CN112353248A - 智能手冲咖啡制作设备及其控制方法、控制器和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种咖啡制作设备和智能手冲咖啡制作设备的控制方法，所述智能手冲咖啡制作设备包括工作台、供水装置、支撑部件、至少一个机械臂和控制器，供水装置、支撑部件和至少一个机械臂设在工作台上，供水装置设有第一称重计，支撑部件设有用于对分享壶称重的第二称重计，控制器控制机械臂从工作台上抓取滤杯并将滤杯放置到支撑部件上，控制机械臂从工作台上抓取分享壶并将分享壶放置在位于支撑部件上的滤杯的下方和控制所述供水装置向所述水壶内注入热水以及基于第二称重计的称重控制机械臂通过水壶向滤杯内加入热水以冲泡滤杯内的咖啡粉，根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备具有咖啡冲泡速度快，重量控制精确、口感统一的优点。

Description

智能手冲咖啡制作设备及其控制方法、控制器和存储介质

技术领域

本发明涉及饮品制作技术领域，尤其涉及一种智能手冲咖啡制作设备及其控制方法、用于控制智能手冲咖啡制作设备的控制器和存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。

背景技术

在制作诸如咖啡的饮品时，例如制作手冲咖啡时，向咖啡粉内加入定量热水、从加水的咖啡粉中滤出定量的咖啡液以及取走使用过后咖啡液的时机，往往依赖于咖啡师的经验、技术以及状态，因此制作多杯相同的手冲咖啡依然会产生不同的口感，在对咖啡粉冲泡完成后，往往需要咖啡师使用空的分享壶快速替换刚刚完成接取咖啡液的分享壶，在替换间易造成咖啡液滴落在工作台上。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个实施例提出一种能够根据滤杯重量和分享壶重量精确冲泡咖啡且有效防止咖啡液滴落在工作台上的智能手冲咖啡制作设备。

本发明的另一个实施例提出了一种智能手冲咖啡制作设备的控制方法。

本发明的再一个实施例提出了一种用于控制智能手冲咖啡制作设备的控制器。

本发明的又一个实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。

根据本发明的第一方面的实施例的智能手冲咖啡制作设备包括：工作台；供水装置，所述供水装置设在所述工作台上，用于向水壶内供水，所述供水装置包括用于对所述水壶称重的第一称重计；支撑部件，所述支撑部件设在所述工作台上，用于分别放置滤杯和分享壶，所述支撑部件包括用于对分享壶进行称重的第二称重计；至少一个机械臂；控制器，所述控制器控制所述机械臂从所述工作台上抓取滤杯并将所述滤杯放置到支撑部件上，控制所述机械臂从所述工作台上抓取分享壶并将分享壶放置在位于所述支撑部件上的所述滤杯的下方；控制所述供水装置向所述水壶内注入热水，在所述第一称重计的称重达到第一设定重量时控制所述供水装置停止向所述水壶内供热水，以及基于所述第二称重计的称重控制所述机械臂夹持所述水壶向所述滤杯内加入热水以冲泡所述滤杯内的咖啡粉。

根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备具有咖啡冲泡速度快，重量控制精确、口感统一的优点。

在一些实施例中，所述控制器控制所述机械臂通过所述水壶持续向所述滤杯内加入热水直到所述第二称重计的称重达到第二设定重量。

在一些实施例中，所述支撑部件还包括用于所述对滤杯进行称重的第三称重计，其中所述控制器基于所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和控制所述机械臂通过所述水壶向所述滤杯内加入热水。

在一些实施例中，所述控制器基于所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和，控制所述机械臂通过所述水壶分阶段向所述滤杯内加入热水，直至所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和达到第三设定重量后，控制所述机械臂停止向所述滤杯内加入热水。

在一些实施例中，所述支撑部件包括底座，所述底座上设有第二秤盘和第三秤盘，所述第二称重计设在所述底座和所述第二秤盘之间，所述第三称重计设在所述底座和所述第三秤盘之间。

在一些实施例中，所述支撑部件还包括支柱，所述支柱的下端设在所述第二秤盘上，所述支柱设有过液孔和用于导出液体的导出槽；所述滤杯能够支撑在所述支柱上且在第一位置和第二位置之间可移动，其中在所述第一位置，所述滤杯的出液口与所述过液孔对应以便所述滤杯内的液体穿过所述过液孔向下滴落进入放置在所述第三秤盘上的所述分享壶中，在所述第二位置，所述滤杯的出液口与所述导出槽对应以便所述滤杯内的液体滴落到所述导出槽内并沿所述导出槽向下流动而排出。

在一些实施例中，所述底座上还包括排泄口，所述支柱的下端与所述排泄口相对，所述导出槽内的液体从所述导出槽的下端排向所述排泄口。

在一些实施例中，还包括磨豆机，所述磨豆机设在所述工作台上，用于将咖啡豆磨制成咖啡粉，所述机械臂还用于执行夹持所述滤杯从所述磨豆机承接咖啡粉。

在一些实施例中，所述供水装置还包括供水龙头、第一秤盘和设在所述工作台上的水壶放置座，所述第一称重计设在所述水壶放置座与所述第一秤盘之间。

根据本发明的第二方面的实施例的智能手冲咖啡制作设备的控制方法，该方法包括：

控制所述机械臂抓取滤杯并将所述滤杯放置到支撑部件上；

控制所述机械臂抓取分享壶并将分享壶放置在位于所述支撑部件上的所述滤杯的下方；

控制所述供水装置向水壶中注入热水并对所述水壶进行称重；

在所述第一称重计的称重达到第一设定重量时控制所述供水装置停止向所述水壶内供热水；

基于所述第二称重计的称重控制所述机械臂夹持所述水壶向所述滤杯内加入热水以冲泡所述滤杯内的咖啡粉。

根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的控制方法具有咖啡冲泡速度快，重量控制精确、口感统一的优点。

在一些实施例中，其中控制所述机械臂夹持所述水壶持续向所述滤杯内加入热水直到所述第二称重计的称重达到第二设定重量。

在一些实施例中，所述控制方法还包括对滤杯进行称重，其中基于所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和控制所述机械臂夹持所述水壶向所述滤杯内加入热水。

在一些实施例中，其中基于所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和控制所述机械臂夹持所述水壶分阶段向所述滤杯内加入热水，直至所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和达到第三设定重量停止向所述滤杯内加入热水。

根据本发明的第三方面的实施例的控制器包括：

至少一个处理器；和

与所述至少一个处理器相连的存储器，其中所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行根据本发明任一实施例所述的智能手冲咖啡制作设备的控制方法。

根据本发明实施例的控制器具有咖啡冲泡速度快，重量控制精确、口感统一的优点。

根据本发明的第四方面的实施例的存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行权根据本发明任一实施例所述的智能手冲咖啡制作设备的控制方法。

根据本发明实施例的存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质具有咖啡冲泡速度快，重量控制精确、口感统一的优点。

附图说明

图1是根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的立体示意图。

图2是根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的支撑部件的结构示意图。

图3是根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的供水装置的结构示意图。

图4是根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的控制方法的流程图。

图5是根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的另一控制方法的部分流程图。

图6是根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的再一控制方法的部分流程图。

附图标记：

智能手冲咖啡制作设备1000，

支撑部件100，支柱1，导出槽11，支撑板2，滤杯3，

底座4，排泄口41，第二安装槽42，第三安装槽43，第二秤盘44，第三秤盘45，

第二称重计5，第三称重计6，分享壶7，

工作台200，磨豆机300，

供水装置400，水壶401，水龙头402，水壶放置座403,第一安装槽4031，第一秤盘404，固定部4041，第一称重计405，

滤杯存放组件500，

分享壶存放组件600，

机器人700，第一机械臂701，第二机械臂702。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000包括工作台200、供水装置400、支撑部件100、控制器和机器人700。

供水装置400设在工作台200上，用于向水壶401内供给热水，供水装置400包括用于对水壶401称重的第一称重计405。

支撑部件100设在工作台200上，用于分别放置滤杯3和分享壶604，支撑部件100包括用于对分享壶7称重的第二称重计5。

至少一个机械臂。

控制器，用于控制机械臂从工作台200上抓取滤杯3并将滤杯3放置到支撑部件100上、从工作台200上抓取分享壶7并将分享壶7放置在位于支撑部件100上的滤杯3的下方和控制供水装置400向水壶401内注入热水，在第一称重计405的称重达到第一设定重量时控制供水装置400停止向水壶401内供热水，以及基于第二称重计5的称重控制机械臂夹持水壶401向滤杯3内加入热水以冲泡滤杯3内的咖啡粉。

根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000，通过控制器控制机械臂完成咖啡冲泡过程中，通过第一称重计405精确控制通过供水装置400向水壶401中加入热水的重量和通过第二称重计5对分享壶7中热水的重量精确控制以满足控制器控制机械臂完成咖啡冲泡过程中模拟人工冲泡咖啡的手法。

具体地，如图1所示，至少一个机械臂、供水装置400和支撑部件100分别设在工作台200上，在使用过程中，操作人员仅需辅助机械臂完成咖啡冲泡的准备工作，例如，在滤杯3中垫设滤纸、将滤杯3放在工作台200上和将干净的分享壶7和水壶401放在工作台200上等。简而言之，操作者仅需要完成简单的操作，与冲泡咖啡有关的工作则由机械臂完成。

控制器控制械臂从工作台200上抓取已经放入咖啡粉的滤杯3，并将滤杯3放置到支撑部件100上。在实施过程中，控制器控制机械臂按照设定路径轨迹移动至工作台200上放置滤杯3的位置，机械臂移动至该位置后，抓取已经放入咖啡粉的滤杯3；之后机械臂夹持滤杯3按照设定路径轨迹移动至支撑部件100所在的位置，机械臂移动至该位置后，将滤杯3放置到支撑部件100上。当然，除了设定路径轨迹，控制器也可以基于机械臂的起始位置点和机械臂所要到达的目标位置点，实时进行路径规划，以使机械臂能够达到指定位置(如滤杯3所在位置，支撑部件100所在位置)。

控制器控制机械臂从工作台200上抓取分享壶7并将分享壶7放置在位于支撑部件100上的滤杯3下方的第二称重计上，通过第二称重计5获得空置的分享壶7重量。在实施过程中，控制器控制机械臂按照设定路径轨迹移动至工作台200上放置分享壶7的位置，机械臂移动至该位置后，抓取分享壶7；之后机械臂夹持分享壶按照设定路径轨迹移动至支撑部件100所在的位置，机械臂移动至该位置后，将分享壶7放置到支撑部件100上的滤杯3下方的第二称重计5上。当然，除了设定路径轨迹，控制器也可以基于机械臂的起始位置点和机械臂所要到达的目标位置点，实时进行路径规划，以使机械臂能够达到指定位置(如分享壶7所在位置，第二称重计5所在位置)。

可以理解的是，操作人员能够对第二称重计5进行“去皮”操作(即当空的分享壶7放置在第二称重计54上时，第二称重计5显示的数值为0)。

通过第一称重计405获得水壶401中热水重量，同上，当水壶401中为空时，可以对第一称重计405进行“去皮”操作。

接着控制器控制供水装置400向水壶401注入定量(第一设定重量)热水。

控制器根据第二称重计5的数值控制机械臂夹持水壶401向滤杯3内加入热水冲泡滤杯3内的咖啡粉。在实施过程中，控制器控制机械臂按照设定路径轨迹移动至水壶401所在位置(第一称重计405上)，移动至该位置后，机械臂夹持水壶401按照设定路径轨迹移动至滤杯3所在位置(支撑部件100上)。当然，除了设定路径轨迹，控制器也可以基于机械臂的起始位置点和机械臂所要到达的目标位置点，实时进行路径规划，以使机械臂能够达到指定位置(如水壶401所在位置，滤杯3所在位置)。之后，控制器根据第二称重计5的数值控制机械臂夹持水壶401向滤杯3内加入热水冲泡滤杯3内的咖啡粉。

当第二称重计5上测量的数值低于预设数值(第二设定重量)，控制器控制机械臂夹持水壶401向滤杯3内继续加水，当第二称重计5上测量的数值与预设数值相等时，控制器控制机械臂停止通过水壶401向滤杯3中加水。

在完成向滤杯3中加水后，控制器控制机械臂夹持水壶401移动至第一称重计405所在位置，并将水壶401放置在该位置上，之后机械臂归位。在实施过程中，若水壶401内有残余热水，控制器可控制机械臂先将水壶内的热水倒入排泄口41后再将水壶401归位。

可以理解的是，第一设定重量和第二设定重量可以根据用户自行设定以满足在咖啡冲泡中的需要，或者控制器根据咖啡豆的种类、处理方法和咖啡制作手法自行选择。不同咖啡制作过程中所使用的第一设定重量和第二设定重量可以是不同的。

在一些实施例中，支撑部件100还包括用于对滤杯3进行称重的第三称重计6，其中控制器基于第二称重计5和第三称重计6的称重之和控制机械臂通过水壶401向滤杯内加入热水。

具体地，冲泡咖啡过程中，控制器控制机械臂夹持水壶401向滤杯3内加入热水，热水在滤杯3中混合咖啡粉后进入分享壶7中，此时加入热水的总重量为此时滤杯3的重量(第三称重计6测量的数值)与此时分享壶7的重量(第二称重计5测量的数值)之和，再减去分享壶7空置时的重量和滤杯3带咖啡粉时的重量即为加入的水的重量。

即设空置的分享壶7的重量为W_壶、装有咖啡粉的滤杯3的重量为W_杯，控制器控制机械臂夹持水壶401向滤杯3中加入一定时间的热水后，此时分享壶7的重量的W_壶’滤杯3的重量为W_杯’，则为W_壶’+W_杯’-W_壶-W_杯。

根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000，控制器控制机械臂完成咖啡冲泡过程中，控制器通过对第一称重计405精确控制供水装置400向水壶401中加入热水的重量、通过第二称重计5对分享壶7的重量精确控制，通过第三称重计6对滤杯3的重量精确控制，以满足控制器控制机械臂完成咖啡冲泡过程中对加水量的精确控制。

在一些实施例中，控制器控制机械臂通过水壶401基于第二称重计5和第三称重计6的称重之和分阶段向滤杯3内加入热水，直至第二称重计5和第三称重计6的称重之和达到第三设定重量停止向滤杯内加入热水。

可以理解的是，当分多个阶段冲泡一杯咖啡时，每个阶段所需加入热水的重量应当为此阶段时第三设定重量为上述W_壶’+W_杯’-W_壶-W_杯的重量，即当分多个阶段冲泡一杯咖啡时，每个阶段均对应一个第三设定重量，各个阶段中的第三设定重量可相同也可不同，各个阶段的第三设定重量可调。

针对每个阶段，当第二称重计5和第三称重计6的称重之和达到该阶段对应的第三设计重量时，控制器控制机械臂停止向滤杯3内加入热水。经过设定时间长度后，控制器控制机械臂继续向滤杯3内加入热水，直至完成每个阶段。

在一些具体实施中，在最后一个注水阶段，当第二称重计5和第三称重计6的称重之和达到该阶段对应的第三设计重量时，控制器控制机械臂停止向滤杯3内加入热水并控制机械臂夹持滤杯3移动，以使滤杯3的出液口与分享壶7的入口错开。

在一些具体实施中，针对每个阶段，当第二称重计5和第三称重计6的称重之和达到该阶段对应的第三重量时，控制器控制机械臂停止向滤杯3内加入热水，并控制机械臂夹持滤杯3移动，以使滤杯3的出液口与分享壶7的入口错开。经过设定时间长度后，控制机械臂夹持滤杯3移动分享壶7上方，以使滤杯3的出液口与分享壶7的入口相对，并控制器控制机械臂继续向滤杯3内加入热水，直至完成每个阶段。

举例说明，具体到制作一杯手冲咖啡上，在制作一杯手冲咖啡时，假定需要向滤杯3中分两个阶段加入总计200g的热水，在第一阶段时，需要向滤杯3中加入50g的热水，则在第一阶段时第三设定重量为50g，当W_壶’+W_杯’-W_壶-W_杯为50g，时，第一阶段结束，在第二阶段需要向滤杯3中继续加入150g的热水，则在第二阶段时第三设定重量为150g，当W_壶’+W_杯’-W_壶-W_杯为200g时，第二阶段注水结束。或者采用累加计算方式，则W_壶’+W_杯’-W_壶-W_杯-50(第一阶段时的第三设定重量)＝150g。

简而言之，当制作一杯手冲咖啡需要分多个阶段对滤杯3内的咖啡粉进行注水时，各个阶段的第三设定重量均能够调节。

本领域技术人员可以理解，控制器控制机械臂冲泡咖啡还能够对装有咖啡粉的滤杯3加水的时间进行控制，例如控制器控制机械臂夹持水壶401时，通过控制水壶401的壶口角度对加入咖啡粉中的水流量和时间进行控制以及通过机器人700操作机械臂沿滤杯3开口做匀速圆周运动以模拟手工冲泡咖啡的手法。

在一些具体实施中，完成咖啡冲泡之后，控制器控制机械臂夹持滤杯3移动至排泄口上方，并控制机械臂翻转滤杯3，以使滤杯3的开口朝下，以使滤杯3中的滤纸和残余物体排入该排泄口41内。之后，控制器控制机械臂将滤杯3再次翻转，并夹持该滤杯3归位(即将该滤杯3放置于滤杯存放组件500上)。滤杯3归位之后，控制器控制机械臂归位。

下面以一个具体的咖啡冲泡流程为示例，对本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000完成咖啡冲泡进行说明。

冲泡一杯水粉比为15：1的手冲咖啡(此处不赘述咖啡种类及咖啡处理方法)，操作人员将15g咖啡粉装入重量为200g的滤杯3中，并将装有咖啡粉的滤杯3放在工作台200上，控制器控制机械臂将装有咖啡粉的滤杯3放置在支撑部件100上并通过第三称重计6测量重量，此时第三称重计6测量的数值应为215g。

控制器控制机械臂将重量为500g的干净的分享壶7放在支撑件上，并通过第二称重计5测量重量，此时第二称重计5测量的数值应为500g。

供水装置400通过水龙头402向水壶401内添加225g-270g重量的热水，热水的温度在85℃-95℃之间。

控制器控制机械臂夹取装有热水的水壶401，将30g热水倒入滤杯3后停止，此时第二称重计5的数值与第三称重计6的数值之和应为745g，计算方法不再赘述。

30秒后，控制器控制机械臂夹持水壶401向滤杯3中加90g热水后停止，此时第二称重计5的数值与第三称重计6的数值之和应为835g。

10秒后，控制器控制机械臂夹持水壶401向滤杯3中加热105g热水后停止，此时第二称重计5的数值与第三称重计6的数值之和应为940g。其中，滤杯3的重量为200g、咖啡粉的重量为15g，分享壶7的重量为500g，加入水的重量为225g，加入的水的重量和咖啡粉的重量比为15:1。

当第二称重计5的测量数值为预设值(第二设定重量)后，控制器控制机械臂停止向滤杯3中加入热水，此时取出分享壶7完成咖啡的冲泡。或当滤杯3中滤液完全滴入分享壶7后，完成咖啡冲泡。

可以理解的是，在手冲咖啡的制作过程中，水粉比、各阶段注水量均能够调整，在控制器控制机械臂进行咖啡冲泡时，能够自行根据咖啡种类、咖啡豆处理方法甚至是客户的需求进行调整(对冲泡时间和各阶段注水量进行调整)，控制器控制机械臂冲泡咖啡的冲泡手法也并不限于上述的三段式冲泡法，而无论采用何种冲泡手法制作一杯手冲咖啡，在冲泡咖啡的各个环节中的稳定性都是至关重要的，通过咖啡师手工冲泡咖啡时，咖啡师的经验、技术以及自身状态等各个因素均会对咖啡口感产生一定影响，但是根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000，通过第一称重计405、第二称重计5和第三称重计6能够快速且精准控制在咖啡冲泡过程中各环节所需的注水量，以及通过控制器控制机械手本身的稳定性，进而使咖啡冲泡的各个环节中保持稳定(手法相同、操作相同)，使每一杯按相同步骤操作的手冲咖啡(同咖啡豆)口感一致。

如图2所示，支撑部件100包括底座4、支柱1、滤杯3、第二秤盘44、第三秤盘45、第二称重计5和第三称重计6。

底座4包括第二安装槽42、第三安装槽43和排泄口41，第二称重计5安装在第二安装槽42中，第二秤盘44设在第二安装槽42的上方并与第二称重计5连接，以便于第二称重计5测量第二秤盘44上的重量。

第三称重计6安装在第三安装槽43中，第三秤盘45设在第三安装槽43的上方并与第三称重计6连接，以便于第三称重计6测量第三秤盘45上的重量。

支柱1设在第二秤盘44上，支柱1上设有过液孔(未示出)和用于导出液体的导出槽11，滤杯3并能够支撑在支柱1上且在第一位置和第二位置之间可移动，其中在第一位置，滤杯3的出液口与过液孔对应以便滤杯3内的液体穿过过液孔向下滴落进入放置在第三秤盘45上的分享壶7中，在第二位置，滤杯3的出液口与导出槽11对应以便滤杯3内的液体滴落到导出槽11内并沿导出槽11向下流动而排出。

支柱1的下端与排泄口41相对，导出槽11内的液体从导出槽11的下端排向排泄口41。

其中，滤杯3能够支撑在支柱1上且在第一位置和第二位置之间可移动是指：当滤杯3处于工作状态时，滤杯3可以支撑在支柱1上且可以在第一位置和第二位置之间移动，当滤杯3未处于工作状态时，滤杯3可以支撑在支柱1上也可以不支撑在支柱1上。

根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000，通过支撑在支柱1上的滤杯3在第一位置时使液体从过液孔中滴落和在第二位置时使液体滴入到导出槽11中，滴入导出槽11的液体沿导出槽11向下流动而从支柱1的下端排出，可以防止滤杯3内的剩余液体洒出在工作台200上，进而在对咖啡口感调节的状态下，减小了后续清理工作量。

具体地，如前述咖啡冲泡方法中，当第三段注水完成后，第三称重计6的数值达到预定数值时，将滤杯3从第一位置移动至第二位置，此时滤杯3中剩余咖啡液沿着导出槽11向下流动，防止了咖啡液滴落在工作台200上。

关于对咖啡冲泡口感的影响：萃取的时间对咖啡液的口感具有一定影响，而当等待滤杯3中的咖啡液流完后，分享壶7中的咖啡液的口感与当第三段冲水完成后(即按照水粉比加入定量热水后)立即断水的分享壶7中的咖啡液的口感不尽相同，例如前者(滤杯3中咖啡液流完)的咖啡液中含有木质和甜味，后者(加定量水后断水)的咖啡液中咖啡豆本身的味道相对于前者而言更加浓郁，因此，当采用后者的冲泡手法时，滤杯3中会产生多余的咖啡液，此时多余的咖啡液沿支柱1导出槽11向下流入排泄口41中，进而有效防止剩余咖啡液溅落在工作台200上。且当需要大量制作手冲咖啡时，采用后者的冲泡方法时间更短，效率更高。

如图3所示，供水装置400还包括供水龙头402、第一秤盘404和设在工作台200上的水壶放置座403，第一称重计405设在水壶放置座403和第一秤盘404之间。其中，水壶放置座403包括第一安装槽4031，第一称重计405设在第一安装槽4031中。

在一些实施例中，第一秤盘404还包括用于固定分享壶的固定部4041，如图3所示，固定部4041能够夹持分享壶7的把手。

在一些实施例中，固定件4041为弹性件。

根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000，控制器控制机械臂将水壶401放置在水壶放置座403上并通过第一称重计405对水壶放置座403上的水壶401进行称量，以获得所需重量的热水，精确控制所需的水量，有效避免资源浪费。

在一些实施例中，智能手冲咖啡制作设备1000还包括磨豆机300，磨豆机300设在工作台200上，用于将咖啡豆磨制成咖啡粉，机械臂还用于执行夹持滤杯3从磨豆机300承接咖啡粉。

根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000，在工作台200上设有磨豆机300，进一步的，控制器还可以控制机械臂进行将咖啡豆注入磨豆机300中进行研磨，以及控制机械臂从磨豆机300的出口接取咖啡粉等工作，进而进一步降低操作人员的工作量。在一些具体实施例中，磨豆机300上装有除静电装置，该装置可以为接地装置，能够有效清除磨豆机300在工作过程中产生的静电，防止研磨完成后的咖啡粉飞溅。或在咖啡豆研磨前向内加入部分水分以消除其中静电。

在一些具体的实施例中，如图1-3所示，根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000包括工作台200、磨豆机300、供水装置400、滤杯存放组件500、分享壶存放组件600、支撑部件100和机器人700。

磨豆机300设在工作台200上，用于将咖啡豆磨制成咖啡粉。供水装置400设在工作台200上，用于向水壶401内供给热水。滤杯存放组件500设在工作台200上，用于放置至少一个滤杯3。分享壶存放组件600设在工作台200上，用于放置至少一个分享壶7。支撑部件100设在工作台200上，用于放置和支撑盛有咖啡粉的滤杯3。

机器人700设在工作台200上且机器人700的两侧具有第一机械臂701和第二机械臂702。

控制器控制第一机械臂701和第二机械臂702协作完成上述咖啡冲泡操作。

如图1所示，机器人700设在工作台200上，磨豆机300、供水装置400、滤杯存放组件500、分享壶存放组件600和支撑部件100环绕在机器人700的前侧，以便于提高机器人700的第一机械臂701和第二机械臂702在冲泡咖啡过程中的工作效率。

具体地，控制器控制第一机械臂701和第二机械臂702冲泡一杯咖啡，包括以下操作：

A)控制器控制第一机械臂701夹持盛有定量咖啡豆的容器(咖啡豆仓)，并将容器内的咖啡豆放入磨豆机300中，磨豆机300将咖啡豆研磨成咖啡粉。

B)控制器控制第一机械臂701从滤杯存放组件500上抓取滤杯3，并夹持滤杯3从磨豆机300承接咖啡粉。

C)控制器控制第一机械臂701将盛有咖啡粉的滤杯3放置到支撑部件100的第三秤盘45上，第三称重计6称取此时滤杯3重量。

D)控制器控制第二机械臂702从分享壶存放组件600抓取分享壶7并夹持分享壶7放置于支撑部件100上的滤杯3下方的第二秤盘44上，第二称重计5称取此时分享壶7重量。

E)控制器按水粉比例控制供水装置400向水壶401中注入90℃的定量(第一设定重量)热水以及控制第二机械臂702夹持水壶401移动至滤杯3的上方，并将水壶401内的热水倒入滤杯3中以冲泡滤杯3内的咖啡粉，冲泡过程中，控制器控制第二机械臂702模拟咖啡师手工冲泡咖啡时的冲泡手法在内的咖啡冲泡操作。

当第二称重计5的数值达到预定数值(第二设定重量)时，控制器控制第一机械臂701将滤杯3从第一位置移动至第二位置，或等待滤杯3中咖啡液流完，咖啡冲泡完成。

F)控制器控制第二机械臂702夹持盛有咖啡液的分享壶7并将其放置于工作台200的指定位置，以使用户可以享用手冲咖啡。

在一些具体实施例中，控制器控制第一机械臂夹持滤杯3移动至排泄口41上方，并控制第一机械臂翻转滤杯3，以使滤杯3的开口朝下，以使滤杯3中的滤纸和残余物体排入该排泄口41内。之后，控制第二机械臂702夹持水壶401移至滤杯3上方，并向滤杯3冲水，以冲洗滤杯3。设定时长后，控制器控制第一机械臂701将滤杯3再次翻转，并夹持该滤杯3归位(即将该滤杯3放置于滤杯存放组件500上)，同时控制第二机械臂702夹持水壶401归位。滤杯3和水壶401均归位之后，控制器控制第一机械臂701和第二机械臂702进行归位。

根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000，在上述咖啡冲泡环节中，通过第一机械臂701和第二机械臂702可以同时对多个操作步骤同时进行，此处以图1中机器人700左侧的机械臂为第一机械臂701，机器人700右侧的机械臂为第二机械臂702示例性的说明根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000的操作过程。

第一机械臂701将定量的咖啡豆放入磨豆机300中的同时，第二机械臂702将分享壶存放组件600上的分享壶7取出并放在支撑部件100下方的第二秤盘5上，第二机械臂702将分享壶7放在支撑部件100下方的第二秤盘5上后，第二机械臂702夹持水壶401从供水装置400按水粉比承接热水(或高于水粉比，例如，按水粉比15:1计算，15g咖啡粉需要225g热水，在用水壶401装取热水时，可以按水粉比15-18:1装取热水)并将带有热水的水壶401取出。

在这个过程中，第一机械臂701从滤杯存放组件500上拿取滤杯3，并用滤杯3从磨豆机300承接咖啡粉，在此动作期间还能够包括第一机械臂701在滤杯3中垫设滤纸，并将将盛有咖啡粉的滤杯3放置到支撑部件100的支柱1上并通过第三称重计6测量滤杯3的重量。

与此同时，第二机械臂702使用水壶401中的热水对滤杯3中的咖啡粉进行冲泡，根据第二称重计5和第三称重计6的数值，模拟咖啡师手工冲泡方法(前述方法)，滤杯3中的咖啡液从滤杯3下端的出口穿过支撑部件100流入支撑部件100下方的分享壶7中，完成咖啡的冲泡工作。

从上述操作可知，在咖啡冲泡的各个环节中通过第一机械臂701和第二机械臂702的协作配合，同时完成在咖啡冲泡过程中的多项操作，相比于使用手冲咖啡而言，增加了工作效率，并通过对各个环节中重量的精确控制，以实现冲泡完成后的咖啡口感统一的效果。

因此，根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备1000具有咖啡冲泡速度快，重量控制精确、口感统一的优点。

在一些具体实施例中，如图2所示，滤杯3包括支撑板2，支撑板2为圆形且具有中心孔，滤杯3设在支撑板2上，支撑板2支撑在支柱1上且可以在第一位置和第二位置之间移动。

如图4所示，根据本发明第二方面实施例的智能手冲咖啡制作设备1000的控制方法，包括：

控制机械臂抓取滤杯3并将滤杯3放置到支撑部件100上。

控制机械臂抓取分享壶7并将分享壶7放置在位于支撑部件100上的滤杯3的下方。

控制供水装置400的水龙头402向水壶401中注入热水并对水壶401进行称重。

在第一称重计405的称重达到第一设定重量时控制供水装置400停止向水壶401内供热水。

基于第二称重计5的称重控制机械臂夹持水壶401向滤杯3内加入热水以冲泡滤杯3内的咖啡粉。

其中，如图4所示，控制机械臂夹持水壶401持续向滤杯3内加入热水直到第二称重计5的称重达到第二设定重量时，停止注水。

在一些实施例中，如图5所示，智能手冲咖啡制作设备的控制方法还包括对滤杯3进行称重，其中基于第二称重计5和第三称重计6的称重之和控制机械臂夹持水壶401向滤杯3内加入热水。

其中，如图6所示，控制的机械臂基于第二称重计5和第三称重计6的称重之和夹持水壶401分阶段向滤杯3内加入热水，直至第二称重计5和第三称重计6的称重之和达到第三设定重量时停止向滤杯内加入热水。

可以理解的是，当冲泡一杯咖啡需要经过多阶段进行注水时，每个阶段对应一个第三设定重量，每个阶段的第三设定重量根据客户需求调节。

如图4所示，当控制器控制机械臂基于第二称重计5向滤杯3内加入热水时，控制器判断此时分享壶7是否达到第二设计重量。

若达到，则控制机械臂夹持水壶401停止向滤杯3内注水，若未达到，则控制器控制机械臂继续向滤杯3内注水。

如图5和图6所示当控制器控制机械臂基于第二称重计5和第三称重计6的称重之和通过水壶401分阶段向滤杯3内加入热水时，直至第二称重计5和第三称重计6的称重之和达到第三设定重量时，控制器判断此时第二称重计5和第三称重计6测量的数值之和减去空置状态下的分享壶7的重量和带有咖啡粉的滤杯3的重量之和是否达到根据水粉比计算的所需热水的重量(即W_壶’+W_杯’-W_壶-W_杯的数值是否等于据水粉比计算的所需热水的重量)。

若达到，则控制器控制机械臂夹持水壶401停止向滤杯3内注水，若未达到，则进入下一阶段注水，进入下一注水阶段后，控制器继续基于第二称重计5和第三称重计6测量的数值之和是否达到该注水阶段设定的第三设定重量进行判断。

其中，第二称重计5和第三称重计6测量的数值之和减去空置状态下的分享壶7的重量和带有咖啡粉的滤杯3的重量之和是否达根据水粉比计算的所需热水的重量是指:当按照水粉比冲泡一杯咖啡时加入水的重量，例如使用15g咖啡粉按15:1的水粉比冲泡咖啡时，第二称重计5和第三称重计6的测量数值之和减去空置的分享壶7和带有咖啡粉的滤杯3的重量后的重量为225g，采用此种判断方法时，根据前述的咖啡冲泡方法可以选择将第一设定重量按水粉比控制在225g，即控制机械臂从供水装置400的水龙头402处装取225g热水即可。

同时采用此种判断方法的收集咖啡方法也有多种，例如当225g水完全加入滤杯3中时立即取走分享壶7，或等待滤杯3中的咖啡液完全滴入分享壶7中再取走分享壶7。

根据本发明第三方面实施例的用于控制智能手冲咖啡制作设备的控制器，包括至少一个处理器和存储器。

存储器和至少一个处理器相连。

其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的控制方法。

根据本发明实施例的用于控制智能手冲咖啡制作设备的控制器具有咖啡冲泡速度快，重量控制精确、口感统一的优点。根据本发明的第四方面的实施例的存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使计算机执行权根据本发明实施例的智能手冲咖啡制作设备的控制方法。

根据本发明第四方面实施例的存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质具有咖啡冲泡速度快，重量控制精确、口感统一的优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智能手冲咖啡制作设备，其特征在于，包括：

工作台；

供水装置，所述供水装置设在所述工作台上，用于向水壶内供水，所述供水装置包括用于对所述水壶称重的第一称重计；

支撑部件，所述支撑部件设在所述工作台上，用于分别放置滤杯和分享壶，所述支撑部件包括用于对分享壶进行称重的第二称重计；

至少一个机械臂；

控制器，用于控制所述机械臂从所述工作台上抓取滤杯并将所述滤杯放置到支撑部件上；控制所述机械臂从所述工作台上抓取分享壶并将分享壶放置在位于所述支撑部件上的所述滤杯的下方；控制所述供水装置向所述水壶内注入热水；在所述第一称重计的称重达到第一设定重量时，控制所述供水装置停止向所述水壶内供热水，以及基于所述第二称重计的称重控制所述机械臂夹持所述水壶向所述滤杯内加入热水以冲泡所述滤杯内的咖啡粉。

2.根据权利要求1所述的智能手冲咖啡制作设备，其特征在于，所述控制器控制所述机械臂通过所述水壶持续向所述滤杯内加入热水直到所述第二称重计的称重达到第二设定重量。

3.根据权利要求1所述的智能手冲咖啡制作设备，其特征在于，所述支撑部件还包括用于对所述滤杯进行称重的第三称重计，其中所述控制器基于所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和控制所述机械臂通过所述水壶向所述滤杯内加入热水。

4.根据权利要求3所述的智能手冲咖啡制作设备，其特征在于，所述控制器基于所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和，控制所述机械臂通过所述水壶分阶段向所述滤杯内加入热水，直至所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和达到第三设定重量后，控制所述机械臂停止向所述滤杯内加入热水。

5.一种智能手冲咖啡制作设备的控制方法，其特征在于，包括：

控制所述机械臂抓取滤杯并将所述滤杯放置到支撑部件上；

控制所述机械臂抓取分享壶并将分享壶放置在位于所述支撑部件上的所述滤杯的下方；

控制所述供水装置向水壶中注入热水并对所述水壶进行称重；

在所述第一称重计的称重达到第一设定重量时控制所述供水装置停止向所述水壶内供热水；

基于所述第二称重计的称重控制所述机械臂夹持所述水壶向所述滤杯内加入热水以冲泡所述滤杯内的咖啡粉。

6.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，其中控制所述机械臂夹持所述水壶持续向所述滤杯内加入热水直到所述第二称重计的称重达到第二设定重量。

7.根据权利要求11所述的的控制方法，其特征在于，还包括对滤杯进行称重，其中基于所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和控制所述机械臂夹持所述水壶向所述滤杯内加入热水。

8.根据权利要求12所述的设备的控制方法，其特征在于，其中控制所述机械臂基于所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和夹持所述水壶分阶段向所述滤杯内加入热水，直至所述第二称重计和所述第三称重计的称重之和达到第三设定重量停止向所述滤杯内加入热水。

9.一种控制器，包括：

至少一个处理器；和

与所述至少一个处理器相连的存储器，其中所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求5-8中任一项所述的智能手冲咖啡制作设备的控制方法。

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求5-8中任一项所述的智能手冲咖啡制作设备的控制方法。

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