GR20180200077U - Ημιαυτοματο σπονδυλωτο εκπαιδευσιμο συστημα συσκευων κουζινας για εκτελεση συνταγων και εργαστηριο γευσιγνωσιας - Google Patents

Abstract

Η βασική ιδέα της εφεύρεσης είναι ένα σύστημα εμπειρογνωμόνων για την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης συνταγής σε επίπεδο απλού φαγητού ή γευσιγνωσίας, μέσω ενός δοχείου τροφίμων, μιας κατσαρόλας επί κινούμενου φορείου και συσκευής ανάλυσης αερίων και φάσματος φωτός της παρασκευαζόμενης τροφής. Τεχνικές λεπτομέρειες είναι: προζύγιση και αυτόματη αποθήκευση σε κανονική αποθήκη, ψυγείο και κατάψυξη, εύρεση θέσης όλων των συναποτελούντων στοιχείων, πλήρης έλεγχος από υπολογιστή και χειροκίνητο μαγείρεμα-καθοδήγηση-εκπαίδευση. Η γραμμή μηχανημάτων έχει σχεδιαστεί για την ημι-επαγγελματική αγορά αλλά διαθέτει δυνατότητες για τροφοδοσία-catering, στρατιωτική σίτιση ειρήνης και εκστρατείας, γαστρονομική μαγειρική και κατά απαίτηση παραγγελία και σερβίρισμα. Η αρθρωτή σχεδίαση επιτρέπει να αρχίσει κανείς με ένα απλό σύστημα με μερικά δοχεία τροφίμων, δύο κατσαρόλες, ένα φούρνο και το βασικό λογισμικό. Στην επόμενη προηγμένη επιλογή χρησιμοποιούνται χιλιάδες κουτιά τροφίμων, κατσαρόλες, φούρνοι και βιομηχανικοί υπολογιστές. Όλα αυτά παρέχουν απεριόριστες φουτουριστικές δυνατότητες που καλύπτουν την δεκαετία για επιστροφή κεφαλαίου μιας τέτοιας επένδυσης σε αυτόματο μαγείρεμα και γευσιγνωσία.

Description

Ημιαυτόματο σπονδυλωτό εκπαιδεύσιμο σύστημα συσκευών κουζίνας για εκτέλεση συνταγών και εργαστήριο γευσιγνωσίας

περιγραφή

Οι τομείς τεχνικής εμβέλειας της εφεύρεσης είναι :

· Παρασκευή φαγητού,

• Ηλεκτρονικά

• Αισθητήρες

• Επιμελητεία

• Εστιατόριο και βιομηχανία αναψυχής

Τα τελευταία χρόνια έχουν χορηγηθεί αρκετά διπλώματα ευρεσιτεχνίας με παρόμοιο αντικείμενο αυτόματου μαγειρέματος: Ρομπότ, συσκευές ελέγχου και μέθοδο ελέγχου- Συσκευή για την παραγωγή ειδών διατροφής- Ετερογενής στόλος ρομπότ για συνεργατική επεξεργασία αντικειμένων- Μέθοδος διεξαγωγής τουλάχιστον μιας διαδικασίας μαγειρέματος- Μηχανή μαγειρέματος τροφίμων- Συσκευές μαγειρέματος τροφίμων- Ηλεκτρικό wok με επεξεργαστή τροφίμων με αυτόματη τροφοδοσία.

Όλα αυτά μελετήθηκαν για τον παρόντα σχεδίασμά, αλλά δημιουργούν περισσότερα προβλήματα από αυτά που επιλύουν. Το μόνο πραγματικό μειονέκτημα που έχουν είναι ότι δεν μπορούν να σχεδιάσουν για το μέλλον.

Η βασική ιδέα της εφεύρεσης συνοψίζεται σε ένα έμπειρο σύστημαυπολογιστή που εκτελεί μια συγκεκριμένη συνταγή μέσω ενός κυτίου τροφίμων (1) μία ανακλινόμενη κατσαρόλα(2), ένα γενικής χρήσης όχημα κουζίνας (3) και ένα εξομοιωτή μαγειρέματος (5). Μερικές τεχνικές λεπτομέρειες που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη πραγματικών αποτελεσμάτων είναι: τριπλή αποθήκη τροφίμων (κανονική, ψυγείο και καταψύκτης)- Ετικέτα RFID για την ανίχνευση θέσης- Σύνδεση συσκευών Wi-Fi και έλεγχος κεντρικού υπολογιστή για όλα τα εξαρτήματα κουζίνας- εκπαίδευση του υπολογιστή στο μαγείρεμα τόσο από την κονσόλα χειριστή όσο και από πακέτα λογισμικού που προσομοιώνουν μια ενέργεια μαγειρέματος.

Η παγκόσμια αγορά και η τρέχουσα τεχνολογία είναι πολύ προχωρημένες. Παρουσιάζονται προϊόντα για μαγείρεμα οικιακού αυτοματισμού και τεράστιες εγκαταστάσεις μηχανών για τη βιομηχανία αναψυχής. Παρ' όλα αυτά, δεν υπάρχουν παρόμοιες προσπάθειες για την ημιεπαγγελματική αγορά. Η εφεύρεση είναι αρθρωτή και ο χρήστης μπορεί να ξεκινήσει με μερικά κυτία τροφίμων, μερικές κατσαρόλες, ένα φούρνο και το βασικό λογισμικό που εκτελείται σε ένα μόνο υπολογιστή. Σε αυτό το επίπεδο εισόδου στην αγορά σε μία μικρή κουζίνα, ο σεφ μπορεί να εκτελέσει μία αρχική βασική συνταγή κατόπιν ζήτησης για κάποιον πελάτη. Ακόμη και σε αυτό το βασικό σύστημα προσφέρονται απεριόριστες παραλλαγές γευσιγνωσίας: στο ψήσιμο, στο βράσιμο, στο αλάτισμα, στα μπαχαρικά, ειδικά λάδια-βούτυρα, επιπλέον βότανα, και χιλιάδες άλλες επιλογές. Όλα αυτά προστίθενται στο κείμενο της συνταγής στο κομπιούτερ και αποθηκεύονται με κάποιο όνομα. Αυτό μπορεί να επαναληφθεί ή να βελτιωθεί οποιαδήποτε στιγμή αργότερα.

Το προηγμένο σύστημα διαθέτει απεριόριστες φουτουριστικές δυνατότητες, όπως το κιβώτιο πολλαπλών αισθητήρων (9) και το σύστημα εμπειρογνώμονα (8), που καλύπτουν τη δεκαετή χρονική περίοδο για απόδοση επένδυσης (ROI).

Για να αποκαλύψουμε την εφεύρεση, επισυνάπτουμε 9 σχέδια.

Σχέδιο 1 περιγράφει· τη γενική διάταξη της εφεύρεσης

• ένα δοχείο τροφίμων (1) σε μία αποθήκη τροφίμων (13).

· μια ανακλινάμενη κατσαρόλα(2)

• κουτί πολλαπλών αισθητήρων ( 9 ) με αναλυτές φάσματος αερίων και κάμερες.

• ένα γενικής χρήσης όχημα κουζίνας (3) που φέρει όλα τα μαγειρικά σκεύη, κατσαρόλες (2) και ταψιά (12).

· Ένα σύστημα ανάρτησης επί οροφής (4) για φιάλες και μπαχαρικά σε μύλους.

• έναν εξομοιωτή μαγειρέματος (5) με έξι άξονες.

• ένα σύστημα εντοπισμού θέσης κουζίνας (6),

• έναν κεντρικό υπολογιστή κουζίνας (7),

· μια σύνδεση ραδιοσυχνοτήτων στον υπολογιστή μέσω της κεραίας (38).

• κεφαλές υγρών και μπαχαρικών (41, 42),

• οχήματα (3),

• μαγειρικά σκεύη (2),

• έναν αριθμό κεραιών (71, 38 )

· το λογισμικό ανίχνευσης θέσης που σε συνδυασμό με τον υπολογιστή (7) δίνει τις ακριβείς χωροχρονικές συντεταγμένες όλων των συναποτελούντων την κουζίνα στοιχείων.

• ένα εκπαιδεύσιμο σύστημα εμπειρογνωμόνων (8)<.>

• μια οθόνη προειδοποιητικού μηνύματος ( 78)

· διακριτά βήματα εκτέλεσης συνταγής: εισαγωγή τροφίμων (15), μαγειρέματος (16), μεταφοράς (17) σε ένα άλλο σκεύοςο για μαγείρεμα, το μαγείρεμα τελειώματος με εξομοιωτή μαγειρέματος (18) και ειδοποίηση επείγουσας παρέμβασης (19).

Σχέδιο 2 περιγράφει τη διαδικασία μαγειρέματος.

• ένα γενικής χρήσης όχημα κουζίνας (3)

• ερπυστριοφόρο (31) ή με ρόδες,

• ένα σώμα ανύψωσης του οχήματος (32),

• ένας τηλεσκοπικάς ανυψωτικός ενεργοποιητής (33)

· μια θερμή επιφάνεια ψησίματος (29 )

• ένα ημισφαιρικά (21) σκεύος-κατσαρόλα.

• ένα ανοιγόμενο κάλυμμα (22)

• ένας αναδευτήρας σε κατάσταση ευρείας εκκένωσης ( 27)

• ένας αριθμό ετικετών τοποθετήσεως (65),

· ένα σύστημα καθοδήγησης (36) με κινητήρες και συσσωρευτές,

• μια βιομηχανική σύνδεση ηλεκτρισμού (37)

• Το σύστημα τοποθέτησης τριών αξόνων κάτω από την οροφή (4) • μία αντλία δοσολογίας (51) προσαρτημένη σε οποιαδήποτε φιάλη ή δεξαμενή.

· ένα δοσομετρικό μύλο (52)

• για βότανα και μπαχαρικά (53)

• την ικανότητα να παραδίδει τα μπαχαρικά και τα υγρά σε οποιοδήποτε σημείο της κουζίνας μέσω των ενεργοποιητών κίνησης 3 αξόνων.

• δεξαμενές και μπουκάλια (54)

· βότανα και μπαχαρικά (55).

Σχέδιο 3 του κυτίου τροφϊμων(Ι).

· Το κυτίο τροφίμων (1)

• μια ετικέτα τοποθέτησης (65) συρραμμένη στο κυτίο.

• τραπεζοειδές κουτί τροφίμων (41) με

• ένα κάλυμμα (42) σταθερά συνδεδεμένο με

• μεντεσέδες (43),

· ένα μάνδαλο (44) κάτω από την άκρη του καλύμματος,

• ένα άγκιστρο (45) στερεωμένο στο κύριο σώμα του κιβωτίου με

• ένα ελατήριο (46) και

• ένα άκρο απελευθέρωσης (47)

• ικανό ώστε να ωθηθεί από τον ενεργοποιητή (48)

Σχέδιο 4. Εκφόρτωση τροφίμων από την αποθήκευση στην κατσαρόλα. Η Διαδικασία αριθμός 15, εισαγωγή τροφίμων από αποθήκη.

• Ο ενεργοποιητής (48) έχει ήδη αυξηθεί και πιέζει το κλείστρο.

Σχέδιο 5 κατσαρόλα ( 2) λεπτομερής περιγραφή.

• Η ανακλινόμενη κατσαρόλα(2),

• ένα ημισφαιρικό λέβητα (21)

• μια θερμή επιφάνεια ψησίματος ίδιου σχήματος (29),

• ένα κάλυμμα (22) που ανοίγεται από τον ενεργοποιητή (23),

• Ενας αναδευτήρας ανάμιξης (26) ή εκκένωσης (27) που επιλέγονται ανάλογα με την επιθυμητή λειτουργία.

• ενεργοποιητής (24),

• ένας αναδευτήρας που περιστρέφεται από τον ενεργοποιητή (25) • μια ελεύθερη κρεμαστή γλώσσα (30 ) για την εκφόρτωση σε άλλα σκεύη μαγειρέματος (12).

• Ένα ανυψωμένο σταθερό σημείο μεντεσέδων ( 110) όπου οι ενεργοποιητές κρέμονται με απεριόριστη ελευθερία κινήσεων.

• Συγκεντρωτής ψηφιακών δεδομένων ( 111)

• Συσκευή επικοινωνίας κατσαρόλας-οχήματος ( 112) με υπολογιστή. • Γραμμές δεδομένων (113)

• Γραμμές χαμηλής τάσης συνεχούς ρεύματος ( 115)

• Γραμμές υψηλότερης τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος (114)

Σχέδιο 6 TIC δύο επιλογές ανάμιξης-εκκένωσης

· Ενεργοποιητής επενεργών προς τα κάτω (24)

• Ανάμεικτης σε Ευρεία θέση (27) μέσα στη κατσαρόλα ( 2)

• Ανάμεικτης Περιορισμένης επιφάνειας - Λεπτή θέση (26)

Το σχέδιο 7 δείχνει μια νέα φριτέζα με έξυπνη χρήση του ήδη υπάρχοντος υλικού.

• Η αρχική φάση (67 ) εκφορτώνοντας το λάδι σε ένα άλλο σκεύος. • Ο αναδευτήρας σε ευρεία θέση (68) που εκβάλλει μόνο το λάδι.

• Η δεύτερη φάση του αναδευτήρα (69) που επιστρέφει ανάμεσα από τις ήδη τηγανισθείσες πατάτες.

• Ο αναδευτήρας σε στενή θέση (70) και επιστρέφοντας στην αρχική του θέση.

• Η τρίτη φάση (71)

• Ο αναδευτήρας σε ευρεία θέση (72 )

• Ο αναδευτήρας ωθεί τις πατάτες στον φούρνο ( 12)

Σχέδιο 8

Ο εξομοιωτής μαγειρέματος (5).

Δίνει τις τελικές διορθώσεις (εργασία 18) στο φαγητό στο ανοιχτό συρτάρι του φούρνου.

σύστημα ανάρτησης με εργοποιητές έξι αξόνων (62).

εναλλάξιμες κεφαλές εργασίας (61).

Σχεδιο 9 Το κιβώτιο πολλαπλών αισθητήρων (9).

μια θωράκιση θερμικής απομόνωσης (91) επάνω από τη .γυάλινη μη ανακλινόμενη κορυφή του σκεύους (2),

γυρω-γύρω ψήκτρες (92)

βαθμονομημένος αισθητήρας αερίου μονοξειδίου του άνθρακα (93) Βαθμονομημένος αισθητήρας αερίου αιθυλενίου (94)

θερμοκρασία αερίου, αισθητήρα υγρασίας και πίεσης ( 95 ), Αισθητήρας αερίου Ν02 (96),

Πυρόμετρο ακρίβειας επιφάνειας τροφής (97 ),

θερμικό σύστημα απεικόνισης (98 ),

Πλέγμα περιορισμού ταχύτητος αερίων (99)

Γυάλινο κάλυμμα κυτϊου (100)

Κάλυμμα ανακλινόμενης κατσαρόλας από γυαλί (101).

Ροή αέρα από το εσωτερικό προς τα έξω (102).

Το κυτίο τροφίμων (1) είναι η μόνη μέθοδος αυτόματης λήψης τροφίμων. Η αποθήκη έχει τρία τμήματα ένα για κανονική τροφή, ένα ψυγείο για φρέσκα προϊόντα και το τρίτο για βαθεία κατάψυξη.

Στο στάδιο προ-επεξεργασίας το τρόφιμο χωρίζεται σε μερίδες μαγειρέματος σε διαφορετικά επιθυμητά μεγέθη. Κάθε μικρή ή μεγάλη μερίδα τοποθετείται μέσα στο κουτί (1), που δύναται να έχει πολλά μεγέθη. Ο χειριστής πλήρωσης εκτελεί τα ακόλουθα βήματα:

• Αρχικά πληκτρολογεί σε ένα βιομηχανικό τερματικό τα γενικά δεδομένα για τα τρόφιμα, όπως τύπο, ποιότητα, σχετικό τιμολόγιο, ειδικά στοιχεία παραγγελιών κ.λπ.

• Στην συνέχεια ο χειριστής ανάλογα με την εφαρμογή διαιρεί το φαγητό σε επιθυμητά κομμάτια και τοποθετεί κάθε κομμάτι σε ένα δοχείο (1).

• Βάζει το δοχείο σε ζυγαριά ακρίβειας. Υπολογίζεται αυτόματα το βάρος του κυτϊου και τοποθετείται μια ετικέτα RFID (65) για αναγνώριση.

• Τελικά, το όχημα (3) με το συρτάρι (49) αρπάζει το κουτί.

• Όταν το γενικής χρήσης όχημα κουζίνας (3) γεμίσει γεμάτο με κουτιά τροφίμων, αυτά ταξινομούνται στο τελικό ράφι προορισμού (13) Αυτό καθαυτό το δοχείο (1) είναι ένα τραπεζοειδές κουτί (41), με κάλυμμα (42) σταθερά συνδεδεμένο με αρθρώσεις (43), ένα μάνδαλο (44) κάτω από την άκρη του καλύμματος, ένα άγκιστρο (45), που στερεώνεται σταθερά στο κύριο σώμα του κιβωτίου με ένα ελατήριο (46) και ένα άκρο απελευθέρωσης (47) που πιέζεται από τον ενεργοποιητή (48).

Το κλειστό δοχείο έχει δύο στάδια λειτουργίας. Παραμένει κλειδωμένο μέχρι να φτάσει στο σημείο πάνω από το σκεύος μαγειρέματος (σχέδιο 3,4). Εκεί προχωρεί στο δεύτερο στάδιο, όπου ο ενεργοποιητής (48) ωθεί το χαμηλό άκρο του άγκιστρου (45) και το μάνδαλο ανοίγει το κάλυμμα (42).

Το ανοιχτό δοχείο ανατρέπεται με τον ενεργοποιητή τύπου (28) πάνω από την μη κεκλιμένη κατσαρόλα(2) και με την βαρύτητα εκφορτώνει το περιεχόμενο για περαιτέρω επεξεργασία.

Η ανακλινόμενη κατσαρόλα (2) είναι η βάση της εκτέλεσης των συνταγών. Μία πλήρη πραγματική λειτουργία απαιτεί πολύ περισσότερα από ένα κατσαρόλες. Όλα τα μέρη του συστήματος που έρχονται σε επαφή με το φαγητό είναι αποσπώμενα για να πλυθούν. Η ανακλινόμενη κατσαρόλα έχει δύο θέσεις, μαγείρεμα και φόρτωση-εκφόρτωση μαγειρευθέντος φαγητού.

Η ανακλινόμενη κατσαρόλα(2) σε κανονικό στάδιο ψησίματος τοποθετείται πάνω σε ένα όχημα κουζίνας (3). Έχει ένα ημισφαιρικό λέβητα (21), τοποθετημένο πάνω σε ένα παρόμοιου σχήματος θερμικό στοιχείο (29), ένα καλά κεκλεισμένο κάλυμμα (22) και έναν αναδευτήρα ανάμειξης (26). Από καιρό σε καιρό, και μόνο μετά από εντολή του κεντρικού υπολογιστή (7), το άνω άκρο του αναδευτήρα ωθείται (ή έλκεται) από τον ενεργοποιητή (25) για να μην «κολλήσει» το φαγητό. Αυτό είναι το πρώτο και απλούστερο στάδιο μαγειρέματος.

Το δεύτερο στάδιο ξεκινά όταν το γενικής χρήσης όχημα κουζίνας (3) με την κλειστή κατσαρόλα στην κορυφή του κινείται μέχρι το σημείο της ανταλλαγής τροφίμων όπου τον περιμένει ένα άλλο σκεύος κατσαρόλα, τηγάνι ή φούρνος. Εκεί ο τηλεσκοπικός βαρύς ανυψωτήρας(33) ανυψώνει το δοχείο στο επιθυμητό υψηλότερο σημείο. Στη συνέχεια ο πλευρικός ενεργοποιητής (28) γέρνει το σκεύος (21) σε κεκλιμένη θέση. Ο ενεργοποιητής (23) τραβιέται και έτσι ανοίγει το κάλυμμα (22). Μετά ο ενεργοποιητής (24) ωθεί τον αναδευτήρα σε ευρεία θέση (27), ο ενεργοποιητής (25) ωθεί τελικά από μέσα προς τα έξω τον αναδευτήρα και όλα τα συστατικά του σκεύους μεταφέρονται προς το γλωσσίδιο (30 ) και στην από κάτω κατσαρόλα ή φούρνο.

Το σκεύος (2) για να επιτευχθεί πλήρης λειτουργικότητα μοιράζεται με το όχημα (3) τις γραμμές δεδομένων (111, 113), τις τηλεπικοινωνιακές γραμμές (112, 38), και τις ηλεκτρικές γραμμές DC και AC (115, 114).

Το πλήρως εξοπλισμένο όχημα Kouζινας (3) μεταφέρει όλες τις κατσαρόλες, τηγάνια, φούρνους και εξομοιωτές μαγειρέματος στο επιθυμητό σημείο της κουζίνας. Το όχημα βασικά φιλοξενεί τον ηλεκτρικό υπολογιστή και την σηματοδότηση δεδομένων με τη σχετική κατσαρόλα για όλο τον κινούμενο εξοπλισμό της κουζίνας. Επίσης έχει την μπαταρία (116), την ερπύστρια ή τους τροχούς, τον τηλεσκοπικό βαρέως τύπου ηλεκτρικό ενεργοποιητή (33) και την υποδοχή για σύνδεση με το ρεύμα της κουζίνας. Στο εξωτερικό του οχήματος έχουν ενσωματωθεί περισσότερες από μία ετικέτες για να αναφέρουν τα δεδομένα θέσης στην κεραία (71). Ο υπολογιστής μεταδίδει (38) λεπτομερείς οδηγίες περιστροφής στους κινητήρες του οχήματος (δύο για την ερπύστρια και τέσσερις για τις εκδόσεις με τροχούς). Ο κινητήρας λειτουργεί και το όχημα φτάνει στη νέα θέση με επιδιωκτέα ακρίβεια 2 mm.

Είναι σημαντικό εδώ να ξεκαθαρίσουμε για άλλη μια φορά ότι το όχημα είναι ένα όχημα χωρίς αυτόνομη λογική και πορεία. Δεν μπορεί να δει και αποφύγει συγκρούσεις μέσα στην κουζίνα, ακούει μόνον τον κεντρικό υπολογιστή (7). Θα μπορούσε να ταξιδέψει με ένα ανοικτό σκεύος που χύνει γύρω του καυτό λάδι, εάν ο υπολογιστής ξεχάσει να το σφραγίσει. Αυτό δείχνει και ότι εδώ απλά περιγράφεται γενικά η εφεύρεση. Στην υλοποίηση θα πρέπει να προστεθούν και συστήματα που πιστοποιούν την εκτέλεση κάθε εντολής αλλά όλα αυτά δεν είναι σημεία αποκάλυψης της εφεύρεσης.

Η γενική διαλειτουργικότητα της εφεύρεσης είναι αρκετά περίπλοκη. Η απλοποιημένη προσέγγιση είναι ότι τα πάντα ελέγχονται από τον υπολογιστή (7) και το σχετικό σύστημα εμπειρογνωμόνων απλά παρέχει την απαραίτητη ευφυΐα.

Σε ένα πρώτο απλό παράδειγμα για να βράσουν δύο μερίδες μακαρόνια, τα βήματα που εκτελούνται στα μηχανήματα είναι:

1. Σε μια προγενέστερη προκαταρκτική φάση ο χειριστής έχει βάλλει τα ζυμαρικά μέσα στο δοχείο (1).

2. Το σύστημα εμπειρογνωμόνων δέχεται μια εντολή για να εκτελέσει τον αριθμό συνταγής- 1345. Στέλνει στον υπολογιστή τα βήματα εκτέλεσης σε κάποιον ψευδοκώδικα.

3. Ο υπολογιστής διαβάζει τον κώδικα και εκτελεί ένα βήμα κάθε φορά.

4. Το όχημα (3) προσεγγίζει την αποθήκη τροφίμων (13), εξάγει το συρτάρι ( 49) και αρπάζει το κουτί ζυμαρικών (1).

5. Ο υπολογιστής δίνει εντολή στη κατσαρόλα (2) να τραβήξει τον ενεργοποιητή (23) και το κάλυμμα (22) ανοίγει.

6. Η δεξαμενή νερού μετακινείται μέσω του συστήματος αξόνων (54), ο δοσομετρητής (51) λειτουργεί για 4 δευτερόλεπτα και εκβάλλει 2 λίτρα νερού στην κατσαρόλα (1).

7. Ο υπολογιστής ενεργοποιεί την πλάκα θέρμανσης (29) και περιμένει το νερό να βράσει.

8. Ο υπολογιστής ξέρει σε λεπτά θα βράσει το νερό (ή ρωτάει τους αισθητήρες (97, 98). Μόλις το νερό βράσει ο ενεργοποιητής (32) ανοίγει το καπάκι (22)

9. Το όχημα με το δοχείο ζυμαρικών ξεκινά και πάει δίπλα στην κατσαρόλα 10.0 τηλεσκοπικός ενεργοποιητής (32) ανυψώνει το δοχείο.

11.0 ενεργοποιητής (48) αυξάνεται κατά μήκος και ανοίγει η κλειδαριά.

12. Το δοχείο ζυμαρικών (1) εκφορτώνεται μέσα στο σκεύος βρασμού σύμφωνα με τη διαδικασία (15)

13.0 ενεργοποιητής (23) ωθεί το καπάκι κλείσει και τα ζυμαρικά βράζουν. Με παρόμοιο τρόπο εκφορτώνεται και λάδι από μία φιάλη που ταξίδευσε μέσω του συστήματος των αξόνων και τα σπαγγέτι είναι έτοιμα.

Άλλα υποσυστήματα της εφεύρεσης είναι :

• Ο εξομοιωτής μαγειρέματος (5) και τελικός επεξεργαστής μαγειρέματος • κιβώτιο πολλαπλών αισθητήρων (9) που αναλύει τα αέρια μαγειρέματος και τμήμα από το οπτικό φάσμα.

• Οι εντολές και η ροή των επικοινωνιών.

• Η καθοδηγούμενη μαγειρική και εκπαίδευση από έναν σεφ.

• Το σύστημα εμπειρογνωμόνων.

Ο εξομοιωτής μαγειρέματος και τελικός επεξεργαστής μαγειρέματος βελτιώνει τις μη ακριβείς και ουχί συνηθισμένες διαδικασίες μαγειρέματος. Ο τελικός επεξεργαστής μαγειρέματος εκτελεί ότι δεν δύνανται όλα τα υπόλοιπα υποσυστήματα. Αυτή η βελτίωση εκτέλεσης της συνταγής έχει δύο βήματα: την εύρεση σφάλματος και την επούλωση του.

Ο πρώτος είναι να καθορισθεί η ανωμαλία μετά από χειροκίνητες προειδοποιήσεις ή μηνύματα του υπολογιστή. Μερικές φορές ο σεφ-χειριστής βλέπει στον χώρο της κουζίνας κάτι ασυνήθιστο. Άλλες φορές το σύστημα εμπειρογνωμόνων (8) βρίσκει μια σύγκρουση συνταγών, μια μη υποστηριζόμενη ενέργεια ή μια προσωρινή αδυναμία παραγωγικής εκτέλεσης κάποιας εντολής. Σε όλες τις περιπτώσεις, μια εντολή προειδοποίησης αποστέλλεται στην οθόνη χειροκίνητης επέμβασης (78).

Το δεύτερο βήμα αφορά την διόρθωση των σφαλμάτων. Υπάρχουν πολλοί τρόποι επέμβασης. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης ο χειριστής πατά το κουμπί πανικού, που αναστέλλει το συνολικό μαγείρεμα και μεταβαίνει στο σημείο της ανάγκης. - Σε ορισμένες περιπτώσεις, η χειροκίνητη παρέμβαση θα μπορούσε επίσης να επιτευχθεί με την επιλογή από την κεντρική κονσόλα (82) ενός λογισμικού ανάλογης δράσης. Ο χειριστής βλέπει μια λίστα 30 ενεργειών.

Επιλέγει εκείνο που λέει: «εξόπλισε τον βραχίονα του τελικού επεξεργαστή μαγειρέματος με ένα εργαλείο ανάδευσης, πήγαινε στην κατσαρόλα με αριθμό 8Β και ανάδευσε αργά και σε επαφή με την επιφάνεια της κατσαρόλας». Έτσι και γίνεται.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι όταν μερικές φορές δημιουργείται ένας σωρός από πατάτες μετά από το άδειασμα της κατσαρόλας στο φούρνο. Η πυροκάμερα (98) του κιβωτίου με αισθητήρες (9) αποστέλλει την εικόνα στο ειδικό σύστημα. Με απλές στατιστικές μεθόδους αναγνώρισης σχημάτων, αποκαλύπτεται η ανωμαλία και ο υπολογιστής στέλνει τον τελικό επεξεργαστή μαγειρέματος (5). Αυτό το μηχάνημα είναι ικανό για κάθε είδους ενέργεια. Σε αυτή την περίπτωση μια σπάτουλα είναι συνδέεται στο σύστημα των 6 αξόνων. Στη συνέχεια, η σπάτουλα με αργές ενέργειες λύνει το πρόβλημα. Αυτό θα μπορούσε να γίνει αυτόματα ή μέσω των χειριστηρίων του συστήματος (82) στα αρχικά στάδια της εκπαίδευσης.

Όλες οι παραπάνω ενέργειες του τελειωτή μαγειρέματος (5) θα μπορούσαν να σχεδιαστούν προσεκτικά και να ενσωματωθούν στη συνταγή για πλήρη αυτόματη λειτουργία χωρίς παρακολούθηση. Αυτή είναι η κύρια εργασία τελικής επεξεργασίας μαγειρέματος (5).

Η καθοδηγούμενη μαγειρική από έναν σέφ είναι μια μή αυτόματη διαδικασία που εκτελείται με απλή εξωτερική καθοδήγηση από τον άνθρωπο. Αυτή αποθηκεύεται στη μνήμη του συστήματος εμπειρογνωμόνων (9). Σε ένα πιο εξελιγμένο παράδειγμα, το σύστημα μπορεί να σταματήσει λόγω κακής μυρωδιάς καύσης του κρέατος. Σύμφωνα με αυτήν το κιβώτιο με αισθητήρες (9) διαβάζει και καταγράφει τα αέρια και το χρώμα του μαγειρέματος.

Προϋπόθεση εδώ είναι η προσθήκη της νεογέννητης θεωρίας των αερίων καύσης στο ξηρό μαγείρεμα (ψήσιμο). Η μορφή αυτής της προσθήκης είναι ένας αριθμός φωτογραφιών και χημικών αντιδράσεων. Στο παράδειγμα μας η πραγματική μυρωδιά του κρέατος καψίματος συγκρίνεται με τη μνήμη και γίνεται ακριβής αντιστοίχιση. Αμέσως η εντολή του υπολογιστή ανοίγει την πόρτα και σβήνει τον φΰύρνο.

Το κιβώτιο πολλαπλών αισθητήρων (9) για ανάλυση αερίων και ηλεκτρομαγνητικού φάσματος είναι μια αμφιλεγόμενη φουτουριστική επιλογή. Η ανάλυση αερίων και εικόνων είναι μια από τις επιλογές εκατοντάδων συστημάτων εμπειρογνωμόνων (5). Για αυτήν την διαδικασία χρησιμοποιούνται αρχές τεχνητής νοημοσύνης που ταιριάζουν σε τεράστιες βάσεις δεδομένων. Στην τρέχουσα αρχική εφεύρεση, οριακά θα χρησιμοποιηθεί αυτή την επιλογή. Για αυτήν το κιβώτιο πολλαπλών αισθητήρων (9) αναλύει δύο από τα στοιχεία μαγειρέματος τα αέρια και το ανακλώμενο από την επιφάνεια μαγειρέματος φάσμα φωτός.

Παραδοσιακά, κάθε σέφ εξετάζει οπτικά την επιφάνεια των τροφίμων και αξιολογεί - μυρίζει τα αέρια μαγειρέματος. Η κάλυψη φάσματος της συσκευής μας υπερβαίνει το ανθρώπινο μάτι με υπέρυθρη υπεριώδη, ορατή και μεσαία υπέρυθρη ακτίνα από 100nm έως 5 pm. Η εκπομπή φωτός ταξιδεύει μέσα από τη διαφανή επιφάνεια της κατσαρόλας ( 101), το κιβώτιο αισθητήρα (9), το γυαλί θερμομόνωσης και φτάνει τελικά στόυς αισθητήρες φωτός (97,98).. Τα δεδομένα αποστέλλονται μέσω του διαύλου (113) του συγκεντρωτή (111) και του ηλεκτρονικού υπολογιστή (112) στον κεντρικό υπολογιστή.

Από την άλλη πλευρά η διαδρομή των αερίων ( 102) αρχίζει από την οπή του καλύμματος, τα αέρια εισέρχονται στο κουτί του αισθητήρα μέσω του καλύμματος απομόνωσης θερμότητας (91) και του πλέγματος μείωσης ταχύτητας (99) και διασπώνται στον ανοικτό αέρα και στην περιοχή των αισθητήρων. Οι αισθητήρες αερίων (93,94,95,96) μετρούν ανάλογα και αναφέρουν στον υπολογιστή(112, 7).

Η οοή επικοινωνίας και διοίκησης βασίζεται σε μια φθηνή ετικέτα (65) και Wi-Fi αντίστοιχα. Ο χώρος της κουζίνας σαρώνεται συνεχώς (71) και αποθηκεύει τα χωροχρονικά στοιχεία στη βάση δεδομένων. Όλες οι ενέργειες βασίζονται σε αυτά τα δεδομένα. Από την άλλη πλευρά, στη συνέχεια, το σύστημα Wi-Fi μεταδίδει (38) τις εντολές δράσης σε όλα μηχανήματα της κουζίνας σε μια διαδραστική ατέρμονα διαδικασία.

Το σύστημα εμπειρογνωμόνων αποτελεί το μυαλό της εφεύρεσης. Χειρίζεται όλες τις μικρές και μεγάλες λεπτομέρειες για την επιτυχή μαγείρεμα. Οι λειτουργίες είναι:

• Μετάφραση από την την ψεύδο-γλώσσα της συνταγής σε κανονική γλώσσα προγραμματισμού (πχ MATLAB).

• Ξανά μετάφραση σε οδηγίες του οχήματος και χειρισμού κατσαρόλας και ταψιών,

• Υπολογισμός χώρο-χρονικών δεδομένων τοποθέτησης για όλο το υλικό του συστήματος από τα κουτιά μέχρι τους φούρνους.

• Υπολογισμός γευμάτων και πληροφορίες για τη διατροφή και τις θερμίδες.

• Αποθήκευση επιθυμιών πελάτη και προτάσεις σερβιρίσματος.

· Και εκατοντάδες άλλες χρήσιμες ή φουτουριστικές λειτουργίες.

Η βασική λειτουργία του συστήματος εμπειρογνωμόνων είναι να διαβασθεί, να γραφεί, και να εκτελεστεί η αρχική συνταγή. Μια καλά γραμμένη στον υπολογιστή συνταγή είναι ο ακρογωνιαίος λίθος της εφεύρεσης. Στο πρώτο βήμα μια κανονική συνταγή μετατρέπεται σε μια λογική συνταγή χωρίς χωροχρονικές αντιφάσεις και αποκλίσεις. Στη συνέχεια, κάθε παράγραφος της συνταγής μετατρέπεται σε δηλώσεις μακροσκοπικής γλώσσας συνταγής. Για παράδειγμα, η παράγραφος "θέρμανση του λαδιού της φριτέζας" μεταγράφεται σε:

• Άνοιξε τό κάλυμμα του σκεύους 44

· A = xyz (συντεταγμένες) σκεύους

• Β = το κέντρο χχ του A

• Πιάσε το μπουκάλι 32 με λάδι και την κεφαλή δοσομέτρησης 33

• Μετακίνησε την κεφαλή δοσομέτρησης 33 στο σημείο Β

• Απελευθέρωσε τη βαλβίδα της κεφαλής 33

· Ενεργοποίησε την πλάκα θερμότητας

• Αναστολή 5 λεπτών

Στη συνέχεια, το πρόγραμμα μετατρέπεται με compiler στον εκτελέσιμο κώδικα. Αυτός δεν είναι ένα αρχείο «*.exe», αλλά οι εντολές που πρέπει να εκτελεστούν από το υλικό οχήματα και κατσαρόλες. Οι εντολές του υλικού είναι σε πολύ πρωτόγονο επίπεδο ηλεκτρικών σημάτων στα φθηνά ηλεκτρονικά που χρησιμοποιούνται. Η συντακτική επιτροπή του κώδικα είναι ένας προγραμματιστής σε συνεργασία με την έναν σέφ.

Λόγω του καθολικού σχεδιασμού της εφεύρεσης, ο χειριστής θα μπορούσε να αντικαταστήσει πολλούς παραδοσιακούς εξοπλισμούς και διαδικασίες. Για παράδειγμα, μια φριτέζα είναι ήδη εδώ χωρίς νέο hardware χρησιμοποιώντας υπολογιστική νοημοσύνη προγραμματισμού με απλά βήματα:

«Μία κατσαρόλα (1) έχει ψήσει τις πατάτες με λάδι και το φαγητό είναι έτοιμο για το επόμενο βήμα. Ο αναδευτήρας παίρνει την ευρεία του θέση και (68) βοηθά στην εκφόρτωση μόνο του λαδιού σε άλλο σκεύος. Στη συνέχεια, ο αναδευτήρας αλλάζει σε στενή θέση ( 70) και επιστρέφει στην άλλη πλευρά. Τέλος, (71) ο αναδευτήρας μεταμορφώνεται και πάλι σε θέση πλάτος (72) και ωθεί τις πατάτες στο φούρνο (12).»

Υπάρχει μια σειρά προβλημάτων ή αρρυθμιών σχεδιασμού που έχουν επιλυθεί μόνον εν μέρει.

Η διαδικασία πλήρωσης των δοχείων ( 1) με τρόφιμα από χειριστή γίνεται χειροκίνητα εντός του συστήματος, δεν είναι αυτόματη. Κάθε είδος διατροφής χωρίζεται σε κατάλληλα κομμάτια, τοποθετείται σε ένα δοχείου τύπου (1). Αυτό ζυγίζεται και σημαίνεται με ετικέτα RFID. Στη συνέχεια, ένας τύπος του οχήματος (3) διανέμει τα δοχεία στην αποθήκη.

Αυτό προτιμήθηκε διότι είναι αδύνατο να σχεδιαστεί ένα πλήρως αυτόματο σύστημα. Τα δύσκολα, δαπανηρά ή αδύνατα συστήματα πολύ εύκολα αντικαθίστανται από μία απλή ανθρώπινη παρέμβαση.

Η φιλοσοφία και τα οι σένσορες του κιβωτίου αισθητήρων υπερβαίνει σήμερα τις δυνατότητες της επιστήμης μαγειρέματος. Αυτό είναι φυσιολογικό για το μαγείρεμα τη βοήθεια πλήρους φάσματος εκπομπών και αερίων δεν είναι έτοιμο επιστημονικά. Αυτά τα χαρακτηριστικά σχεδιάσθηκαν και περιλαμβάνονται στην εφεύρεση επειδή η ερώτηση "Ποιο έγινε πρώτα το κοτόπουλο ή το αυγό; " Δεν έχει απαντηθεί. Το κουτί αισθητήρων συσσωρεύει γνώση γνώσης σε κάθε κύκλο μαγειρέματος και θα ακολουθήσει η επιστημονική ανάλυση. Αυτό συμβαίνει και στο hardware υπολογιστών που είναι 20 έτη μπροστά από το software.

Οι κατσαρόλες, τα ταψιά και τα δοχεία χρειάζονται πλύσιμο. Λόγω της σύνδεσης κάθε κατσαρόλας με το ηλεκτρικό ρεύμα και το δίκτυο δεδομένων, χρειάζεται αποσυναρμολόγηση πριν από το πλύσιμο. Αυτό είναι εφικτό μόνο από τον χειριστή, αν και μια κανονική επαγγελματική μηχανή καθαρισμού κάνει τον τελικό καθαρισμό.

Στο στάδιο δοκιμής της εφεύρεσης σε πρε-άλφα τέστ ένας αριθμός των τμημάτων θα αντικαταστήσει από πιο αποτελεσματική υποσυστήματα.

Τα ηλεκτρικά και τα μηχανικά μέρη είναι εμπορικά διαθέσιμα που διατίθενται από τη βιομηχανία σήμερα, αλλά υπάρχουν πολλές λεπτομέρειες εφαρμογής που πρέπει να επιλυθούν, τόσο σε τεχνικό όσο και σε επίπεδο κόστουςωφέλειας.

Όλοι οι τύποι συστημάτων λογισμικού, εφαρμογής, εξειδικευμένων συστημάτων και εντολών υλικού χρειάζονται σχεδίασμά από την αρχή.

Claims (9)

1. Ημιαυτόματο σπονδυλωτό εκπαιδεύσιμο σύστημα συσκευών κουζίνας για εκτέλεση συνταγών και εργαστήριο γευσιγνωσϊας

   Αξιώσεις

   Αξίωση 1

   Το ημιαυτόματο σπονδυλωτό εκπαιδευτέο σύστημα για εκτέλεση συνταγών και εργαστήριο γευσιγνωσϊας χαρακτηρίζεται από ένα κυτίο τροφίμων (1) σε μια αποθήκη (13)·

   μια ανακλινόμενη κατσαρόλα(2) με ένα κιβώτιο πολλαπλών αισθητήρων ( 9 ) για αέρια και αναλυτές φάσματοςένα γενικής χρήσης όχημα κουζίνας (3) που μετακινεί όλες τις συσκευές μαγειρέματος, κατσαρόλες, τηγάνια και φούρνους (12)·

   ένα σύστημα ανάρτησης επί οροφής ( 4) ικανό να παραδίδει τα υγρά σε φιάλες και τα μπαχαρικά σε μύλουςέναν εξομοιωτή μαγειρέματος (5) σε έξι άξονες-Ένα σύστημα εντοπισμού θέσης κουζίνας (6), έναν υπολογιστή κουζίνας (7), με ένα σύστημα εμπειρογνώμονα (8)-που έχει τον ολικό έλεγχο εκτέλεσης της συνταγής, όπως η μεταφορά των τροφίμων (15), μαγειρέματος (16), μεταφοράς (17) σε ένα άλλο δοχείο μαγειρέματος, το φινίρισμα του μαγειρέματος (18) και την ειδοποίηση σε οθόνη (19)·
2. Αξίωση 2

   Η ανακλινόμενη κατσαρόλα μαγειρέματος (2), σύμφωνα με την ανωτέρω κυρία αξίωση 1 χαρακτηρίζεται από ένα ημισφαιρικό δοχείο (21), μια θερμή ωσαύτως ημισφαιρική επιφάνεια μαγειρέματος (29 ), ένα κάλυμμα (22) που ανοίγει από τον ενεργοποιητή (23), με δυο επιλογές ανάμιξης (26) - εκκένωσης (27) από τον ενεργοποιητή (24) και, τέλος, μια ελεύθερα αναρτηθείσα γλωττίδα (26) για την εκφόρτωση σε άλλα σκεύη μαγειρέματος (12).
3. Αξίωση 3

   Το γενικής χρήσης όχημα κουζίνας (3), σύμφωνα με την παραπάνω αξίωση, χαρακτηρίζεται από τη χρήση του για τη μετακίνηση εντός των τμημάτων της κουζίνας με πλήρη κίνηση έξι αξόνων, ένα ερπυστριοφόρο (31), ένα φορέα ανύψωσης του οχήματος (32), έναν ανυψωτικό ενεργοποιητή (33), έναν αριθμό ετικετών εντοπισμού (65), ένα σύστημα καθοδήγησης (36) με κινητήρες και μπαταρίες, μια βιομηχανική σύνδεση ηλεκτρικού ρεύματος (37) και μια σύνδεση μέσω ραδιοσυχνοτήτων στον υπολογιστή (7) μέσω της κεραίας (38).
4. Αξίωση 4

   Το κυτίο τροφίμων (1) σύμφωνα με την παραπάνω κύρια αξίωση χαρακτηρίζεται από μια ετικέτα τοποθέτησης (65 ) κολλημένη σε ένα τραπεζοειδές κουτί (41) με ένα κάλυμμα ( 42) σταθερά συνδεδεμένο στους μεντεσέδες (43), ένα μάνδαλο (44) κάτω από την άκρη του καλύμματος, ένα άγκιστρο (45) σταθερά συνδεδεμένη στο κουτίκύριο σώμα , ένα ελατήριο επαναφοράς (46) και ένα άκρο απελευθερώσεως (47) για να ωθείται από τον ενεργοποιητή (48).
5. Αξίωση 5

   Το σύστημα ανάρτησης επί οροφής επί τριών αξόνων (4) για να παραδίδει υγρά και μπαχαρικά, σύμφωνα με την παραπάνω κύρια αξίωση, χαρακτηρίζεται από μία δοσομετρική αντλία (51), επί της οποίας είναι προσαρτημένη μία φιάλη ή δεξαμενή, έναν μύλο άλεσης με δοσομέτρηση (52) για βότανα και καρυκεύματα (53) και την ικανότητα να παραδίδει τα συστατικά αυτά σε οποιοδήποτε σημείο στην κουζίνα μέσω του συστήματος ανάρτησης επι τριών αξόνων κίνησης (54,55).
6. Αξίωση 6

   Ο εξομοιωτής μαγειρέματος (5), σύμφωνα με την παραπάνω κυρία αξίωση, χαρακτηρίζεται από την ικανότητά του να εκτελεί οποιαδήποτε ειδική ενέργεια που άλλα συστήματα δεν μπορούν, μέσω ενός συστήματος μετακίνησης έξι αξόνων (62), με εναλλάξιμες κεφαλές εργασίας (61), σε οποιοδήποτε σημείο μέσα στην κουζίνα στα ταψιά και τους φούρνους .
7. Αξίωση 7

   Το κιβώτιο πολλαπλών αισθητήρων (9) σύμφωνα με την παραπάνω κύρια αξίωση χαρακτηρίζεται από μία θερμική ασπίδα μόνωσης (91), πάνω από το γυάλινο κάλυμμα

   της κατσαρόλας (2), ψυκτήρες (92) και στο εσωτερικό και αισθητήρες όπως: βαθμονομημένο αισθητήρα αερίου μονοξειδίου του άνθρακα (93), αισθητήρα

   αιθυλένιου (94), αισθητήρα θερμοκρασίας αερίων, υγρασίας και πίεσης (95),

   αισθητήρα αερίου Ν02 (96), πυρομετρητή ακρίβειας (96), θερμικό καταγραφέα (97)

   και άλλους.
8. Αξίωση 8

   Το σύστημα εντοπισμού θέσης κουζίνας (6), σύμφωνα με την παραπάνω αξίωση, χαρακτηρίζεται από μικρές αυτοκόλλητες ετικέτες (65) που στερεώθηκαν σταθερά σε

   κάθε στοιχείο κουζίνας όπως τα δοχεία τροφίμων (1), οι κεφαλές υγρών και

   μπαχαρικών (41, 42), τα οχήματα (3), δοχεία μαγειρέματος (2), ένα λογισμικό

   εντοπισμού μέσω κεραίας (71 ) και τη σύνδεση με τον υπολογιστή (7).
9. Αξίωση 9

   Ο κεντρικός υπολογιστής κουζίνας (7) σύμφωνα με την παραπάνω αξίωση 1 χαρακτηρίζεται από λειτουργία σε πραγματικό χρόνο, την ασύρματη επικοινωνία με

   όλα τα εξαρτήματα κουζίνας (71, 38) και την φιλοξενία του ειδικού συστήματος εμπειρογνώμων (8).