实施方式中，所采用的控制系统以及电路的设计均可根据不同使用需求在现有技术的基础上进行设置与调试，并非仅具有一种电气控制系统，因此，鉴于厨房的各个子系统均能够在实际应用中实现其自身的预期效果，本发明不再对控制系统及其相关电路等进行赘述。

实施例二

如图1-2所示，本发明实施例二所述一种自动化智能厨房的实现方法，由以下步骤组成：

(1)在厨房区域外或房屋整体的房门外安装由屋内门与屋外门组成的原料接收装置，所述原料接收装置用于在无人工参与的情况下自动接原料，无人在家或深夜也可正常接收原料，所述原料接收装置设置于门外的外墙上，该原料接收装置屋外门的开闭用于接收原料，屋内门的开闭用于取出原料，屋内门与屋外门无法同时打开并具有防盗功能；

(2)厨房区域内布置一体式柜体并且该柜体由若干子系统组成，这些子系统包括餐具取放及食物装盘的装置、排烟和厨具清洁系统、自动菜品烹饪系统、食物冷藏冷冻系统：

其中的餐具清洁收纳系统设置若干层由上至下的网格式托盘，用于常规设备的常规清洁和定期深度清洁，同时，该餐具清洁收纳系统在运行时设置自动喷淋清洁剂与温水洗涤清洁完成后用净水冲洗并烘干，以避免细菌滋生；

其中的餐具取放及食物装盘的装置，用于将待清洁的餐具由机械手传送至此装置处并且移动至网格式托盘上进行冲洗，或将清洗之后的餐具由网格式托盘移动至机械手抓取进行传送，或将处理之后的食物由机械手抓取至此处进行装盘；

其中的排烟和厨具清洁系统，具有抽油烟风机与自清洗功能或根据不同需要安装不同的清洁装置；

其中的自动菜品烹饪系统设置于排烟和厨具清洁系统下方并且具有可快速更换的烹饪模块，用于实现炒菜、炖汤、米饭、面包等；

其中的食物冷藏冷冻系统，将外部机械小车送来的原料进行识别分类存储食物原料，按照菜单要求将食物原料取出放入原料存储装置，将存储区域划分为不同的存储温度并可以根据存储食物的数量自动调节区域大小；

(3)在厨房区域或屋内整体区域的屋顶安装滑轨轨道，该滑轨轨道由不同形状的单个模块拼接组成以便适应不同家居环境的快速安装且易于变更，该滑轨轨道向不同方向至少延伸至安装于门外的接收装置、多功能控制餐桌上方以及厨房各个子系统的顶部，从而实现这些所延伸之处的物品的相互传送；

(4)在轨道上布置运行的机械手，使其可在门外接收装置、餐桌、厨房子系统三者之间调配，所实现的动作与实施例一所实现的动作相同，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，若出现术语″实施例一″、″本实施例″、″具体实施″等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明或发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

在本说明书的描述中，术语″连接″、″安装″、″固定″、″设置″、″具有″等均做广义理解，例如，″连接″可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明或发明中的具体含义。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本发明技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本发明技术效果之外；②采用公知技术对本发明技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本发明技术效果相同；③以本发明技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本发明技术方案之外；④利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。

Claims (10)

1.一种自动化智能厨房，其特征在于，包括：

安装于门外区域的接收装置，由不同时开关的防盗内门与防盗外门组成且用于自动接原料；

厨房区域的餐具清洁收纳系统，具有若干层由上至下的网格式托盘；

厨房区域的餐具取放及食物装盘的装置，设置于餐具清洁收纳系统相邻处且用于机械手至此取放餐具或机械手至此将夹取的食物装盘；

厨房区域的自动菜品烹饪系统，具有可快速更换的烹饪模块且用于实现炒菜、炖汤、米饭或烘烤等；

厨房区域的食物冷藏冷冻系统，具有能够根据存储食物数量自动调节的不同存储温度的存储区域，用于识别原料进行分类存储；

厨房区域外围的多功能控制餐桌，作为机械手可往复传送的其中一个滑轨轨道终点端，用于使机械手在厨房区域的各个子系统与餐桌之间进行操作；

安装于屋顶的快速安装且易于变更的滑轨轨道，由不同形状的单个模块拼接组成以便适应不同家居环境，该滑轨轨道向不同方向至少延伸至安装于门外的接收装置、多功能控制餐桌上方以及厨房各个子系统的顶部；

轨道上运行的机械手，用于在门外接收装置、多功能控制餐桌所在区域、厨房子系统所在区域之间进行调配；

所述轨道上运行的机械手、食物冷藏冷冻系统以及自动菜品烹饪系统均具有条码识别装置，用于读取并识别食物包装盒上的二维码来识别保质期、设置烹饪参数和储存参数。

2.根据权利要求1所述的自动化智能厨房，其特征在于，所述机械手的调配动作包括：

将食物原料从门外接收装置取出，然后自动传送至厨房的食物冷藏冷冻系统；

将自动菜品烹饪系统加工完成的菜品从厨房传送到指定的多功能控制餐桌；

将多功能控制餐桌的碗碟收集并转送到厨房的餐具清洁收纳系统进行清洗。

3.根据权利要求1所述的自动化智能厨房，其特征在于：所述自动菜品烹饪系统上方设置厨房区域的排烟和厨具清洁系统。

4.根据权利要求1所述的自动化智能厨房，其特征在于：所述餐具清洁收纳系统在运行时采用自动喷淋清洁剂与温水洗涤清洁完成后用净水冲洗并烘干，以避免细菌滋生。

5.根据权利要求1_4任一项所述的自动化智能厨房，其特征在于：所述餐具取放及食物装盘的装置采用夹持机构、推拉机构或滑动机构对餐具取放或食物装盘。

6.根据权利要求1-4任一项所述的自动化智能厨房，其特征在于：所述厨房区域的食物冷藏冷冻系统，对调料品的存储及分配由配菜二维码或菜单操作控制，用于实现不同口味的随意切换和选择。

7.根据权利要求2所述的自动化智能厨房，其特征在于：所述机械手对多功能控制餐桌餐后桌面自动擦洗并清洁桌面的食物残渣。

8.根据权利要求1或2所述的自动化智能厨房，其特征在于：所述厨房区域的各个子系统设置为一体式柜体结构或各个子系统根据不同使用需求进行独立的拼装。

9.一种自动化智能厨房的实现方法，由以下步骤组成：

(1)在厨房区域外或房屋整体的房门外安装由屋内门与屋外门组成的原料接收装置，所述原料接收装置用于在无人工参与的情况下自动接原料，该原料接收装置屋外门的开闭用于接收原料，屋内门的开闭用于取出原料，屋内门与屋外门无法同时打开并具有防盗功能；

(2)厨房区域内布置一体式柜体并且该柜体由若干子系统组成，这些子系统包括餐具取放及食物装盘的装置、自动菜品烹饪系统、食物冷藏冷冻系统：

其中的餐具清洁收纳系统设置若干层由上至下的网格式托盘，用于常规设备的常规清洁和定期深度清洁；

其中的餐具取放及食物装盘的装置，用于将待清洁的餐具由机械手传送至此装置处并且移动至网格式托盘上进行冲洗，或将清洗之后的餐具由网格式托盘移动至机械手抓取进行传送，或将处理之后的食物由机械手抓取至此处进行装盘；

其中的自动菜品烹饪系统设置于排烟和厨具清洁系统下方并且具有可快速更换的烹饪模块，用于实现炒菜、炖汤、米饭、面包等；

其中的食物冷藏冷冻系统，将原料进行识别分类存储食物原料，按照菜单要求将食物原料取出放入原料存储装置，将存储区域划分为不同的存储温度并可根据存储食物的数量自动调节区域大小；

(3)在厨房区域或屋内整体区域的屋顶安装滑轨轨道，该滑轨轨道由不同形状的单个模块拼接组成以便适应不同家居环境的快速安装且易于变更，该滑轨轨道向不同方向至少延伸至安装于门外的接收装置、多功能控制餐桌上方以及厨房各个子系统的顶部，从而实现所延伸之处的相互传送；

(4)在轨道上布置运行的机械手，使其可在门外接收装置、餐桌、厨房子系统三者之间调配。

10.根据权利要求9所述的自动化智能厨房的实现方法，其特征在于：用于原料接收装置的采用二维码进行标识的食物包装盒，包装盒分为主料、辅料、调料三个单元格，可根据菜单要求放入预定的原料，并使用二维码进行标识，二维码还跟踪原料的产地、运输环节、保质期以及烹饪时的识别菜品和烹饪参数的设定。