JP2022002861A - 運搬移動体 - Google Patents

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Abstract

【課題】新たな調理体験を提供することができるようにする。【解決手段】本技術の一側面の運搬移動体は、調理工程に従って駆動する調理システムの調理アームまたは人物により載せられた運搬物を載置する天板と、天板を支持する伸縮可能な支持アームと、支持アームに接続され、運搬物の運搬のための移動を行う移動部と、調理システムにおける調理の状態に応じて、天板の状態および支持アームの状態を含む姿勢の状態と、移動部による移動の状態とを制御する制御部とを備える運搬移動体である。本技術は、ロボット機能を有するシステムキッチンに適用することができる。【選択図】図6

Description

本技術は、運搬移動体に関し、特に、新たな調理体験を提供することができるようにした運搬移動体に関する。
AI(Artificial Intelligence)やセンシング技術などの発達に伴い、キッチンでの調理にテクノロジーを適用した、いわゆるスマートキッチンが注目されている。スマートキッチンに関する技術として、簡単・便利・スピーディな調理を実現するものが多く提案されている。
例えば、レシピに従って正しい用量の調味料を混ぜ合わせる装置が提案されている。
また、調理中のシェフの手の動きを学習し、シェフの動きをロボットアームで真似ることによって調理を自動化する技術がある(特許文献1)。
特表2017−506169号公報
簡単・便利・スピーディというだけでなく、調理中における新たなユーザ体験が求められる。
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、新たな調理体験を提供することができるようにするものである。
本技術の一側面の運搬移動体は、調理工程に従って駆動する調理システムの調理アームまたは人物により載せられた運搬物を載置する天板と、前記天板を支持する伸縮可能な支持アームと、前記支持アームに接続され、前記運搬物の運搬のための移動を行う移動部と、前記調理システムにおける調理の状態に応じて、前記天板の状態および前記支持アームの状態を含む姿勢の状態と、前記移動部による移動の状態とを制御する制御部とを備える。
本技術の一側面においては、調理システムにおける調理の状態に応じて、天板の状態および支持アームの状態を含む姿勢の状態と、移動部による移動の状態とが制御される。
本技術の一実施形態に係るロボットキッチンの外観の構成例を示す斜視図である。 作業中の調理アームの様子を示す図である。 協同作業の第1の例を示す図である。 協同作業の第2の例を示す図である。 協同作業の第3の例を示す図である。 食事中の部屋の様子を示す図である。 運搬ロボットの変形の例を示す図である。 スリープモード時のロボットキッチンの外観を示す図である。 スリープモード時のロボットキッチンの外観を示す図である。 アクティブモード時のロボットキッチンの外観を示す図である。 調理補助システムの正面図である。 調理アームが出現した状態を示す図である。 溝部の位置を模式的に示す図である。 溝部の用途の例を示す図である。 溝部の断面を示す図である。 溝部の他の用途の例を示す図である。 溝部のさらに他の用途の例を示す図である。 調理アームが起動した状態を示す図である。 調理アームに接続される配管の取り回しの例を示す図である。 調理アームに接続される配管の取り回しの例を示す正面図である。 調理補助空間を示す図である。 筐体内に設けられる空間の例を示す正面図である。 運搬ロボットの出動の様子を示す図である。 運搬ロボットの出動の様子を示す図である。 調理アームの外観を示す図である。 調理アームの各部の可動域の例を示す図である。 レールの近傍を拡大して示す断面図である。 アーム移動部の移動方向を示す図である。 調理アームの着脱の様子を示す図である。 調理アームの機能の例を示す図である。 アタッチメントの着脱機構の例を示す図である。 調理アームとアタッチメントの着脱部の断面図である。 アタッチメントの装着の流れを示す図である。 アタッチメントの装着の流れを示す図である。 アタッチメントの例を示す図である。 アタッチメントの例を示す図である。 アタッチメントの例を示す図である。 アタッチメントの例を示す図である。 マニピュレーターアタッチメントの構成例を示す図である。 把持部の動きの例を示す図である。 食材を把持している様子を示す図である。 食材を把持している様子を示す図である。 クリーナーアタッチメントを拡大して示す図である。 クリーナーアタッチメントの他の用途の例を示す図である。 カバーアタッチメントの用途の例を示す図である。 ロボットキッチンのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 調理アームのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 コントローラの機能構成例を示すブロック図である。 レシピデータの例を示す図である。 レシピデータの取得例を示す図である。 レシピデータの記述の例を示す図である。 レシピデータの記述の具体例を示す図である。 レシピデータの記述内容が決まる条件の例を示す図である。 レシピデータの加工の例を示す図である。 レシピデータの加工の他の例を示す図である。 ロボットキッチンのレシピデータ取得処理について説明するフローチャートである。 ロボットキッチンの調理処理について説明するフローチャートである。 図57のステップS18において行われる運搬処理について説明するフローチャートである。 運搬ロボットの外観を拡大して示す図である。 ベース部と支持アームの連結部の構成を示す斜視図である。 天板と支持アームの連結部の構成を示す斜視図である。 運搬ロボットの姿勢の例を示す図である。 運搬ロボットの姿勢の他の例を示す図である。 運搬ロボットの移動の例を示す図である。 運搬ロボットのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 天板の温度調整の例を示す図である。 コントローラの機能構成例を示すブロック図である。 運搬ロボットの処理について説明するフローチャートである。 ロボットキッチンの他の外観の例を示す正面図である。 ロボットキッチンの他の外観の例を示す側面図である。 ロボットキッチンの上面図である。 天板の移動の例を示す図である。 調理アームの動作時の様子を示す図である。 調理空間の位置を示す図である。 調理補助ユニットの配置例を示す図である。 筐体の内側の周側面の例を示す斜視図である。 溝部の配置例を示す図である。 筐体の断面を示す図である。 廃棄物の処理の様子を示す図である。 天板の移動の例を示す上面図である。 天板の移動の他の例を示す上面図である。 天板の移動方向の例を示す図である。 ロボットキッチンの他の構成例を示す図である。 ロボットキッチンの他の構成例を示す図である。 調理補助ユニットの配置例を模式的に示す図である。 調理補助ユニットの移動の例を示す図である。 ロボットキッチンの洗浄時の状態を示す図である。 ロボットキッチンの他の構成例を示す図である。 ロボットキッチンの他の構成例を示す図である。 ロボットキッチンの洗浄時の状態を示す図である。 制御システムの構成例を示す図である。 アタッチメントの他の例を示す図である。 アタッチメントの他の例を示す図である。 アタッチメントの他の例を示す図である。 アタッチメントの他の例を示す図である。 アタッチメントの他の例を示す図である。 コンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
1.ロボットキッチンの全体的な構成と機能
2.ロボットキッチンの構成の詳細
3.ロボットキッチンの動作
4.他の機能
5.運搬ロボットの詳細
6.ロボットキッチンの他の構成例
7.その他の例
8.まとめ
<<1.ロボットキッチンの全体的な構成と機能>>
<外観構成>
図1は、本技術の一実施形態に係るロボットキッチン1の外観の構成例を示す斜視図である。
ロボットキッチン1は、AI(Artificial Intelligence)などを用いて全体の動作を制御するコンピュータ、調理アームなどの駆動系の装置、および、各種のセンサを有し、調理を自律的に行うロボット機能を搭載した調理システムである。ロボットキッチン1は、例えば家庭内に設置される。
図1に示すように、ロボットキッチン1は、横長直方体状の筐体11を有する。ロボットキッチン1の本体となる筐体11の内部に、コンピュータなどの各種の装置が設けられる。
筐体11の背面側には、筐体11の上面から立設する形で調理補助システム31が設けられる。調理補助システム31は、冷蔵庫、オーブンレンジ、収納などの各種の調理補助ユニットが並べて構成される。調理補助ユニットなどの各部の詳細については後述する。
筐体11の略中央には、長手方向に溝が形成される。溝に沿ってレールが設けられており、そのレールに調理アーム51−1乃至51−4が設けられる。調理アーム51−1乃至51−4は、移動機構としてのレールに沿って位置を変えることが可能とされる。
調理アーム51−1乃至51−4は、円筒状の部材を関節部で接続することによって構成されるロボットアームである。調理や片付けなどの各種の作業が、調理アーム51−1乃至51−4により行われる。
筐体11の正面側の天板21Aの上方の空間が、調理アーム51−1乃至51−4が調理を行う調理空間となる。調理空間とは、調理アーム51−1乃至51−4またはユーザが調理を行う空間の総称である。調理空間は、調理アーム51−1乃至51−4またはユーザが調理を行う空間と完全に一致する空間だけでなく、そのような空間に包含される部分的な空間をも含む。
図1においては4本の調理アームが示されているが、調理アームの数は4本に限定されるものではない。以下、適宜、調理アーム51−1乃至51−4のそれぞれを区別する必要がない場合、まとめて調理アーム51という。
図2は、作業中の調理アーム51の様子を示す図である。
図2に示すように、調理アーム51の先端には、各種の調理機能を有するアタッチメントが取り付けられる。アタッチメントとして、食材や食器などを掴むマニピュレーター機能(ハンド機能)を有するアタッチメント、食材をカットするナイフ機能を有するアタッチメント、調味料などの液体を混ぜるミキサー機能を有するアタッチメントなどが用意される。
図2の例においては、ナイフ機能を有するアタッチメントであるナイフアタッチメントが調理アーム51−1に取り付けられている。ナイフアタッチメントを用いて、天板21Aの上に置かれた肉の塊がカットされている。
調理アーム51−2には、食材を固定させたり、食材を回転させたりすることに用いられるアタッチメントであるスピンドルアタッチメントが取り付けられている。
調理アーム51−3には、食材の皮をむくピーラーの機能を有するアタッチメントであるピーラーアタッチメントが取り付けられている。
スピンドルアタッチメントを用いて調理アーム51−2により持ち上げられているジャガイモの皮が、ピーラーアタッチメントを用いて調理アーム51−3によりむかれている。このように、複数の調理アーム51が連携して1つの作業を行うことも可能とされる。
調理アーム51−4には、マニピュレーター機能を有するアタッチメントであるマニピュレーターアタッチメントが取り付けられている。マニピュレーターアタッチメントを用いて、チキンを載せたフライパンが、オーブン機能を有する調理補助ユニットに運ばれている。
このような調理アーム51による調理は、作業の内容に応じてアタッチメントを適宜取り替えて進められる。アタッチメントの取り替えも、ロボットキッチン1により自動的に行われる。
<人との協同作業>
調理アーム51を用いて行われるロボットキッチン1における調理は、一部の作業をユーザと協同するようにして行われる。ロボットキッチン1が家庭内に設置される場合、家族などと協同して調理が行われることになる。
どの作業をユーザが行うのかは、例えば、料理毎に用意されるレシピデータにおいて規定される。後述するように、レシピデータには、各作業時における、各調理アーム51の動作を表す情報なども記述される。ロボットキッチン1は、レシピデータの記述に従って、調理アーム51などの各部の動作を制御し、調理を行う。
全ての作業がロボットキッチン1により行われるようにしたり、より多くの作業をユーザが自分で行うようにしたりするように、調理への関与の度合いをユーザが自ら選択することが可能とされる。ユーザが選択した関与度合いに応じて、レシピデータの記述が加工される。
例えば難易度の高い料理を作る場合、ユーザは、関与度合いを低く設定することによって、自分では出来ないような調理をロボットキッチン1に任せることができる。
また、調理を趣味としているユーザは、関与度合いを高く設定することによって、多くの作業を楽しむことができる。
なお、料理は、調理を経て出来上がる成果物のことを意味する。調理は、料理を作る過程や、料理を作る行為のことを意味する。
図3は、協同作業の第1の例を示す図である。
図3の上段には、ユーザが、包丁を使ってジャガイモをカットしている様子が示されている。ユーザがカットしているジャガイモの近くには、カット前のジャガイモが用意されている。ユーザの近くには、ナイフアタッチメントが取り付けられた調理アーム51−1が待機している。
ユーザが使っている包丁やジャガイモなどの食材は、調理アーム51により用意されたものである。
例えば、1つのジャガイモのカットを終えた段階で、矢印A1の先に示すように、「こんな感じで、あとやっといて」とユーザが発話した場合、ロボットキッチン1においては、カット前のジャガイモを対象としてカットの続きを行うことが特定される。ロボットキッチン1からは、「かしこまりました」の合成音声が出力される。
すなわち、ロボットキッチン1には、ユーザの行動を学習する機能、ユーザの発話の意味を認識し、応答する機能なども用意されている。ロボットキッチン1の所定の位置には、ユーザの行動を撮影するためのカメラ、音声を検出するためのマイク(マイクロフォン)、合成音声を出力するためのスピーカが設けられている。
カットの続きを行うことが特定された場合、矢印A2の先に示すように、残りのジャガイモを対象として、調理アーム51−1によりカットが続けられる。カットの方向、カットの幅などは、学習によって得られた、ユーザのやり方が踏襲される。
同じ食材をいくつもカットするといったような単純作業は、調理の作業の中でもユーザにとっては極力省きたい作業といえる。ユーザの行動を学習し、ユーザの行動と同じ行動をロボットキッチン1がとることにより、ユーザは、そのような単純作業を行わないで済むことになる。
図4は、協同作業の第2の例を示す図である。
図4の上段には、スライス済みのバゲットとスモークサーモンが天板21Aに置かれている様子が示されている。食材の用意、食材のスライス、および、サーモンのスモーク調理は、調理アーム51により行われたものである。
調理アーム51−1には、マニピュレーターアタッチメントが取り付けられている。一切れのスモークサーモンが調理アーム51−1により持ち上げられ、バゲットの方に運ばれている。この例においては、スモークサーモンを載せたバゲットの調理が行われている。
スモークサーモンがバゲットに載せられた場合、矢印A11の先に示すように、完成した料理であるバゲットが調理アーム51−1によりユーザに差し出される。また、「味見をどうぞ」の合成音声が出力され、味見を行うことがユーザに対して要求される。
ユーザは、差し出されたバゲットを受け取り、味見を行うことになる。味見を行ったユーザが例えば「おいしい」といったような肯定的な発話を行った場合、バゲットにスモークサーモンを載せる作業が続けられる。
味見は、調理の作業の中でも重要な作業であり、また、ユーザにとって楽しい作業でもある。ユーザは、楽しい作業を自分で行うことができる。
図5は、協同作業の第3の例を示す図である。
図5の上段には、スポンジをクリームでコーティングするナッペの作業が調理アーム51−1により行われている様子が示されている。調理アーム51−1には、ヘラの機能を有するヘラアタッチメントが取り付けられている。スポンジやクリームは、調理アーム51により用意されたものである。
ナッペの作業が終了した場合、矢印A21の先に示すように、「仕上げをお願いします」の合成音声がロボットキッチン1から出力され、仕上げの作業を行うことがユーザに対して要求される。
矢印A22の先に示すように、ユーザは、ロボットキッチン1による要求に応じて、クリームでデコレーションする作業を仕上げの作業として行うことになる。
ケーキ作りにおけるクリームでのデコレーションや、料理の盛り付けといった仕上げの作業は、ユーザが創造性を発揮させて行う作業であり、楽しい作業といえる。ユーザは、そのような楽しい作業を自分で行うことができる。
このように、ロボットキッチン1による調理は、適宜、ユーザと協同して進められる。準備などの単純作業についてはロボットキッチン1が行うように作業が分担されるから、ユーザは、楽しい作業だけを自分で行い、面倒な作業についてはロボットキッチン1に任せることができる。
ユーザは、ロボットキッチン1と協同で調理を行うといったような、新たな調理体験を得ることができる。
また、ユーザは、天板21Aの上で調理アーム51により行われる作業を見て楽しむこともできる。仮に、筐体11の内部で調理が行われ、出来上がった料理が出てくるとした場合、そのようなキッチンは、料理の単なる製造装置といえるものであり、便利ではあるものの面白みに欠ける。
人が調理に使うツールとは異なる各種のアタッチメントを用いて、ユーザに見せる形で調理が行われることにより、ロボットキッチン1は、調理の作業そのものによって、部屋などの空間を演出することができる。
調理の作業によって空間を演出することができ、また、楽しむことができる作業にユーザが関与することができることから、ロボットキッチン1は、エンターテインメント性のあるキッチンといえる。
<運搬ロボット>
図6は、食事中の部屋の様子を示す図である。
ロボットキッチン1が作った料理の運搬は、運搬用の移動体である運搬ロボット2により行われる。ロボットキッチン1は、料理が完成した場合、完成した料理を運搬ロボット2の天板に載せ、図6に示すように、提供先となる人の位置まで運搬させる。
図6の例においては、ロボットキッチン1の前に置かれたダイニングテーブルを囲んで3人の人物が椅子に座っている。3人のうちのいずれかの人物は、運搬ロボット2が近くに来た場合、天板に載せられている料理を受け取って、ダイニングテーブルに並べることになる。
目的地の設定、目的地までの移動経路の設定などの運搬ロボット2の制御も、ロボットキッチン1により行われる。例えば、料理の提供先となる人の位置が目的地として設定される。
出来上がった料理だけでなく、カトラリーの運搬、食器の運搬なども運搬ロボット2により行われる。また、使用済みの食器をユーザから受け取ってロボットキッチン1に戻すための運搬なども運搬ロボット2により行われる。出来上がった料理、食器、カトラリー、グラスなどが、運搬ロボット2が運搬する運搬物となる。
図7は、運搬ロボット2の変形の例を示す図である。
図7に示すように、運搬ロボット2は、環状のベース部と円形状の天板を、細い棒状の支持アームで連結することによって構成される。支持アームの長さと角度は、適宜調整することが可能とされる。図7の左端に示す状態は、支持アームを最大に伸ばした通常の状態である。
図7の中央に示す状態は、支持アームを、最大の長さの略半分の長さに縮めるとともに、左端の状態より倒した状態である。
図7の右端に示す状態は、支持アームを折り畳んだ状態である。支持アームを折り畳んだ場合、天板がベース部の上に重ねられた状態となる。待機モード時、運搬ロボット2は、扁平の円柱状に薄型化した右端の状態で、ロボットキッチン1の筐体11の内部に収納される。
このように、料理の運搬が運搬ロボット2により行われるため、ユーザは、ロボットキッチン1が作った料理をダイニングテーブルに運ぶ必要がない。運搬ロボット2の構成と機能の詳細についても後述する。
<<2.ロボットキッチンの構成の詳細>>
<ロボットキッチンの変形>
図8および図9は、スリープモード時のロボットキッチン1の外観を示す図である。
図8は、スリープモード時のロボットキッチン1を正面から見た状態を示し、図9は、スリープモード時のロボットキッチン1を右前方から見た状態を示す。図8に示すように、横長直方体状の筐体11は、床に固定された柱状のベース部12の上に設けられる。筐体11の底面と床の間には所定の高さのスペースが形成される。
スリープモード時、調理補助システム31は筐体11内に収納された状態となる。調理補助システム31は天板部21より低い位置に設けられる。
図9に示すように、天板部21を構成する天板21Aと天板21Bは、同じ高さに、僅かな隙間を挟んで設けられる状態となる。天板21Aと天板21Bが同じ高さに接した状態で設けられることにより、筐体11の上面は略フラットな面となる。
図10は、アクティブモード時のロボットキッチン1の外観を示す図である。
ロボットキッチン1の動作モードがスリープモードからアクティブモードに切り替わった場合、調理補助システム31が上昇し、図10に示すように、筐体11の背面側に調理補助システム31が立設した状態となる。天板21Bが上昇することに連動して、天板21Bの底面側に設けられた調理補助システム31が現れる。
スリープモードからアクティブモードへの切り替えは、予め設定された調理の開始時刻になったタイミング、協同作業を行う人がロボットキッチン1の近くにいることが検出されたタイミングなどの所定のタイミングで行われる。このようなロボットキッチン1の変形は、電動で行われる。
図11は、調理補助システム31の正面図である。
箱状の調理補助システム31を囲む正面、背面、および左右の両側面は、断熱性を有する強化ガラスなどの透明な部材によって構成される。調理補助システム31の内部は、透けて見える状態となる。
調理補助システム31は、調理補助ユニット31−1乃至31−6から構成される。調理補助ユニット31−1乃至31−6は、ロボットキッチン1の調理を補助するための機能を有する装置である。
各調理補助ユニットは薄板状の部材によって区切られる。薄板状の2枚の棚板で仕切られることによって、各調理補助ユニットの内部には上下に3段の空間が形成される。例えば、正面の部材がスライドして開くことにより、各調理補助ユニットの各段にアクセスすることが可能となる。
調理補助ユニット31−1は、冷凍機能を有する装置である。調理補助ユニット31−1には、肉や魚などが冷凍された状態で保存される。
調理補助ユニット31−2は、冷蔵機能を有する装置である。調理補助ユニット31−2には、フルーツや飲料類などが冷却した状態で保存される。
調理補助ユニット31−3は、低温の状態を維持する機能を有する装置である。調理補助ユニット31−3には、野菜などが低温の状態で保存される。例えば調理補助ユニット31−3の下段には、調理アーム51に取り付けられるアタッチメントが収納される。低温の状態でアタッチメントが収納されることにより、雑菌の繁殖を抑えることが可能となる。
調理補助ユニット31−4は、常温の収納庫としての機能を有する。調理補助ユニット31−4には、パン、パスタ、調味料などが収納される。調理補助ユニット31−4には、食器、カトラリーなども収納される。
調理補助ユニット31−5は、保温機能を有する装置である。調理補助ユニット31−5には、スープ、解凍中の食品、低温調理中の食品などが保存される。
調理補助ユニット31−6は、オーブン機能を有する装置である。調理補助ユニット31−6を用いて、パンを焼く、肉を焼くなどの加熱調理が行われる。
調理補助ユニット31−1乃至31−6の並びは、食材などをより低い温度で収納する機能を有するユニットほど左側に位置し、より高い温度で収納する機能を有するユニットほど右側に位置する並びとなる。
各調理補助ユニット内の温度を調整する装置が、各調理補助ユニットの下などの所定の位置に設けられる。温度調整装置が排出する冷気や熱気が送られることにより、各ユニット内の温度が調整される。
ロボットキッチン1の動作モードがスリープモードからアクティブモードに切り替わり、調理補助システム31が出現した場合、調理補助システム31に続けて、図12に示すように、調理アーム51が調理補助システム31の正面側に現れる。
調理アーム51は、天板21Bが上昇することに応じて現れる溝部に収納されていたものである。調理補助システム31の奥行き方向の幅は、図12に示すように、天板21Bの奥行き方向の幅より狭い。スリープモード時に天板21Bによって塞がれていた溝部が、天板21Bが上昇することに応じて現れ、その溝部から、調理アーム51が起動することになる。
<溝部の構成>
図13は、溝部の位置を模式的に示す図である。
ロボットキッチン1を上方から見た場合、斜線を付して示すように、溝部101は、天板21Aと天板21Bの境界近傍に、筐体11の長手方向に形成される。溝部101の長さは、左側面側と右側面側の所定の幅の壁面部を除いて、筐体11の長手方向の長さとほぼ同じ長さとなる。
溝部101の開口近傍には、溝部101の側面に沿ってレール102が設けられる。図13の例においては、色を付して示すように、溝部101の正面側の側面に沿って、レール102が設けられている。レール102に沿って溝部101が形成されていると言うこともできる。調理アーム51は、レール102に沿って移動可能な状態で取り付けられる。
・洗浄機能について
図14は、溝部101の用途の例を示す図である。
溝部101には、溝部101に入れられた人の手を洗う洗浄機能が設けられる。図14に示すようにユーザが手を溝部101に入れた場合、洗浄機能が動作し、手の洗浄、乾燥、消毒が行われる。
ユーザが溝部101に手を入れたことは、赤外線センサなどにより検出される。カメラにより撮影された画像を解析することによって、ユーザが溝部101に手を入れたことが検出されるようにしてもよい。
図15は、溝部101の断面を示す図である。
図15には、溝部101の開口近傍が拡大して示されている。図15の左側がロボットキッチン1の正面側に相当し、右側がロボットキッチン1の背面側に相当する。ロボットキッチン1の正面側には側壁部101Aが形成され、背面側には側壁部101Bが形成される。
側壁部101Aと側壁部101Bの上端近傍には、僅かに斜め下方を向いた斜面が形成される。この斜面に、紫外線消毒器による紫外線の照射口111、ハンドドライヤーによるジェット風の噴出口112、および、水の噴出口113が設けられる。
ユーザは、矢印A31で示すように溝部101に手を出し入れすることにより、洗浄、乾燥、消毒をまとめて行うことができる。
なお、図15に示すように、天板21Aの縁となる、溝部101の開口近傍の位置にはレール102が設けられる。
このような洗浄機能を実現する紫外線の照射口111、ジェット風の噴出口112、水の噴出口113のセットは、溝部101の長手方向に所定の間隔で複数設けられる。ユーザが手を入れた位置にあるセットが駆動し、手の洗浄が行われる。
食器、カトラリー、調理アーム51に装着されるアタッチメントなども、溝部101の洗浄機能を用いて洗浄される。洗浄だけでなく、食器、カトラリー、アタッチメントの乾燥と消毒も、人の手と同様にして行われる。
例えば、食器やカトラリーの洗浄は、片付け作業時に調理アーム51により行われる。食器などの洗浄は、マニピュレーターアタッチメントにより把持した食器などを溝部101に差し込むことによって行われる。
同様に、アタッチメントの洗浄は、調理アーム51に装着された状態のまま、調理アーム51の先端を溝部101に差し込むことにより行われる。
食材の洗浄が溝部101内で行われるようにしてもよい。洗浄の時間、洗浄時の調理アーム51の動きなどが、洗浄対象に応じて切り替えられる。
このように、ユーザが手を入れる動作、調理アーム51が食器などを入れる動作に応じて洗浄を行う構成が、ロボットキッチン1の正面から見て奥まった位置にある溝部101に設けられる。手などの洗浄を溝部101内で行うことにより、水が周りに飛び散ることを抑えることが可能となる。
洗浄の対象がユーザの手やアタッチメントである場合には洗浄、乾燥、消毒のそれぞれの機能を動作させ、洗浄の対象が食器である場合には洗浄と乾燥の機能を動作させるといったように、洗浄の対象に応じて、動作させる機能が切り替えられるようにしてもよい。
・廃棄物処理機能について
図16は、溝部101の他の用途の例を示す図である。
溝部101には、調理時に発生したごみなどの廃棄物を処理する廃棄物処理機能が設けられる。例えば、天板21A上に散らばった廃棄物が、調理アーム51で掃くようにして溝部101に投入される。天板21A上の廃棄物は、カメラにより撮影された画像を解析することによって検出される。図16においては、廃棄物が色付きの三角形で示されている。
矢印A41で示すように溝部101に投入された廃棄物は、溝部101の下方に形成された斜面101Cに到達する。廃棄物が投入されたとき、噴出口113から水が噴出し、水の力をも用いて廃棄物の送出が行われる。
斜面101Cの近傍には、センシング用のカメラ121が設けられる。カメラ121により撮影された画像を解析することにより、廃棄物の種別、大きさなどが検出される。
種別などが検出された廃棄物は、斜面101Cの先に設けられた廃棄物処理装置122に投入され、種別や大きさに応じて分別される。廃棄物処理装置122には、遠心力などを用いて廃棄物を分別する機能が設けられる。
食材などの生ごみに対しては、粉砕処理、乾燥処理、圧縮処理などが廃棄物処理装置122において施される。廃棄物処理装置122には、ディスポーザーの機能が設けられる。
廃棄物処理装置122において処理された廃棄物は、矢印A42に示すように、ベース部12内の配管を通して排出される。
廃棄物処理装置122において処理された廃棄物が、矢印A43に示すように、運搬ロボット2により運ばれるようにしてもよい。
この場合、廃棄物処理装置122において処理された廃棄物は、例えば専用の容器に廃棄物処理装置122において詰め込まれる。廃棄物が詰め込まれた容器は、筐体11の底面の所定の位置に設けられた排出口から排出され、その排出口の下で待機している運搬ロボット2の天板に載せられる。
運搬ロボット2は、廃棄物が詰め込まれた容器を天板に載せたままダストボックスの位置まで移動し、廃棄物を容器ごと捨てる。
このように、廃棄物処理機能が溝部101に設けられることにより、調理時に発生した廃棄物を溝部101に落とすだけで処理することが可能となる。
・収納機能について
図17は、溝部101のさらに他の用途の例を示す図である。
溝部101は、調理アーム51の収納空間としての機能をも有している。スリープモード時、折り畳まれた状態の調理アーム51が、図17に示すように溝部101に収納される。
この場合、調理補助システム31も、筐体11内に形成された空間である収納部103に収納される。調理アーム51が収納された溝部101が天板21Bにより塞がれることにより、図8等を参照して説明したように、調理アーム51が隠された状態となる。
ロボットキッチン1の動作モードがスリープモードからアクティブモードに切り替わった場合、図18に示すように、溝部101から抜き出すように調理アーム51が駆動し、調理補助システム31の正面前方に調理アーム51が並ぶ状態となる。図18に示すように、溝部101から出現した直後の折り畳まれた状態が、調理アーム51のスタンバイ状態である。
このように、調理アーム51は、スリープモード時には溝部101に収納され、アクティブモード時には溝部101から抜き出された状態となる。調理アーム51の収納/抜き出しは、天板部21の開閉に応じて行われる。
<調理アームの配管の例>
図19は、調理アーム51に接続される配管の取り回しの例を示す図である。
図19に示すように、筐体11の内部であって、溝部101の前方の位置には、調理アーム51に接続される配管が収納される配管収納部104が形成される。配管収納部104は、溝部101、レール102と同様に、筐体11の長手方向に形成される。
後に詳述するように、調理アーム51は、先端に取り付けられたアタッチメントに対して、電気(電力)、熱、冷気、水、食用油、空気を供給する機能を有する。また、調理アーム51は、液体や気体を吸引する機能を有する。
レール102には、調理アーム51の土台であり、調理アーム51の装着先となるアーム移動部131が嵌め込まれる。アーム移動部131には、図19に示すように、供給機能、吸引機能を実現するための配管132が、配管収納部104を通じて取り付けられる。
配管132は、熱や冷気などの気体を通す配管、水を通す配管、食用油を通す配管、吸引した液体や気体を通す配管などの、複数の配管により構成される。配管132は、ゴム、ビニール、プラスチックなどのフレキシブルな素材によって構成される。
配管132の先はアーム機能制御装置133に接続される。アーム機能制御装置133は、ロボットキッチン1の電源を元に電気を流す電源部、燃料を燃焼させたり、電熱線に電流を流したりすることによって熱を発生するボイラー部、冷媒の状態を変化させることによって冷気を発生する冷却部などにより構成される。ボイラー部が発生した熱、冷却部が発生した冷気を供給するコンプレッサー、吸引力を生じさせる吸引部なども、アーム機能制御装置133には設けられる。
このような配管132が調理アーム51−1乃至51−4のそれぞれに接続される。
図20は、調理アーム51に接続される配管の取り回しの例を示す正面図である。
図20の例においては、調理アーム51−1乃至51−4とアーム機能制御装置133が、それぞれ、配管132−1乃至132−4によって接続されている。調理アーム51−1乃至51−4が移動することに応じて、配管132−1乃至132−4の取り回しが変化する。
以上のように、ロボットキッチン1には、洗浄機能、廃棄物処理機能、調理アーム51の収納機能などを有する溝部101が設けられる。溝部101が有する機能は、調理補助システム31が有する機能と同様に、ロボットキッチン1による調理を補助する機能である。
図21において斜線を付して示すように、溝部101の空間と、調理補助システム31の空間が、ロボットキッチン1による調理を補助するための空間である調理補助空間となる。
調理補助空間は、ロボットキッチン1の動作モードがアクティブモードとなって、天板部21の一部である天板21Bの移動があったときに現れる空間である。スリープモードである場合には、調理補助空間は外部から見えない空間となる。なお、調理補助空間とは、天板部の一部の移動があったときに現れる、調理を補助する機能が発揮される空間の総称である。調理補助空間は、調理を補助する機能が発揮される空間と完全に一致する空間だけでなく、そのような空間に包含される部分的な空間をも含む。
<筐体内の他の構成>
図22は、筐体11内に設けられる空間の例を示す正面図である。
図22に示すように、筐体11内の右側面寄りの位置には、運搬ロボット2の収納空間となる収納部151Rが設けられる。筐体11内の左側面寄りの位置には、運搬ロボット2の収納空間となる収納部151Lが設けられる。
このように、複数台の運搬ロボット2をロボットキッチン1に用意することが可能とされる。ロボットキッチン1は、複数台の運搬ロボット2を制御して、料理などの運搬を行うことができる。3台以上の運搬ロボット2がロボットキッチン1により制御されるようにしてもよい。
運搬ロボット2は、運搬作業を行うタイミングになったときなどの所定のタイミングで収納部151R,151Lから出動し、ロボットキッチン1による制御に従って作業を行う。
図23、図24は、運搬ロボット2の出動の様子を示す図である。
運搬ロボット2を収納した状態にあるとき、収納部151Rの底面の部材は、筐体11の底面と略同一面を形成する。運搬ロボット2の出動時、図23の上段に示すように、収納部151Rの底面を構成する円形板状のトレイ部161が下降し、トレイ部161に載せられた運搬ロボット2が現れる。
矢印A51の先に示すように、トレイ部161は、支持部材162−1,162−2によって吊り下げられる。筐体11の底面から延びる支持部材162−1,162−2の長さを徐々に長くすることによって、運搬ロボット2が床面に降ろされる。
図24の上段に示す状態は、トレイ部161が床面に着いた状態である。トレイ部161が床面に着いたとき、矢印A52の先に示すように、運搬ロボット2が動き出す。運搬ロボット2は、筐体11と床面との間の空間から出た後、形状を変化させ、作業を開始する。
収納部151Lに収納されている運搬ロボット2も同様に、所定のタイミングで出動し、作業を行う。運搬作業が終わったとき、運搬ロボット2は、自身の姿勢を待機モード時の姿勢に変化させ、床面に着くように降ろされたトレイ部161の上に戻る。トレイ部161が上昇することによって、運搬ロボット2が筐体11内に収納される。運搬ロボット2の姿勢と位置が、収納部151R,151Lに収納可能となるように制御される。
なお、運搬ロボット2の収納と出動の態様は、図23、図24に示す態様に限られるものではない。例えば、収納の構造として、収納部151R,151L内の吊り下げ機構の開閉により、運搬ロボット2を上部から吊り下げて収納する構造がある。この場合、運搬ロボット2の収納は、運搬ロボット2の天板が上に延びる(高くする)ことに連動して収納部151R,151Lの吊り下げ機構が開き、天板が収納部151R,151Lに収まったタイミングで、吊り下げ機構を閉じて運搬ロボット2の天板を吊り下げるようにして行われる。運搬ロボット2の出動は、筐体11内に収納された状態において、運搬ロボット2のベース部が先に降り、ベース部が着地したタイミングで、収納部151R,151Lの吊り下げ機構が開き、天板が吊り下げ機構から外されることによって行われる。天板が吊り下げ機構から外された後、運搬ロボット2は、例えば最薄の状態まで一度縮み、その状態のまま、筐体11の下の空間から出ることになる。
<調理アーム>
・調理アームの構成
図25は、調理アーム51の外観を示す図である。
図25に示すように、調理アーム51は、全体的に、細い円筒状の部材を、関節部となるヒンジ部で接続することによって構成される。各ヒンジ部には、各部材を駆動させるための力を生じさせるモータなどが設けられる。
円筒状の部材として、先端から順に、着脱部材501、中継部材503、およびベース部材505が設けられる。着脱部材501は、中継部材503の長さの略1/5程度の長さを有する部材である。着脱部材501の長さと中継部材503の長さを合わせた長さが、ベース部材505の長さとほぼ同じ長さとなる。
着脱部材501と中継部材503はヒンジ部502によって接続され、中継部材503とベース部材505はヒンジ部504によって接続される。中継部材503の両端にはヒンジ部502とヒンジ部504が設けられる。
この例においては、3本の円筒状の部材によって調理アーム51が構成されているが、4本以上の円筒状の部材によって構成されるようにしてもよい。この場合、中継部材503が複数設けられる。
着脱部材501の先端には、アタッチメントが着脱される着脱部501Aが設けられる。着脱部材501は、各種の調理機能を有するアタッチメントが着脱される着脱部501Aを有し、アタッチメントを動作させることによって調理を行う調理機能アーム部として機能する。
ベース部材505の後端には、レール102に嵌め込まれたアーム移動部131に取り付けられる着脱部506が設けられる。ベース部材505は、アーム移動部131に取り付けられる着脱部506を有し、調理アーム51の移動を実現する移動機能アーム部として機能する。
図26は、調理アーム51の各部の可動域の例を示す図である。
楕円#1で囲んで示すように、着脱部材501は、円形断面の中心軸を中心として回転可能とされる。楕円#1の中心に示す扁平の小円は、一点鎖線の回転軸の方向を示す。
着脱部材501の回転範囲は、着脱部501Aにアタッチメントが取り付けられている場合には、アタッチメントの配管が外れない範囲として設定される。アタッチメントに応じて回転範囲が切り替わる。
円#2で囲んで示すように、着脱部材501は、ヒンジ部502との嵌合部501Bを通る軸を中心として回転可能とされる。また、中継部材503は、ヒンジ部502との嵌合部503Aを通る軸を中心として回転可能とされる。
円#2の内側に示す2つの小円はそれぞれの回転軸の方向(紙面垂直方向)を示す。嵌合部501Bを通る軸を中心とした着脱部材501の可動範囲と、嵌合部503Aを通る軸を中心とした中継部材503の可動範囲は、それぞれ例えば90度の範囲である。
中継部材503は、先端側の部材503−1と、後端側の部材503−2により分離して構成される。楕円#3で囲んで示すように、中継部材503は、部材503−1と部材503−2との連結部503Bにおいて、円形断面の中心軸を中心として回転可能とされる。
他の可動部も、基本的に同様の可動域を有する。
すなわち、円#4で囲んで示すように、中継部材503は、ヒンジ部504との嵌合部503Cを通る軸を中心として回転可能とされる。また、ベース部材505は、ヒンジ部504との嵌合部505Aを通る軸を中心として回転可能とされる。
ベース部材505は、先端側の部材505−1と、後端側の部材505−2により分離して構成される。楕円#5で囲んで示すように、ベース部材505は、部材505−1と部材505−2との連結部505Bにおいて、円形断面の中心軸を中心として回転可能とされる。
円#6で囲んで示すように、ベース部材505は、着脱部506との嵌合部505Cを通る軸を中心として回転可能とされる。
楕円#7で囲んで示すように、着脱部506は、円形断面の中心軸を中心として回転可能となるようにアーム移動部131に取り付けられる。
このように、先端に着脱部501Aを有する着脱部材501、着脱部材501とベース部材505を連結する中継部材503、後端に着脱部506が接続されるベース部材505は、それぞれ、ヒンジ部により回転可能に接続される。各可動部の動きが、ロボットキッチン1内のコントローラにより制御される。
これにより、自由度の高い動きを実現することが可能となる。
・移動機構
図27は、レール102の近傍を拡大して示す断面図である。
天板21Aの縁に設けられたレール102にはアーム移動部131が嵌め込まれる。レール102の上面と下面には小さな溝102A,102Bが形成されており、溝102A,102Bに、アーム移動部131の上面と下面に設けられたローラー131A,131Bが嵌め込まれる。
アーム移動部131の先端は緩やかな曲面として形成され、この曲面に着脱部131C(図28)が設けられる。着脱部506が着脱部131Cに差し込まれることによって、調理アーム51がアーム移動部131に取り付けられる。
なお、図27においては、配管132の図示が省略されている。配管132は、アーム移動部131の内部を通って着脱部131Cに導かれる。着脱部131Cに着脱部506が差し込まれたとき、配管132が、調理アーム51内の配管に接続される。
図28は、アーム移動部131の移動方向を示す図である。
図28には、レール102に嵌め込まれたアーム移動部131を、溝部101の内側から見た状態が示されている。
双方向の矢印A61で示すように、アーム移動部131は、レール102に沿って水平方向に移動する。アーム移動部131を移動させることにより、アーム移動部131に取り付けられた調理アーム51を任意の位置に移動させることが可能となる。各可動部の動きだけでなく、調理アーム51の位置も、ロボットキッチン1内のコントローラにより制御される。
図29は、調理アーム51の着脱の様子を示す図である。
図29に示すように、調理アーム51は、レール102に嵌め込まれたアーム移動部131に対して着脱可能とされる。例えば、調理アーム51は単体で販売される。ユーザは、追加で購入することによって、レール102に用意されているアーム移動部131の数を上限として、調理アーム51を増やすことができる。
調理アーム51が増えることに応じて、同時にできる作業が増えたり、複数の調理アーム51が連携して行う作業の内容が変わったりすることになる。ロボットキッチン1には、同じ料理を作成するためのレシピデータとして、調理アーム51の数に応じて記述内容が異なるデータが用意される。
<アタッチメント>
・アタッチメントの着脱機構
アタッチメントを用いて調理を行うためには、調理に用いる水などを調理アーム51側からアタッチメント側に供給する必要がある。
図30は、調理アーム51の機能の例を示す図である。
図30の矢印で示すように、調理アーム51は、電気をアタッチメントに供給する機能を有する。調理アーム51から供給された電気によってアタッチメントが駆動する。アタッチメントに供給する電気は、例えばレール102を介して調理アーム51に供給される。
また、調理アーム51は、熱や冷気をアタッチメントに供給する機能を有する。調理アーム51から供給された熱によって、アタッチメントにおいて例えば加熱調理が行われる。また、調理アーム51から供給された冷気によって、食材の温度調整が行われる。
アタッチメントに供給する熱や冷気は、アーム機能制御装置133において発生し、配管132を介して調理アーム51に供給される。アーム機能制御装置133において発生した熱や冷気は、圧縮した空気などをアーム機能制御装置133から配管132に送り込むことによって調理アーム51に伝えられる。
調理アーム51は、オリーブオイル、サラダ油などの食用油をアタッチメントに供給する機能を有する。調理アーム51から供給された食用油によって、アタッチメントにおいて例えば揚げ物の調理が行われる。また、オリーブオイルを食材に振りかけるなどの調理が行われる。
アタッチメントに供給する食用油は、アーム機能制御装置133から、配管132を介して調理アーム51に供給される。アーム機能制御装置133内に設けられた容器に貯められていた食用油は、配管132に流し込むことによってアーム機能制御装置133から調理アーム51に供給される。
調理アーム51は、水をアタッチメントに供給する機能を有する。調理アーム51から供給された水によって、例えば食材の洗浄、天板21Aの洗浄が行われる。食材の洗浄、天板21Aの洗浄も、調理として行われる作業である。
アタッチメントに供給する水は、アーム機能制御装置133から、配管132を介して調理アーム51に供給される。アーム機能制御装置133によって水道管から引き込まれた水は、配管132に流し込むことによって調理アーム51に供給される。アーム機能制御装置133において温度が調整された水が調理アーム51に供給されるようにしてもよい。
調理アーム51は、空気をアタッチメントに供給する機能を有する。例えば、蒸気、煙、ガスがアタッチメントに対して供給される。調理アーム51から供給された蒸気によって、例えば蒸し物の調理、天板21Aや他の調理アーム51に取り付けられたアタッチメントの消毒が行われる。
また、調理アーム51から供給された煙によって、例えばスモーク調理がアタッチメントにより行われる。調理アーム51から供給されたガスを用いた炎によって、例えば焼き物の調理がアタッチメントにより行われる。
アタッチメントに供給する空気は、アーム機能制御装置133から、配管132を介して調理アーム51に供給される。アーム機能制御装置133において発生した蒸気、煙は、圧縮した空気とともにアーム機能制御装置133から配管132に送り込むことによって調理アーム51に供給される。アーム機能制御装置133によってガス管から引き込まれたガスは、配管132に送り込むことによってアーム機能制御装置133から調理アーム51に供給される。
調理アーム51は、液体や気体を吸引する機能を有する。アーム機能制御装置133において生じた吸引力が配管132と調理アーム51を介してアタッチメントに伝えられ、アタッチメントの吸い込み口にある液体や気体が吸引される。
図30に示す全ての機能が調理アーム51に搭載されるのではなく、少なくともいずれかの機能が調理アーム51に搭載されていればよい。
清涼飲料水やアルコール飲料などの飲料水をアタッチメントに供給する機能、砂糖や塩などの調味料をアタッチメントに供給する機能などの他の機能が調理アーム51に用意されるようにしてもよい。
図31は、アタッチメントの着脱機構の例を示す図である。
図31に示すように、調理アーム51側の着脱部材501の先端に形成された着脱部501Aの中央には、凹状の挿入孔521が形成される。
一方、アタッチメント601側には着脱部611が設けられる。着脱部611の先端には、凸状の突起が挿入部621として形成される。
挿入部621が挿入孔521に挿入されたとき、挿入孔521に設けられたロック部521Aが挿入部621の周側面に形成された溝部621Aに嵌合し、アタッチメント601が調理アーム51に固定される。
挿入部621の挿入孔521に対する挿入は、着脱部501A側と着脱部611側にそれぞれ設けられたマグネットが引き合うことによって誘導される。図32に色を付して示すように、着脱部501A側と着脱部611側の対応する位置には、マグネット533−1,533−2と、マグネット633−1,633−2がそれぞれ設けられる。図32は、着脱部501Aと着脱部611の当接面の構成を示す。
挿入孔521の最奥部には配管531が設けられる。図32に示すように、配管531の上側と下側に配管が3本ずつ設けられる。各配管が、調理アーム51を構成する各部材の中に配設される。
一方、挿入部621の先端面には配管631が設けられる。図32に示すように、配管631の上側と下側に配管が3本ずつ設けられる。
調理アーム51側の配管531とアタッチメント601側の配管631は、図31の矢印A71に示すように、液体や気体を吸引することに用いられる。
調理アーム51側の配管532−1,532−2と、アタッチメント601側の配管632−1,632−2は、例えば、図31の矢印A72に示すように、水を供給することに用いられる。
また、調理アーム51側の配管532−3,532−4と、アタッチメント601側の配管632−3,632−4は、食用油を供給することに用いられる。
調理アーム51側の配管532−5,532−6と、アタッチメント601側の配管632−5,632−6は、気体を供給することに用いられる。配管532−5,532−6と配管632−5,632−6を用いて、熱や冷気の供給、蒸気、煙、ガスの供給などが行われる。
調理アーム51側においては、同じ機能に用いられる2本の配管が、中心の配管531を挟んで対角の位置に設けられる。アタッチメント601側においても同様に、同じ機能に用いられる2本の配管が中心の配管631を挟んで対角の位置に設けられる。
図33および図34は、アタッチメント601の装着の流れを示す図である。
起動直後の調理アーム51の状態は、図33の上段に示すようにスタンバイ状態となる。アタッチメントを取り付けることがレシピデータなどに基づいて特定された後、矢印A81の先に示すように、調理アーム51の駆動が開始される。
調理補助ユニット31−3に収納されている複数のアタッチメントのうち、取り付け対象となるアタッチメントの位置が認識される。それぞれのアタッチメントの位置は、例えば、カメラにより撮影された画像を解析することによって認識される。
各アタッチメントの収納位置が固定されているようにしてもよい。各アタッチメントは、例えば、溝部101に着脱部611を向けた状態で調理補助ユニット31−3に収納される。
図34の上段に示すように、取り付け対象となるアタッチメント601の着脱部611に着脱部501Aを近付けるように調理アーム51の各部が駆動する。
アタッチメント601の着脱部611に着脱部501Aが近付けられたとき、着脱部501A側と着脱部611側に設けられたマグネットの引力によって、矢印A82の先に示すように、着脱部501Aにアタッチメント601が取り付けられる。
これにより、矢印A83の先に示すように、アタッチメント601を用いた調理を行うことが可能となる。図34の例においては、アタッチメント601を振ることによって、材料を混ぜる調理が行われている。
以上のように、調理アーム51側とアタッチメント601側にそれぞれ着脱部を設けることにより、アタッチメント601の取り替えが可能となる。
また、アタッチメント601を取り付けたときに調理アーム51側の配管とアタッチメント601側の配管が連結することにより、アタッチメント601に各種の調理機能を持たせることが可能となる。
図31の説明に戻り、アタッチメント601全体の構成のうち、着脱部611以外の部分が、調理機能を実現する調理部612となる。調理アーム51の動作に従って、調理工程に応じた作業が調理部612において実現される。適宜、協同作業を行うユーザの状態に応じて調理部612の動作が切り替えられる。調理部612の構成は、アタッチメントの種類に応じて異なるものとなる。
図31、図32の例においては主に配管の連結について説明したが、電気を供給するケーブル、各種の制御信号をアタッチメント601側に供給する信号線を連結する構成なども、調理アーム51側とアタッチメント601側にそれぞれ設けられる。
調理部612は、ロボットキッチン1の制御装置(図46のコントローラ201)に対して接続され、制御装置から送信されてきた制御信号を受信する接続部としての機能を有する。また、調理部612は、接続部において受信された制御信号に基づいて、調理部612自身が有する調理機能を制御する制御部としての機能を有する。
・アタッチメントの種類
ここで、以上のようにして調理アーム51に取り付けられるアタッチメントの種類について説明する。
図35乃至図38は、アタッチメントの例を示す図である。
図35乃至図37においては、各アタッチメントが、調理アーム51に取り付けられた状態で示されている。各アタッチメントの根元には着脱部611が設けられる。着脱部611より先の部分が、各アタッチメントの調理部612に対応する。
図35のAは、食材や食器などを掴むマニピュレーター機能を有するアタッチメントであるマニピュレーターアタッチメント651の外観を示す。マニピュレーターアタッチメント651の詳細については後述する。
図35のBは、ヘラの機能を有するアタッチメントであるヘラアタッチメント652の外観を示す。
ヘラアタッチメント652は、先端が半円弧状に丸められた、細幅の薄板状の形状を有する。ヘラアタッチメント652は、ステンレスなどの金属、セラミック、樹脂などにより構成される。
ヘラアタッチメント652を用いて、上述したようにナッペなどの作業が行われる。ヘラアタッチメント652の素材が金属である場合、ヘラアタッチメント652を食材に当てることによって、調理アーム51から供給された熱で食材を焼いたり、調理アーム51から供給された冷気で食材を冷却したりする作業が行われるようにしてもよい。
図35のCは、ナイフの機能を有するアタッチメントであるナイフアタッチメント653の外観を示す。
ナイフアタッチメント653は、細幅の薄板状の形状を有する。ナイフアタッチメント653の下方に刃が形成される。ナイフアタッチメント653は、ステンレスなどの金属、セラミック、樹脂などにより構成される。
ナイフアタッチメント653を用いて、上述したように食材をカットする作業が行われる。ナイフアタッチメント653の素材が金属である場合、ナイフアタッチメント653の内部の電熱線が発生した熱によって、切断面を焼きながら食材がカットされる。
図36のAは、万能棒アタッチメント654の外観を示す。
万能棒アタッチメント654は、先端が丸められた細い棒状の形状を有する。万能棒アタッチメント654は、ステンレスなどの金属により構成される。
万能棒アタッチメント654を用いて、鍋に入ったスープをかき混ぜたり、スープを温めたりする作業が行われる。例えば、スープに万能棒アタッチメント654が差し込まれたとき、調理アーム51から供給された熱によって万能棒アタッチメント654が加熱され、万能棒アタッチメント654の熱によってスープが温められる。
図36のBは、シェイカーアタッチメント655の外観を示す。
シェイカーアタッチメント655は、中が空洞の円筒状の形状を有する。シェイカーアタッチメント655は、ベース部655−1と、ベース部655−1の先に設けられたカプセル部655−2から構成される。カプセル部655−2は、強化ガラス、アクリル樹脂などの透明な素材により構成される。図33、図34等を参照して説明したアタッチメント601はシェイカーアタッチメント655である。
シェイカーアタッチメント655全体を揺らすことにより、カプセル部655−2に入れた調味料を混ぜる作業が行われる。カプセル部655−2の一部はスライド可能な蓋部として構成される。蓋部を空けたときに形成される開口から、混ぜ合わせる調味料などの食材がカプセル部655−2内に入れられる。
カプセル部655−2に入れた食材を調理アーム51から供給された熱で加熱したり、カプセル部655−2に入れた食材と、調理アーム51から供給された水、オリーブオイルを混ぜたりする作業が行われるようにしてもよい。
図36のCは、スピンドルアタッチメント656の外観を示す。
スピンドルアタッチメント656は、先端が尖った細い棒状の形状を有する。可動部656Aより先の棒状部分は回転可能とされる。スピンドルアタッチメント656は、ステンレスなどの金属により構成される。
スピンドルアタッチメント656を用いて、上述したように野菜の皮をむく作業が行われる。ジャガイモの皮をむく場合、スピンドルアタッチメント656が取り付けられた調理アーム51は、スピンドルアタッチメント656の先端を刺してジャガイモを持ち上げ、その状態でジャガイモを回転させる。例えばピーラーアタッチメントが取り付けられた別の調理アーム51は、回転しているジャガイモの表面にピーラーアタッチメントを押し当て、ジャガイモの皮をむく作業を行う。
図37のAは、ピーラーアタッチメント657の外観を示す。
ピーラーアタッチメント657は、横長の楕円形の形状を有し、その中心に楕円形の孔部が形成される。孔部に沿って、皮をむくための刃が形成される。ピーラーアタッチメント657は、ステンレスなどの金属、セラミック、樹脂などにより構成される。
ピーラーアタッチメント657を用いて、スピンドルアタッチメント656が取り付けられた調理アーム51と連携して野菜の皮をむく作業が行われる。
図37のBは、クリーナーアタッチメント658の外観を示す。
クリーナーアタッチメント658は、根元から先端に向かうにつれて広がる略三角形の形状を有する。クリーナーアタッチメント658は、ステンレスなどの金属、樹脂などにより構成される。
クリーナーアタッチメント658を用いて、天板21Aの掃除が行われる。クリーナーアタッチメント658の詳細については後述する。
図38は、カバーアタッチメント659,660の外観を示す。
カバーアタッチメント659,660は、中が空洞の円柱状の筐体を有する。カバーアタッチメント659の方が、カバーアタッチメント660より幅広となる。カバーアタッチメント659,660は、強化ガラス、アクリル樹脂などの透明な素材により構成される。カバーアタッチメント659,660の上面中央には、それぞれ、着脱部611が設けられる。
カバーアタッチメント659,660の筐体の底面全体は開口となっている。カバーアタッチメント659,660は、天板21Aに置かれた食材に被せ、中の空洞で各種の作業を行うことに用いられる。カバーアタッチメント659,660の詳細については後述する。
このように、ロボットキッチン1には、人が調理に使うツールとは異なる専用のアタッチメントが各種用意される。アタッチメントを取り替えることにより、調理アーム51に各種の調理機能を持たせることが可能となる。
これらのアタッチメントは、調理工程や使用頻度に応じてグループ化され、管理される。例えば、使用頻度が高いアタッチメントは、取り出しやすい位置にある、調理補助ユニット31−3の上段の棚に収納される。この場合、使用頻度が低いアタッチメントは、調理補助ユニット31−3の下段の棚に収納される。
例えば、アタッチメントはそれぞれ単体で販売される。ユーザは、追加で購入することによって、ロボットキッチン1に行わせることができる調理のバリエーションを増やすことができる。
アタッチメントが増えることに応じて、作ることができる料理が変わったり、作業の内容が変わったりすることになる。ある料理を作成するためのレシピデータとして、ロボットキッチン1に用意されているアタッチメントの組み合わせに応じて記述内容が異なるデータが用意される。
・マニピュレーターアタッチメント
図39は、マニピュレーターアタッチメント651の構成例を示す図である。
図39の上段に示すように、マニピュレーターアタッチメント651の先端側には把持部671が設けられる。把持部671は、シリコンなどの変形可能な素材により形成される。
把持部671には、三つ叉に分かれることによって、3本の指となる指部671A乃至671Cが形成される。図39の下段は、把持部671をマニピュレーターアタッチメント651の先端側から見た状態を示す。指部671A乃至671Cは曲面状の表面を有する。指部671B,671Cの幅に対して、指部671Aの幅の方が広い。
図39の上段に透過して示すように、それぞれの指部の内部には、関節部681−1乃至681−3が設けられる。各関節部がワイヤー682によって接続される。
関節部681−1は、指部671A乃至671Cに分岐する把持部671の根元近傍に設けられ、関節部681−3は、各指部の先端近傍に設けられる。関節部681−2は、関節部681−1と関節部681−3の中間位置より僅かに関節部681−3寄りの位置に設けられる。把持部671の先端側の関節部の間隔は、後端側の関節部の間隔より短い。
関節部681−1乃至681−3とワイヤー682が駆動することによって、食材を掴む動きなどの各種の動きが実現される。
図40は、把持部671の動きの例を示す図である。
図40の左側に示す把持部671の状態は、待機時の状態である。
図40の中央に示す把持部671の状態は、大きな物体を掴んでいる状態である。
この場合、指部671A乃至671Cのそれぞれの関節部681−1は、関節部681−1より先の部分を外側に開くように駆動する。また、指部671A乃至671Cのそれぞれの関節部681−2は、関節部681−2より先の部分を緩やかに内側に閉じるように駆動する。
図40の右側に示す把持部671の状態は、小さな物体をつまんでいる状態である。
この場合、指部671A乃至671Cのそれぞれの関節部681-1は、物体を掴んでいるときと同様に、関節部681−1より先の部分を外側に開くように駆動する。また、指部671A乃至671Cのそれぞれの関節部681−2は、関節部681−2より先の部分を、物体を掴んでいるときより大きく内側に閉じるように駆動する。指部671A乃至671Cのそれぞれの関節部681−3は、関節部681−3より先の部分を外側に開くように駆動する。
指部671A乃至671Cが同じ動きをするのではなく、それぞれ異なる動きをすることも可能とされる。
図41、図42は、食材を把持している様子を示す図である。
図41、図42の例においては、指部671Aを曲げ、指部671Bと指部671Cをほぼまっすぐの状態とすることにより、スモークサーモンを載せたバゲットがマニピュレーターアタッチメント651により把持されている。
このように、指部671A乃至671Cのそれぞれの関節部を駆動させることにより、様々な指の動きを実現することが可能となる。
指部671A乃至671Cの内側の表面には、空気の吸引口が設けられる。指部671A乃至671Cの内側の表面に物体を吸着させることにより、食材などの物体を把持する力をサポートすることが可能となる。
・クリーナーアタッチメント
図43は、クリーナーアタッチメント658を拡大して示す図である。
図43に示すように、三角形の形状を有するクリーナーアタッチメント658の先端には細幅の開口部658Aが形成される。
矢印A111で示すように、開口部658Aからは温水が噴出される。開口部658Aから噴出される温水によって、天板21Aの表面の洗浄が行われる。洗浄に用いられた温水は、矢印A112で示すように開口部658Aに吸引される。温水の噴出と吸引は例えば同時に行われる。
ロボットキッチン1は、クリーナーアタッチメント658の先端でなぞるように調理アーム51を駆動させることにより、天板21Aの表面を洗浄することができる。
開口部658Aから蒸気を排出することによって、天板21Aの表面の洗浄が行われるようにしてもよい。
図44は、クリーナーアタッチメント658の他の用途の例を示す図である。
上述したように、溝部101には廃棄物を処理する機能が設けられる。図44に示すように、クリーナーアタッチメント658は、天板21A上の廃棄物を溝部101に投入するためにも用いられる。
ロボットキッチン1は、廃棄物の位置を認識し、廃棄物の位置から溝部101の位置まで、クリーナーアタッチメント658の先端で掃くように調理アーム51を駆動させることにより、廃棄物を溝部101に投入することができる。
このような機能を有するクリーナーアタッチメント658は、天板21Aの表面だけでなく、溝部101の内部、レール102などの、ロボットキッチン1の他の部分の洗浄にも用いられる。
・カバーアタッチメント
図45は、カバーアタッチメント659の用途の例を示す図である。
図45に示すように、カバーアタッチメント659は、例えば、天板21Aに置かれた食材に被せて用いられる。図45の例においては、調理アーム51によって、2個のジャガイモにカバーアタッチメント659が被されている。
カバーアタッチメント659が被された場合、調理アーム51から供給された水によって、図45に示すようにカバーアタッチメント659の内部が満たされる。カバーアタッチメント659の内部が水で満たされた後、調理アーム51から供給された空気によって、カバーアタッチメント659内に対流が生じ、食材が洗浄される。
食材の洗浄が終わった場合、カバーアタッチメント659の内部を満たしていた水が調理アーム51によって吸引される。全ての水が吸引された後、カバーアタッチメント659を外すことによって、洗浄された食材が取り出される。
このように、カバーアタッチメント659は、開口を天板21Aの表面に密着させて、内部の空間で食材を洗浄するために用いられる。
また、カバーアタッチメント659は、内部の空間で食材のスモーク調理を行うために用いられる。
この場合、食材にカバーアタッチメント659が被され、調理アーム51から供給された煙によって、カバーアタッチメント659の内部の空間でスモーク調理が行われる。
所定の時間が経過し、スモーク調理が終わった場合、カバーアタッチメント659の内部を満たしていた煙が調理アーム51によって吸引される。煙が吸引された後、カバーアタッチメント659を外すことによって、スモーク調理が終わった食材が取り出される。
カバーアタッチメント659は、内部の空間で揚げ物の調理を行うためにも用いられる。
この場合、食材にカバーアタッチメント659が被され、調理アーム51から吹き付ける高温の食用油によって、カバーアタッチメント659の内部の空間で揚げ物の調理が行われる。
所定の時間が経過し、揚げ物の調理が終わった場合、カバーアタッチメント659を外すことによって、調理が終わった食材が取り出される。
このように、カバーアタッチメント659は、内部の空間で各種の作業を行うために用いられる。閉じた空間で作業が行われるため、周りを汚してしまうことを防ぐことが可能となる。
カバーアタッチメント660の用途も、基本的にカバーアタッチメント659の用途と同様である。例えば、カバーアタッチメント659は、食材の量が多い場合や大きな食材を扱う場合に用いられ、カバーアタッチメント660は、食材の量が少ない場合や小さな食材を扱う場合に用いられる。
食材の洗浄とスモーク調理にはカバーアタッチメント659が用いられ、揚げ物の調理にはカバーアタッチメント660が用いられるといったように、用途に応じてカバーアタッチメント659とカバーアタッチメント660が使い分けられるようにしてもよい。
<内部構成>
・ハードウェア構成
図46は、ロボットキッチン1のハードウェアの構成例を示すブロック図である。
ロボットキッチン1は、コントローラ201に対して各部が接続されることによって構成される。図46に示す構成のうち、上述した構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
コントローラ201に対しては、調理補助システム31、調理アーム51、廃棄物処理装置122、アーム機能制御装置133などの上述した構成が接続される。
また、コントローラ201に対しては、アーム移動制御部202、洗浄部203、天板駆動部204、天板温度調整部205が接続される。コントローラ201に対しては、カメラ206、マイク207、プロジェクタ208、スピーカ209、センサ210、通信部211、および駆動部212が接続される。
コントローラ201は、CPU(Central Processing Unit),ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリなどを有するコンピュータにより構成される。コントローラ201は、CPUにより所定のプログラムを実行し、ロボットキッチン1の全体の動作を制御する。コントローラ201を構成するコンピュータは、筐体11の内部に収納され、ロボットキッチン1の動作を制御する制御装置として機能する。
アーム移動制御部202は、アーム移動部131をレール102に沿って移動させるモータ、アーム移動部131の位置を検出するセンサなどにより構成される。
洗浄部203は、紫外線消毒器、ハンドドライヤー、水の噴出装置により構成される。洗浄部203には、ユーザの手が溝部101に入れられたことを検出するセンサなども設けられる。紫外線消毒器、ハンドドライヤー、水の噴出装置の全てが設けられるのではなく、紫外線消毒器、ハンドドライヤー、水の噴出装置のうちの少なくともいずれかが洗浄部203に設けられるようにしてもよい。
洗浄部203を構成する紫外線消毒器が発生した紫外線が、溝部101に設けられた照射口111から照射される。また、洗浄部203を構成するハンドドライヤーが発生したジェット風が、溝部101に設けられた噴出口112から排出される。洗浄部203を構成する噴出装置により加圧された水が、溝部101に設けられた噴出口113から排出される。
天板駆動部204は、調理補助システム31とともに天板21Bを駆動させるモータ、調理補助システム31などの位置を検出するセンサなどにより構成される。
天板温度調整部205は、天板21Aの表面を温める加熱装置、天板21Aの表面を冷却する冷却装置、および、天板21Aの各部の温度を測定する温度センサなどにより構成される。天板21Aの表面の温度を位置毎に調整することが可能とされる。天板21Aの表面の温度は、例えば調理工程に応じて調整される。
カメラ206は、ロボットキッチン1が設置された部屋を撮影し、撮影によって得られた画像をコントローラ201に出力する。カメラ206は、筐体11の側面、調理補助システム31の正面、溝部101の内部などの様々な位置に設けられる。
マイク207は、ユーザの音声を検出し、ユーザの音声のデータをコントローラ201に出力する。ロボットキッチン1が設置された部屋の環境音などもマイク207により検出される。環境音のデータは、周囲の状態の解析などに用いられる。
プロジェクタ208は、料理のメニュー、調理の工程の情報などの各種の情報を投影する。おかわりを要求するなどのロボットキッチン1に対する各種の要求も、プロジェクタ208が投影するUIを用いて入力される。
プロジェクタ208による情報の投影面として、例えば天板21Aの表面が用いられる。床面、ロボットキッチン1の背面側に設けられた壁面、ロボットキッチン1の前方に設けられたダイニングテーブルの天板面などの他の平面が投影面して用いられるようにしてもよい。
プロジェクタ208に代えて、または、プロジェクタ208とともに、LCDや有機ELディスプレイなどのディスプレイがロボットキッチン1の所定の位置に設けられるようにしてもよい。
スピーカ209は、合成音声、効果音、BGMなどの所定の音を出力する。
センサ210は、温湿度センサ、圧力センサ、光センサ、距離センサ、人感センサ、測位センサなどの各種のセンサにより構成される。センサ210による検出は所定の周期で行われる。センサ210による検出結果を表すデータはコントローラ201に出力される。
通信部211は、無線LANモジュール、LTE(Long Term Evolution)に対応した携帯通信モジュールなどの無線通信モジュールである。通信部211は、運搬ロボット2、インターネット上のサーバなどの外部の装置との間で通信を行う。コントローラ201と調理アーム51の間の通信が通信部211により行われるようにしてもよい。
また、通信部211は、ユーザが使うスマートフォンやタブレット端末などの携帯端末と通信を行う。ロボットキッチン1に対するユーザの要求が、携帯端末上の操作によって入力されるようにしてもよい。
また、ロボットキッチン1からユーザに対する通知が、携帯端末の画面表示などを用いて行われるようにしてもよい。例えば、ユーザと協同で行う作業のタイミングになった場合、そのことが携帯端末の画面表示を用いてユーザに対して通知される。このように、ロボットキッチン1は、ユーザの携帯端末との連携機能を有する。
駆動部212は、運搬ロボット2の収納部151R,151Lの底面を構成するトレイ部161を駆動させるモータなどの、各部を駆動させる駆動部である。
カメラ206、マイク207、プロジェクタ208、スピーカ209、センサ210については、ロボットキッチン1に設けられるのではなく、ロボットキッチン1から離れた位置に設けられるようにしてもよい。
ロボットキッチン1から離れた位置に設けられる各装置は、無線通信を介してコントローラ201に対して接続される。
例えば、ロボットキッチン1から離れた位置に設けられたプロジェクタ208は、コントローラ201から送信されてきた情報に基づいて、所定の情報を投影面に投影する。また、ロボットキッチン1から離れた位置に設けられたセンサ210は、検出データをコントローラ201に送信する。
図47は、調理アーム51のハードウェアの構成例を示すブロック図である。
調理アーム51は、コントローラ231、通信部232、センサ233、およびモータ234から構成される。
コントローラ231は、CPU,ROM,RAM、フラッシュメモリなどを有する。コントローラ231は、所定のプログラムを実行し、ロボットキッチン1の本体側の制御装置となるコントローラ201から送信されてきた情報に基づいてモータ234の駆動を制御する。また、コントローラ231は、センサ233による検出結果に応じて、モータ234の駆動を制御する。
コントローラ231は、アタッチメントの駆動を制御する。コントローラ231は、アタッチメントの調理機能を制御する調理制御部として機能する。
通信部232は、コントローラ201から送信されてきた情報を受信し、受信した情報をコントローラ231に出力する。コントローラ201からは、例えば、各関節部の駆動を制御するための情報、アタッチメントの駆動を制御するための情報が送信されてくる。
また、通信部232は、適宜、調理アーム51の状態に関する情報をコントローラ201に送信する。調理アーム51の状態に関する情報には、センサ233による検出結果により表される、各関節部の駆動状態を表す情報などが含まれる。
このように、通信部232は、ロボットキッチン1の本体側の制御装置としてのコントローラ201に対して接続され、コントローラ201との間で各種の情報の送受信を行う接続部として機能する。
センサ233は、例えばジャイロセンサ、加速度センサ、タッチセンサなどにより構成される。センサ233は、調理アーム51の動作中、各関節部の角速度、加速度などを検出し、検出結果を表す情報をコントローラ231に出力する。
また、センサ233は、調理アーム51の動作中、調理アーム51の各部材に対するユーザの接触状態を検出し、ユーザの接触状態を表す情報をコントローラ231に出力する。例えば、調理アーム51と協同で作業を行っているユーザの接触状態がセンサ233により検出される。
センサ233による検出結果を表す情報は、適宜、コントローラ231から通信部232に出力され、本体側のコントローラ201に対して送信される。センサ233により検出された情報に基づいて、調理アーム51の動作がコントローラ201により制御される。
コントローラ201による制御に従って動作するだけでなく、自律的に動作する機能が調理アーム51に設けられるようにしてもよい。
モータ234は各関節部に設けられる。モータ234は、コントローラ231による制御に従って軸周りの回転動作を行う。モータ234は、コントローラ231による制御に従って駆動する駆動部として機能する。
モータ234の回転量を検出するエンコーダ、モータ234の回転をエンコーダによる検出結果に基づいて適応的に制御するドライバなども各関節部に設けられる。
・機能構成
図48は、図46のコントローラ201の機能構成例を示すブロック図である。
図48に示す機能部のうちの少なくとも一部は、コントローラ201を構成するコンピュータのCPUにより所定のプログラムが実行されることによって実現される。
コントローラ201においては、調理工程管理部241、動作モード管理部242、アーム制御部243、ユニット制御部244、レシピデータ記憶部245、レシピデータ取得部246、レシピデータ加工部247、調理ログ管理部248が実現される。また、コントローラ201においては、解析部249、周囲状態認識部250、人物状態認識部251、音声解析部252、音声認識部253、音声UI制御部254、投影制御部255、運搬ロボット制御部256が実現される。
調理工程管理部241は、レシピデータに記述される調理の工程に従って各部を制御する。調理工程管理部241による各部の制御は、適宜、周囲状態認識部250、人物状態認識部251、音声認識部253による認識結果などに応じて行われる。
動作モード管理部242は、ロボットキッチン1の動作モードを管理する。動作モード管理部242は、天板駆動部204を制御し、動作モードに応じてロボットキッチン1を変形させる。
例えば、動作モード管理部242は、ロボットキッチン1の動作モードがスリープモードである場合、図8等を参照して説明したように、調理補助システム31などを筐体11の内部に収納させる。
また、動作モード管理部242は、特定のユーザが近くにいることが人物状態認識部251により認識された場合、ロボットキッチン1の動作モードをスリープモードからアクティブモードに切り替える。動作モード管理部242は、天板21Bとともに調理補助システム31を上昇させ、調理補助システム31や溝部101などの調理補助空間を露出させる。
アーム制御部243は、アーム移動制御部202を駆動させることによって、調理アーム51のレール102上の位置を制御する。
また、アーム制御部243は、調理アーム51の各関節部を駆動させることによって、調理アーム51の姿勢や動作を制御する。
アーム制御部243は、調理アーム51に取り付けられたアタッチメントの駆動を制御する。
ユニット制御部244は、各部のユニットの駆動を制御する。ユニット制御部244による制御に従って、調理補助システム31を構成する各調理補助ユニット、洗浄部203の各装置、廃棄物処理装置122、アーム機能制御装置133などが駆動する。
レシピデータ記憶部245は、調理の工程が記述されたレシピデータを記憶する。レシピデータ記憶部245はコントローラ201のメモリにより実現される。
レシピデータ取得部246は、調理を開始する場合、料理のレシピデータをレシピデータ記憶部245から読み出して取得する。図49に示すように、レシピデータは料理毎に用意される。
どの料理を作るのかは、例えば、プロジェクタ208により投影されたメニューの中からユーザにより選択される。
また、調理補助システム31に用意されている食材に応じて、どの料理を作るのかが選択されるようにしてもよい。この場合、調理補助システム31に用意されている食材が周囲状態認識部250により認識され、調理補助システム31に用意されている食材で作ることができる料理が調理工程管理部241により選択される。
料理を食べる人に応じて、どの料理を作るのかが選択されるようにしてもよい。この場合、ロボットキッチン1の近くにいる人が人物状態認識部251により認識され、認識された人の嗜好にあう料理が調理工程管理部241により選択される。調理工程管理部241には、ロボットキッチン1が設置された家に住む人の嗜好に関する情報が登録されている。この場合、調理アーム51を用いた調理が、料理を食べる人の嗜好に応じて行われることになる。
性別、年齢などの、料理を食べる人の属性に応じた料理が調理工程管理部241により選択されるようにしてもよいし、性格、気分などの、料理を食べる人の性質に応じた料理が調理工程管理部241により選択されるようにしてもよい。料理を食べる人の属性や性質も、人物状態認識部251により認識される。
季節、気温、時間帯などの、料理を食べるタイミングに応じた料理が調理工程管理部241により選択されるようにしてもよい。
レシピデータ取得部246は、作ることが選択された料理のレシピデータをレシピデータ記憶部245から読み出して取得し、調理工程管理部241に出力する。レシピデータ取得部246により取得されたレシピデータは、レシピデータ加工部247にも適宜出力される。
レシピデータがロボットキッチン1内のレシピデータ記憶部245から取得されるのではなく、図50に示すように、インターネットを介して接続されるサーバから取得されるようにしてもよい。
図50に示すレシピデータ管理サーバ271においては、各種のレシピデータが管理されている。レシピデータ取得部246による要求に応じたレシピデータが、レシピデータ管理サーバ271からロボットキッチン1に対して送信され、レシピデータ取得部246により取得される。
レシピデータ加工部247は、レシピデータ取得部246から供給されたレシピデータを加工し、加工後のレシピデータを調理工程管理部241に出力する。レシピデータの加工については後述する。
調理ログ管理部248は、ロボットキッチン1において行われた調理の履歴である調理ログを管理する。調理ログには、例えば、料理を食べた人の情報、ロボットキッチン1において作られた料理の情報、ロボットキッチン1がどのような工程で料理を作ったのかを表す調理に関する情報が記録される。
解析部249は、カメラ206により撮影された画像や、センサ210の検出データを解析する。解析部249による解析結果は、周囲状態認識部250と人物状態認識部251に供給される。
周囲状態認識部250は、解析部249による解析結果に基づいて周囲の状態を認識する。周囲の状態の認識結果は、調理工程管理部241に出力される。
例えば、周囲状態認識部250は、調理補助システム31に用意されている食材の種類と量、食器の種類と数、カトラリーの種類と数、アタッチメントの種類などの、調理補助システム31の状態を認識する。また、周囲状態認識部250は、調理補助システム31の調理補助ユニット31−5や調理補助ユニット31−6において加熱調理が行われている場合、加熱調理中の食材の状態をも、調理補助システム31の状態として認識する。
周囲状態認識部250は、それぞれの調理アーム51の位置や動作などの、調理アーム51の状態、調理アーム51が扱っている食材の状態を認識する。
周囲状態認識部250は、運搬ロボット2により運搬が行われている場合、運搬ロボット2の位置、姿勢などの、運搬ロボット2の状態を認識する。
人物状態認識部251は、解析部249による解析結果に基づいて人物の状態を認識する。人物の動作だけでなく、人物の性別、年齢、背の高さ、表情、感情、食事の進み具合なども認識される。人物の状態の認識結果は、調理工程管理部241に出力される。
例えば、人物状態認識部251は、ユーザと協同して作業を行っている場合、ユーザの立ち位置、ユーザの体の各部位の動きなどの、ユーザの作業の状態を認識する。
図3を参照して説明したように、ユーザが行っていた作業の続きをロボットキッチン1が行う場合、人物状態認識部251による認識結果に基づいて、ユーザが行っていた作業が調理工程管理部241により学習される。調理工程管理部241によりアーム制御部243などが制御されることによって、作業の続きが行われる。
また、図4を参照して説明したように、ユーザが味見を行っている場合、味見の結果が人物状態認識部251により認識される。味見を行ったユーザがおいしいと感じているか否かが、ユーザの表情に基づいて認識されるようにしてもよい。
人物状態認識部251により認識されたユーザの作業の状態は、ユーザの安全の確保、ユーザが作業を間違っていないかなどの判断などにも調理工程管理部241において用いられる。
例えば、ナイフアタッチメント653が取り付けられた調理アーム51が作業を行っている場合、調理アーム51の可動範囲が危険エリアとして設定される。ユーザの体が危険エリアの近くにある場合、警告を出力したり、調理アーム51の作業を停止させたりすることによって、ユーザの安全性が確保される。ユーザと協同して作業が行われることから、このような安全性に対する配慮が必要となる。
また、人物状態認識部251は、料理を食べる人の数、料理を食べる人の属性などの、ロボットキッチン1の近くにいる人の状態を認識する。例えば、ロボットキッチン1の近くにいる人が、料理を食べる人として扱われる。
周囲状態認識部250による周囲の状態の認識と人物状態認識部251による人物の状態の認識が、マイク207により検出された音の解析結果を用いて行われるようにしてもよい。
音声解析部252は、マイク207により検出されたユーザの音声を解析し、解析結果を音声認識部253に出力する。
音声認識部253は、音声解析部252による解析結果に基づいて、ユーザの発話の内容を認識する。例えば、ロボットキッチン1に対する要求が音声によって入力される。ユーザの発話の内容の認識結果は、調理工程管理部241と音声UI制御部254に出力される。
音声UI制御部254は、音声認識部253による認識結果に基づいて、ユーザの発話に対する応答内容を決定し、合成音声をスピーカ209から出力させる。また、音声UI制御部254は、調理工程管理部241による制御に従って、ユーザに対する問い合わせなどの各種の合成音声をスピーカ209から出力させる。
投影制御部255は、プロジェクタ208による投影を制御する。
運搬ロボット制御部256は、通信部211を制御して運搬ロボット2と通信を行い、運搬ロボット2の動作を制御する。
例えば、運搬ロボット制御部256は、出来上がった料理を運搬する場合、料理の提供先となる人物の位置を目的地として設定する。料理の提供先となる人物の位置は、例えば人物状態認識部251による認識結果に基づいて特定される。
また、運搬ロボット制御部256は、目的地までの移動経路を設定する。移動経路の設定には、周囲状態認識部250による、障害物などの認識結果が用いられる。運搬ロボット制御部256は、目的地や移動経路に関する情報を運搬ロボット2に送信し、料理の運搬を行わせる。
<レシピデータ>
ここで、調理時の各部の動作を記述するレシピデータについて説明する。
図51は、レシピデータの記述の例を示す図である。
図51に示すように、料理Aのレシピデータには、料理Aの調理工程に関する情報が記述される。調理工程は作業の順番を表す。調理工程を構成する作業の種類には、ロボットキッチン1(調理アーム51)が単独で行う作業、ユーザと協同で行う作業、運搬ロボット2による運搬の作業などがある。
以下、適宜、ロボットキッチン1が単独で行う作業を単独作業といい、ユーザと協同で行う作業を協同作業という。運搬ロボット2による運搬の作業を運搬作業という。
調理工程に関する情報には、作業に関する情報である作業情報が複数含まれる。
図51の例においては、作業の順番通りに、作業#0に関する作業情報、作業#1に関する作業情報、作業#2に関する作業情報、・・・が記述される。
吹き出しに示すように、1つの作業情報には、調理アームID、アタッチメント種別、アタッチメント機能、調理補助ユニット種別、調理アーム位置、調理アーム動作、材料、食器の情報が含まれる。
調理アームIDは、作業を行う調理アーム51の識別子である。調理アームIDに基づいて、作業を担当する調理アーム51が特定される。複数の調理アーム51が連携して1つの作業を行う場合、その作業の作業情報には複数の調理アームIDが記述される。
アタッチメント種別は、作業に用いるアタッチメントの種別を表す。アタッチメント種別により表されるアタッチメントが、作業を担当する調理アーム51に取り付けられる。
アタッチメント機能は、水の供給、空気の吸引などの、作業に用いるアタッチメントの機能を表す。
調理補助ユニット種別は、作業に用いる調理補助ユニットの種別を表す。例えば食器を用意する場合、食器が収納された調理補助ユニット31−4を用いることが調理補助ユニット種別により指定される。
調理アーム位置は、作業を行うときの調理アーム51のレール102上の位置を表す。調理アーム位置により表される位置に移動するように、調理アーム51の位置が制御される。
調理アーム動作は、作業を行うときの調理アーム51の動作を表す。具体的には、各関節部の角度、関節部を駆動させるモータ234のトルクなどの時系列によって調理アーム51の動作が表される。調理アーム動作により表される動作を行うように、調理アーム51の各部が制御される。
材料は、作業に用いられる調味料、食材などの材料を表す。
食器は、作業に用いられる食器、カトラリーなどを表す。
このような各種の情報が、それぞれの作業に関する情報として作業情報に記述される。
図52は、レシピデータの記述の具体例を示す図である。
図52に示す調理工程は「サラダ」に関する調理工程である。図52の例においては、「サラダ」に関する調理工程として、作業#0乃至#13が示されている。
作業#0は、食材1を用意する作業である。作業#0は、ロボットキッチン1が単独で行う単独作業となる。
作業#0の作業情報の記述に従って、例えばマニピュレーターアタッチメント651が取り付けられた調理アーム51−1により、1つ目の食材である食材1が調理補助システム31から取り出され、天板21Aに置かれる。
作業#1は、2つ目の食材である食材2を用意する単独作業である。作業#0と同様に、作業#1の作業情報の記述に従って食材2が用意される。
作業#2は、3つ目の食材である食材3を用意する単独作業である。作業#0と同様に、作業#2の作業情報の記述に従って食材3が用意される。
図52のレシピデータに基づいて作られる「サラダ」は、3種類の食材を使った料理である。
各作業は、適宜、他の作業と並行して行われる。調理アーム51の状態によっては、調理工程において後に記述される作業が、前に記述される作業より先に行われることもある。
作業#3は、ユーザ用の包丁を用意する単独作業である。
作業#3の作業情報の記述に従って、例えばマニピュレーターアタッチメント651が取り付けられた調理アーム51−1により、ユーザ用の包丁が調理補助システム31から取り出され、ユーザに差し出される。ユーザは、差し出された包丁を受け取る。
作業#4は、食材1をカットするユーザの動作を学習し、ユーザの動作と同じ動作で食材1をカットする作業である。作業#4は、ユーザと協同で行う協同作業となる。
作業#4の作業情報の記述に従って、例えば、食材1のカットを促すための通知が行われる。このような通知に関する情報が、協同作業の作業情報には記述される。
ユーザに対する通知は、例えば、プロジェクタ208を用いて所定の情報を投影することにより、または、スピーカ209から合成音声を出力することにより行われる。
天板21Aの所定の位置に設けられたLEDを発光させることによってユーザに対する通知が行われるようにしてもよい。ユーザの携帯端末に情報を送信し、画面に表示させることによってユーザに対する通知が行われるようにすることも可能である。
このようなロボットキッチン1からの通知に応じて、ユーザは、差し出された包丁を使って食材1のカットを行う。
ユーザが食材1をカットしている間、ユーザの動作が人物状態認識部251により認識され、学習が行われる。学習が終わった場合、学習が終わったことがユーザに対して通知される。この通知を受けたユーザは、食材1のカットの続きをロボットキッチン1に任せることができる。
食材1のカットの続きを行うことがユーザにより要求された場合、例えばナイフアタッチメント653が取り付けられた調理アーム51−2により、ユーザの動作と同じ動作によって食材1がカットされる。
作業#5は、食材2をカットする協同作業である。作業#4と同様に、食材2をカットするユーザの動作が学習され、学習結果に基づいて、調理アーム51により食材2のカットが続けられる。
作業#6は、食材3をカットする協同作業である。作業#4と同様に、食材3をカットするユーザの動作が学習され、学習結果に基づいて、調理アーム51により食材3のカットが続けられる。
作業#7は、ドレッシングの材料を用意する単独作業である。
作業#7の作業情報の記述に従って、例えばマニピュレーターアタッチメント651が取り付けられた調理アーム51−1により、調理補助システム31から調味料が取り出される。また、シェイカーアタッチメント655が取り付けられた調理アーム51−3により、シェイカーアタッチメント655の蓋部が開けられ、調味料を把持した調理アーム51−1にシェイカーアタッチメント655が近付けられる。このように、作業#7は、複数の調理アーム51が連携して行う作業である。
調理アーム51−3によってシェイカーアタッチメント655が近付けられた後、調理アーム51−1により、シェイカーアタッチメント655内に調味料が注がれる。このようにして例えば複数の調味料がシェイカーアタッチメント655内に順に注がれる。
作業#8は、ドレッシングの材料として注がれた調味料をかき混ぜる単独作業である。
作業#8の作業情報の記述に従って、例えば調理アーム51−3によりシェイカーアタッチメント655が振られ、シェイカーアタッチメント655内に注がれた調味料がかき混ぜられる。シェイカーアタッチメント655内には、オリーブオイルなども調理アーム51−3から供給される。
作業#9は、ドレッシングの味見の作業である。作業#9は協同作業となる。
作業#9の作業情報の記述に従って、例えば調理アーム51−3により、蓋が開いた状態のシェイカーアタッチメント655がユーザに差し出される。また、味見を促すための通知が行われる。ロボットキッチン1からの通知に応じて、ユーザは、ドレッシングの味見を行う。
例えば味に問題がないといった内容の発話がユーザにより行われた場合、味見の作業は終了となる。
作業#10は、食器を用意する単独作業である。
作業#10の作業情報の記述に従って、例えばマニピュレーターアタッチメント651が取り付けられた調理アーム51−1により、サラダを盛り付けるための皿が調理補助システム31から取り出され、天板21Aに置かれる。
作業#11は、サラダを盛り付ける協同作業である。
作業#11の作業情報の記述に従って、カット済みの食材1,2,3を食器に盛り付けることが促される。ロボットキッチン1からの通知に応じて、ユーザは、カット済みの食材1,2,3を皿に盛り付ける。
食材の盛り付けが終わったことが人物状態認識部251の認識結果に基づいて特定された場合、例えば調理アーム51−3により、シェイカーアタッチメント655内のドレッシングをサラダにかける動作が行われる。
作業#12は、サラダを運搬する作業である。作業#12は、運搬ロボット2による運搬作業となる。
作業#12の作業情報の記述に従って、運搬ロボット2の位置が運搬ロボット制御部256により制御される。運搬ロボット制御部256の制御に従って、運搬ロボット2は、例えば調理アーム51が届く位置として設定された運搬基準位置に移動する。
このような運搬ロボット2の制御に関する情報が、運搬作業の作業情報には記述される。運搬ロボット制御部256から運搬ロボット2に対しては、目的地と移動経路に関する情報が送信される。
また、作業#12の作業情報の記述に従って、例えばマニピュレーターアタッチメント651が取り付けられた調理アーム51−1により、サラダが盛り付けられた皿が掴まれ、運搬ロボット2の天板の上に置かれる。天板に皿が載せられた後、運搬ロボット2によって運搬が開始される。
作業#13は、片付け作業である。作業#13は単独作業となる。
作業#13の作業情報の記述に従って、例えばクリーナーアタッチメント658が取り付けられた調理アーム51−4により、食材の切り残しが溝部101に投入される。また、天板21Aの表面が温水や蒸気を用いて洗浄される。
以上の一連の作業からなる調理工程により、「サラダ」の調理が行われる。それぞれのレシピデータには、以上のような各作業を実現するための情報が記述される。
各作業の内容は、料理を食べる人の条件などの各種の条件によって変化する。同じ料理を作る場合であっても、例えば料理を食べる人が多ければ、必要になる食材の量が多くなるし、同じ作業を繰り返す回数も多くなる。
1つの料理のレシピデータとして、例えば、条件の組み合わせに応じて記述内容が異なる複数のレシピデータが用意される。
図53は、レシピデータの記述内容が決まる条件の例を示す図である。
図53に示すように、レシピデータの記述内容が決まる条件には、調理に関する条件と料理を食べる人に関する条件がある。
調理に関する条件には、例えば、調理アーム51の数、利用可能なアタッチメントの種別、運搬ロボット2の数、調理に関与するユーザの数、調理への関与度合いがある。
調理アーム51の数に応じて、同時に行うことが可能な作業の数や種類が変化する。
また、調理補助システム31に用意されているアタッチメントの種別に応じて、行うことが可能な作業の種類が変化する。
運搬ロボット2の数に応じて、同時に運搬できる料理などの数や量が変化する。上述した例においては2台の運搬ロボット2が用意されているものとしたが、1台しか用意されていないこともあるし、追加で購入するなどして3台以上の運搬ロボット2が用意されていることもある。
調理に関与するユーザの数に応じて、同時に行うことが可能な協同作業の数や種類が変化する。
調理への関与度合いに応じて、協同作業の数、内容、割合が変化する。例えば関与度合いが高いほど、協同作業の数が多くなったり、より高度な作業がユーザに要求されたりすることになる。
上述したように、ユーザは、関与度合いを自ら選択することができる。関与度合いの選択は、例えば、調理の開始前などの所定のタイミングで行われる。
料理を食べる人に関する条件には、料理を食べる人の数、性別、年齢がある。
これらの条件に応じて、必要になる食材の量、同じ作業を繰り返す回数、味付け具合、盛り付け方、運搬の仕方などが変化する。
料理を食べる人に関する条件として、体重や身長などの外見に関する条件の他に、料理を食べる人のスケジュールに関するスケジュール情報、生体情報などの、ユーザの情報として取得可能な情報により表される各種の条件が含まれるようにしてもよい。
例えば、予定があることから食事にかけることができる時間が短い場合、食材の量を減らして調理が行われる。また、生体情報により表される血圧が高い場合、塩分を抑えた調理が行われる。
このような条件の組み合わせに応じて記述内容が異なる複数のレシピデータが、それぞれの料理のレシピデータとして用意される。例えば料理Aのレシピデータとして、記述内容が異なるデータが、条件の組み合わせの数だけ用意される。
図48のレシピデータ取得部246は、作る料理が選択された場合、選択された料理のレシピデータのうち、条件に応じたレシピデータをレシピデータ記憶部245から読み出して取得することになる。
条件に応じた複数のレシピデータが予め用意されるのではなく、基準となる1つのレシピデータに基づいて、条件に応じたレシピデータが生成されるようにしてもよい。
この場合、レシピデータ加工部247は、レシピデータ取得部246により取得された基準となる1つのレシピデータを加工し、条件に応じたレシピデータを生成することになる。
図54は、レシピデータの加工の例を示す図である。
図54に示す学習済みモデルは、調理に関する条件、料理を食べる人に関する条件、およびレシピデータを入力として、条件に応じたレシピデータを出力するモデルである。例えば、各種のレシピデータと条件を入力とした機械学習が行われ、学習済みのモデルが生成される。調理に関する条件と料理を食べる人に関する条件以外の条件がモデルの学習に用いられるようにしてもよい。
レシピデータ加工部247は、料理Aを作ることが選択された場合、基準となる料理Aのレシピデータを、調理に関する条件や料理を食べる人に関する条件とともに学習済みのモデルに入力する。レシピデータ加工部247は、推論結果として出力されたレシピデータを、料理Aの、条件に応じたレシピデータとして取得する。
このようなモデルがレシピデータ加工部247に用意され、レシピデータの加工が行われるようにしてもよい。
図55は、レシピデータの加工の他の例を示す図である。
複数種類の料理を作る場合、1種類ずつ順に作るのではなく、作業を並行に進めることによって同時に作ることが可能とされる。各作業の内容は、同時に作る料理の組み合わせによって変化する。
例えば料理Aと料理Bを作ることが選択された場合、レシピデータ加工部247は、図55に示すように、料理Aのレシピデータと料理Bのレシピデータをマージし、料理Aと料理Bを作るためのレシピデータを生成する。
マージ後のレシピデータにおいては、料理Aを作るための作業と料理Bを作るための作業が前後して組み合わされたものとなっている。
調理アーム51の数や利用可能なアタッチメントの種別によっては、料理Aを作るためのある作業中に、料理Bを作るための他の作業を行うことができることがある。
複数種類の料理を作る場合に、それぞれの料理を作るための作業が適宜並行して行われるようにレシピデータの記述内容を変更することにより、ロボットキッチン1は、調理時間を短縮することが可能となる。
<<3.ロボットキッチンの動作>>
ここで、以上のような構成を有するロボットキッチン1の動作について説明する。
はじめに、図56のフローチャートを参照して、レシピデータを取得するロボットキッチン1の処理について説明する。
ステップS1において、調理工程管理部241は、どの料理を作るのかを選択する。
ステップS2において、調理工程管理部241は、調理に関する条件を取得する。ここでは、調理アーム51の数、利用可能なアタッチメントの種別などの条件が検出され、取得される。
ステップS3において、調理工程管理部241は、料理を食べる人に関する条件を取得する。ここでは、人の数、性別、年齢などの条件が検出され、取得される。
調理に関する条件の取得と料理を食べる人に関する条件の取得においては、適宜、周囲状態認識部250による周囲の状態の認識結果、人物状態認識部251による人物の状態の認識結果などが用いられる。作ることが選択された料理に関する情報と、調理工程管理部241により取得された条件に関する情報は、レシピデータ取得部246に供給される。
ステップS4において、レシピデータ取得部246は、条件に応じたレシピデータをレシピデータ記憶部245から読み出して取得する。上述したような加工が行われることによって、条件に応じたレシピデータがレシピデータ加工部247により生成されるようにしてもよい。
レシピデータ取得部246により取得されたレシピデータは調理工程管理部241に供給され、その後、調理に用いられる。
次に、図57のフローチャートを参照して、調理を行うロボットキッチン1の処理について説明する。
図57の処理は、例えば、協同作業を行うユーザがロボットキッチン1の近くにいることが検出されたタイミングなどの所定のタイミングで開始される。
ステップS11において、調理工程管理部241は、レシピデータに記述される1つの作業に注目する。
ステップS12において、調理工程管理部241は、注目する作業が、ロボットキッチン1が単独で行う単独作業であるか否かを判定する。
注目する作業が単独作業であるとステップS12において判定された場合、ステップS13において、アーム制御部243は、レシピデータの記述に従って、それぞれの調理アーム51の位置や動作を制御する。アーム制御部243に対しては、注目する作業の作業情報が調理工程管理部241から供給される。
ステップS14において、調理工程管理部241は、全ての作業が終了したか否かを判定する。全ての作業が終了していないとステップS14において判定した場合、調理工程管理部241は、ステップS11に戻り、次の作業に注目してそれ以降の処理を繰り返す。
注目する作業が単独作業ではないとステップS12において判定した場合、ステップS15において、調理工程管理部241は、注目する作業がユーザと協同で行う協同作業であるか否かを判定する。
注目する作業が協同作業であるとステップS15において判定した場合、ステップS16において、調理工程管理部241は、音声UI制御部254や投影制御部255を制御するなどして、所定の作業を行うことをユーザに通知する。
ユーザにより作業が行われた後、ステップS17において、アーム制御部243は、レシピデータの記述に従って、それぞれの調理アーム51の位置や動作を制御する。これにより、ユーザとロボットキッチン1による協同作業が行われる。
注目する作業が協同作業ではないとステップS15において判定された場合、ステップS18において、料理などを運搬する処理である運搬処理が行われる。運搬処理の詳細については、図58のフローチャートを参照して後述する。
ステップS17において協同作業が行われた後、または、ステップS18において運搬処理が行われた後、処理はステップS14に進む。全ての作業が終了したとステップS14において判定された場合、処理は終了となる。
次に、図58のフローチャートを参照して、図57のステップS18において行われる運搬処理について説明する。
運搬処理は、例えば、運搬物としての料理が準備されたときなどの所定のタイミングで開始される。
ステップS31において、運搬ロボット制御部256は、目的地を設定する。出来上がった料理を運搬する場合、料理の提供先となる人物の位置が目的地として設定される。
ステップS32において、運搬ロボット制御部256は、目的地までの移動経路を設定する。例えば、周囲状態認識部250により認識された障害物を避けるようにして移動経路が設定される。
ステップS33において、運搬ロボット制御部256は、目的地と移動経路に関する情報を運搬ロボット2に送信する。
ステップS34において、運搬ロボット制御部256は、予め設定された運搬基準位置に運搬ロボット2を呼び出し(移動させ)、調理アーム51が届く高さとなるように、天板の高さを調整させる。
筐体11内に収納された状態の場合、図23、図24を参照して説明したようにして運搬ロボット2が出動し、運搬基準位置まで移動する。
ステップS35において、運搬ロボット制御部256は、運搬ロボット2の準備ができたか否かを判定し、準備ができたと判定するまで待機する。運搬ロボット2が運搬基準位置に存在し、天板の高さが、調理アーム51が届く高さに調整された場合、運搬ロボット2の準備ができたと判定される。
ステップS36において、アーム制御部243は、例えば、マニピュレーターアタッチメント651が取り付けられた調理アーム51を制御し、料理を運搬ロボット2の天板に載せる。
料理を天板に載せた後、ステップS37において、運搬ロボット制御部256は、運搬を開始させる。その後、図57のステップS18に戻り、それ以降の処理が行われる。
以上の一連の処理により、ロボットキッチン1は、一部の作業をユーザと協同で行い、料理を作ることができる。
ユーザは、楽しい作業を自分で行い、単純作業などの面倒な作業についてはロボットキッチン1に任せることができる。
ユーザは、関与度合いを自ら選択することにより、調理の本当の楽しさを感じることができる。
例えば、他のユーザにとっては簡単で楽しい作業であっても、自分にとっては難しくて楽しくない作業も存在する。関与度合いを低く設定するなどして、このような作業を行わないようにすることにより、ユーザは、自分にとって楽しいと感じられる作業だけを行い、調理を楽しむことができる。
また、高度なスキルを持っているユーザは、関与度合いを高く設定することにより、複雑な作業を自ら行い、料理を楽しむことができる。
ロボットキッチン1とユーザにより、エンターテインメント性のある調理が実現される。
<<4.他の機能>>
・協同作業の放棄について
協同作業として要求された作業を始めたユーザが、やはりその作業をやりたくないと思った場合、作業の続きをロボットキッチン1に任せることができるようにしてもよい。
作業をやりたくないと思った場合、ユーザは、「あとの作業をよろしく」などの発話を行うことにより、作業の続きをロボットキッチン1に任せることになる。ユーザが作業に手こずっていることが認識された場合、「続きの作業をやりましょうか?」といったような問いかけがロボットキッチン1からユーザに対して行われるようにしてもよい。
ロボットキッチン1においては、このようなやりとりが行われることに応じて、作業の続きを行うための調理アーム51の制御などが行われる。協同作業の作業情報には、作業が放棄された場合の動作に関する情報も記述される。
・天板部の移動について
動作モードが切り替わることに応じて天板部21の一部が移動するものとしたが、レシピデータに記述される調理工程に従って、天板部21の一部が移動するようにしてもよい。
この場合、調理アーム51が溝部101から出された状態のまま、天板21Bを閉じることができるようにしてもよい。これにより、天板21Aと天板21Bが同じ高さにあってフラットな天板部21の中央に、調理アーム51が並ぶ状態となる。
これにより、広い作業スペースを確保することができ、そのような広い作業スペースを用いた作業を調理アーム51に行わせることが可能となる。
<<5.運搬ロボットの詳細>>
<外観構成>
図59は、運搬ロボット2の外観を拡大して示す図である。
図59に示すように、運搬ロボット2は、環状のベース部801と、円形薄板状の天板802を、細い棒状の支持アーム803で連結することによって構成される。ベース部801の底面側には複数のタイヤが設けられる。ベース部801は、運搬ロボット2の移動を実現する移動部として機能する。
ベース部801の径方向の長さと天板802の径方向の長さは略同一の長さである。ベース部801の略真上に天板802がある場合、図59に示すように支持アーム803は斜めの状態になる。
支持アーム803は、アーム部材803−1とアーム部材803−2から構成される。天板802側のアーム部材803−1の径は、ベース部801側のアーム部材803−2の径より一回り小さい。アーム部材803−1がアーム部材803−2の内側に収納されることによって、矢印A101で示すように、支持アーム803の長さが調整される。
図60は、ベース部801と支持アーム803の連結部の構成を示す斜視図である。
支持アーム803(アーム部材803−2)は、破線で示す軸を中心として、ベース部801との連結部において角度を調整することが可能とされる。軸周りの支持アーム803の可動範囲は、一点鎖線で示すように例えば90度である。
図61は、天板802と支持アーム803の連結部の構成を示す斜視図である。
天板802と支持アーム803(アーム部材803−1)の連結部は、天板802の底面側の、縁近傍の位置に設けられる。支持アーム803は、破線で示す軸を中心として、天板802との連結部において角度を調整することが可能とされる。軸周りの支持アーム803の可動範囲は、一点鎖線で示すように例えば90度である。
天板802の薄厚の周側面には、所定の間隔でカメラが設けられる。図61にはカメラ811−1とカメラ811−2が示されている。カメラにより撮影された画像に基づいて、例えば移動中の周囲の状態が認識される。
支持アーム803の長さと角度を調整することにより、図7を参照して説明したように、運搬ロボット2は、姿勢を変形することができる。また、運搬ロボット2は、天板802の高さを調整することができる。
図62は、料理を載せるときの運搬ロボット2の姿勢の例を示す図である。
図62の例においては、支持アーム803を略垂直とし、長さを最大の長さとすることによって、天板802の高さが、ロボットキッチン1の天板21Aの高さと略同じ高さに調整されている。
運搬ロボット2の状態がこのような状態にあるときに、調理アーム51により料理が載せられる。図62の例においては、出来上がった料理が、マニピュレーターアタッチメント651が取り付けられた調理アーム51−4により載せられている。調理アーム51−4の動きに応じて、天板21Aの高さを含む運搬ロボット2の姿勢が制御されるようにしてもよい。
運搬ロボット2が図62に示す位置に移動し、姿勢を変形することは、上述したように、運搬作業の開始時に、運搬ロボット制御部256による制御に従って行われる(図58のステップS34)。
筐体11の側面近傍の図62に示す位置が、料理などを載せるための位置として予め設定された運搬基準位置である。運搬基準位置に運搬ロボット2が存在する場合、ロボットキッチン1は、マニピュレーターアタッチメント651が取り付けられた調理アーム51を天板802に届かせることができる。
運搬ロボット2が回収してきた食器などを天板802から取り上げることも、運搬ロボット2が運搬基準位置に存在するときに行われる。
図63は、運搬ロボット2の姿勢の他の例を示す図である。
運搬ロボット2は、料理などの提供先となる人物の背の高さに応じて、天板802の高さを調整する機能を有する。図63に示すように、提供先となる人物が子どもである場合、大人である場合より低くするように天板802の高さが調整される。
運搬ロボット2により運搬されてきた料理などを受け取る人は、その受け取りを容易に行うことができる。
天板802の高さの調整が、ロボットキッチン1による制御に従って行われるようにしてもよいし、運搬ロボット2により自律的に行われるようにしてもよい。
ベース部801に対する支持アーム803の角度と、天板802に対する支持アーム803の角度をそれぞれ調整することにより、運搬ロボット2は、図64に示すように、天板802の水平を保ったまま斜面を移動することができる。
<内部構成>
図65は、運搬ロボット2のハードウェアの構成例を示すブロック図である。
運搬ロボット2は、コントローラ851に対して、天板昇降駆動部852、加熱/冷却部853、タイヤ駆動部854、センサ855、および通信部856が接続されることによって構成される。コントローラ851には、カメラ811−1,811−2を含むカメラ811も接続される。
コントローラ851は、CPU,ROM,RAM、フラッシュメモリなどを有する。コントローラ851は、所定のプログラムを実行し、運搬ロボット2の全体の動作を制御する。
天板昇降駆動部852は、ベース部801と支持アーム803の連結部、天板802と支持アーム803の連結部などに設けられたモータなどにより構成される。天板昇降駆動部852は、それぞれの連結部を駆動させる。
また、天板昇降駆動部852は、支持アーム803の内部に設けられたレールやモータにより構成される。天板昇降駆動部852は、支持アーム803を伸縮させる。
加熱/冷却部853は、電熱線を用いた加熱装置、空冷式、風冷式などの所定の方式の冷却装置である。加熱/冷却部853は、天板802の内部や、天板802の底面側などの所定の位置に設けられる。
図66は、天板802の温度調整の例を示す図である。
図66に示すように、冷たい飲み物が注がれたグラスを運ぶ場合、天板802の温度は、飲み物に適した温度に冷却される。また、温かい料理を運ぶ場合、天板802の温度は、料理に適した温度に温められる。
天板802の温度は、例えば、調理アーム51により運搬物を載せる前に、運搬物に応じて事前に調整される。どのタイミングで、何を載せるのかがレシピデータから特定可能であるから、事前の温度調整が可能となる。
図65の説明に戻り、タイヤ駆動部854は、ベース部801の底面に設けられたタイヤを駆動させるモータにより構成される。
センサ855は、測位センサ、距離センサ、人感センサなどの各種のセンサにより構成される。センサ855による検出結果を表すデータはコントローラ851に出力される。
通信部856は、無線LANモジュール、携帯通信モジュールなどの無線通信モジュールである。通信部856は、ロボットキッチン1、インターネット上のサーバなどの外部の装置との間で通信を行う。
図67は、コントローラ851の機能構成例を示すブロック図である。
図67に示す機能部のうちの少なくとも一部は、コントローラ851を構成するCPUにより所定のプログラムが実行されることによって実現される。
コントローラ851においては、経路情報取得部871、測位制御部872、移動制御部873、動作モード管理部874、姿勢制御部875、解析部876、周囲状態認識部877、および人物状態認識部878が実現される。
経路情報取得部871は、通信部856を制御し、ロボットキッチン1から送信されてきた目的地と移動経路の情報を受信する。経路情報取得部871により受信された情報は移動制御部873に出力される。
測位制御部872は、運搬ロボット2の現在位置を検出する。例えば、測位制御部872は、距離センサによる検出結果に基づいて、ロボットキッチン1が設置されている空間の地図を生成する。測位制御部872は、生成した地図における自身の位置を特定することによって、現在位置を検出する。測位制御部872により検出された現在位置の情報は移動制御部873に出力される。
移動制御部873は、タイヤ駆動部854を制御することによって、経路情報取得部871から供給された情報と、測位制御部872により検出された現在位置に基づいて運搬ロボット2の移動を制御する。
動作モード管理部874は、運搬ロボット2の動作モードを制御する。ロボットの2の動作モードには、例えば、通常時のモードである通常モードと、上述した待機モードとがある。動作モード管理部874は、ロボットキッチン1による制御に従って、運搬ロボット2の動作モードを切り替える。動作モード管理部874により設定された動作モードの情報は姿勢制御部875に出力される。
姿勢制御部875は、動作モード管理部874により設定された動作モードに従って天板昇降駆動部852を制御し、運搬ロボット2の姿勢を制御する。また、姿勢制御部875は、移動制御部873による制御と連動して、天板802の水平を保つように運搬ロボット2の移動中の姿勢を制御する。
姿勢制御部875は、周囲状態認識部877により認識された周囲の状態に応じて、または、人物状態認識部878により認識された人の状態に応じて、運搬ロボット2の姿勢を制御する。
例えば、姿勢制御部875は、周囲状態認識部877により認識された、ロボットキッチン1の天板部21やダイニングテーブルの天板の高さに天板802の高さを近づけるように、運搬ロボット2の姿勢を制御する。
また、姿勢制御部875は、人物状態認識部878により認識された、提供先となる人物の背の高さに応じて天板802の高さを調整する。
解析部876は、カメラ811により撮影された画像や、センサ855の検出データを解析する。解析部876による解析結果は、周囲状態認識部877と人物状態認識部878に供給される。
周囲状態認識部877は、解析部876による解析結果に基づいて、障害物の位置、床面の状態などの、周囲の状態を認識する。周囲状態認識部877による認識結果を表す情報は、移動制御部873と姿勢制御部875に供給される。
人物状態認識部878は、解析部876による解析結果に基づいて、周囲にいる人物の状態を認識する。人物状態認識部878による認識結果を表す情報は、移動制御部873と姿勢制御部875に供給される。
<運搬ロボットの動作>
図68のフローチャートを参照して、以上のような構成を有する運搬ロボット2の処理について説明する。
図68の処理は、例えば、運搬作業を行うタイミングになったことから、料理などの運搬物が天板802に載せられ、目的地と移動経路の情報がロボットキッチン1から送信されてきたときに開始される。
ステップS101において、経路情報取得部871は、ロボットキッチン1から送信されてきた目的地と移動経路の情報を受信する。
ステップS102において、移動制御部873は、ロボットキッチン1から送信されてきた情報に基づいて、目的地までの移動を開始する。
ステップS103において、移動制御部873は、目的地に着いたか否かを判定し、目的地に着いたと判定するまで移動を続ける。
目的地に着いたとステップS103において判定された場合、姿勢制御部875は、人物状態認識部878により認識された相手の人の背の高さに合わせて天板802の高さを調整し、料理の受け取りを促す。
料理が受け取られた場合、運搬ロボット2の処理は終了となる。運搬ロボット2は、運搬基準位置に戻り、次の運搬作業まで待機する。
図68の処理と同様の処理が行われることにより、スプーンやフォークなどのカトラリーの提供、使用済みの食器の回収などが行われる。
以上の処理により、ユーザは、料理の配膳などの単純作業を自ら行う必要がなく、運搬ロボット2に任せることが可能となる。
<運搬ロボットの他の機能>
・運搬ロボットの形状
待機モード時、運搬ロボット2の状態が、図7等を参照して説明したようにベース部801の上に天板802が重なった状態になるものとしたが、天板802がベース部801に収納された状態になるようにしてもよい。
・目的地の設定
目的地と移動経路がロボットキッチン1により設定されるのではなく、料理などの提供先となる人物がロボットキッチン1により設定されるようにしてもよい。提供先となる人物の位置まで移動することが、運搬ロボット2により自律的に行われる。
この場合、ロボットキッチン1から運搬ロボット2に対しては、料理などの提供先となる人物を表す情報が送信される。運搬ロボット2の人物状態認識部878は、周囲にいるそれぞれの人物を識別し、ロボットキッチン1により設定された、提供先となる人物の位置を特定する。
移動制御部873は、人物状態認識部878により特定された位置までの移動経路を設定し、移動を制御する。また、姿勢制御部875は、人物状態認識部878により識別された人物に応じて天板802の高さを調整するなどして、運搬ロボット2の姿勢を制御する。
これにより、ロボットキッチン1は、提供先となる人物を指定するだけで、料理の運搬を運搬ロボット2に任せることが可能となる。
・食事の進み具合に応じた運搬
料理を食べている人の食事の進み具合に応じて、次の料理の運搬が制御されるようにしてもよい。
この場合、人物状態認識部878は、料理を食べている人のそれぞれの食事の進み具合を認識する。例えば、料理を食べている人の前にある皿に残っている料理の量に応じて、食事の進み具合が認識される。
移動制御部873は、食事の進み具合が遅い場合、提供先となる人物から離れた位置で待機し、食事が終わりかけたタイミングで、提供先となる人物の近くに移動する。姿勢制御部875は、提供先となる人物の近くに移動したとき、提供先となる人物に応じて天板802の高さを調整し、料理の受け取りを促す。
このように、運搬ロボット2の位置と姿勢が、料理の提供先となる人物の食事の進み具合に応じて制御されるようにすることが可能である。
<<6.ロボットキッチンの他の構成例>>
<外観構成>
図69、図70は、ロボットキッチンの他の外観の例を示す図である。上述したロボットキッチン1の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。
図69、図70のロボットキッチン901は、例えば、空港のラウンジ、ホテルのパーティー会場などの多くの人がいる空間に設けられる。
ロボットキッチン901による動作は、例えば、作業に関する記述として、単独作業の記述だけが含まれ、協同作業の記述が含まれないレシピデータに基づいて制御される。
すなわち、ロボットキッチン901は、人と協同で料理を作るのではなく、単独作業で作った料理を人に提供するために用いられる。ロボットキッチン901による調理が、協同作業の記述を含むレシピデータに基づいて人と協同で行われるようにしてもよい。
図69に示すように、ロボットキッチン1は、円柱状の筐体911を有する。図69に示す面が筐体911の正面となる。筐体911の内部に、コンピュータなどの各種の装置が設けられる。
筐体911の上面には、図70に示すように背面側に一部が突出した状態で天板部921が設けられる。筐体911の背面側の周側面に沿って椅子が並べられる。
天板部921は、環状の天板921Aと、円形状の天板921Bとから構成される。天板921Bは、天板921Aにより囲まれる位置に設けられる。
図71は、ロボットキッチン901の上面図である。
スリープモード時、図71に示すように、天板部921を構成する天板921Aと天板921Bは、同じ高さに、僅かな隙間を挟んで設けられる状態となる。天板921Aと天板921Bが同じ高さに接した状態で設けられることにより、筐体911の上面は略フラットな面となる。
調理アーム51は、天板921Aと天板921Bの間の隙間に沿って設けられる。天板921Aの内側の縁近傍にはレールが設けられている。調理アーム51は、上述した構成と同様の構成を有している。この例においては、6本の調理アーム51が設けられている。
ロボットキッチン901の動作モードがスリープモードからアクティブモードに切り替わった場合、天板部921の一部が移動し、調理を行うことができる状態となる。天板部921の一部の移動がレシピデータに記述される調理工程に従って行われるようにしてもよい。
図72は、動作モードの切り替え時の天板部921の移動の例を示す図である。
図72の上段に示す状態は、天板部921の移動が開始される前の状態である。
動作モードがアクティブモードに切り替わった場合、矢印A151,A152の先に示すように、天板921Bが徐々に降下する。すなわち、ロボットキッチン901の天板部921の一部の移動方向は、垂直下方向である。
天板921Bが下降しきった後、調理アーム51が動作を開始する。各種のアタッチメントを用いて、天板921B上で調理が行われる。
図73は、調理アーム51の動作時の様子を示す図である。
図73の例においては、調理アーム51−1乃至51−6のうち、調理アーム51−1,51−2,51−6により作業が行われている。
ナイフアタッチメントが取り付けられた調理アーム51−1はバゲットをスライスし、マニピュレーターアタッチメントが取り付けられた調理アーム51−6は、一切れのスモークサーモンを持ち上げ、バゲットの方に運ぶ作業を行っている。この例においても、スモークサーモンを載せたバゲットの調理が行われている。
また、マニピュレーターアタッチメントが取り付けられた調理アーム51−2は、スモークサーモンが載せられたバゲットを、ロボットキッチン901の近くにいる人に差し出している。
図74は、調理空間の位置を示す図である。
図74に色を付して示すように、下降した天板921Bの上方の円柱状の空間が、調理アーム51が調理を行う調理空間となる。ロボットキッチン901においては、天板921Bが下降することによって、調理空間が形成されることになる。
なお、図73において、ロボットキッチン901の近くにいる2人の前に用意されている料理やグラスは、調理アーム51により用意されたものである。
ロボットキッチン901による料理の提供は、例えば、部分的に温度を調整することが可能な天板921Aの上に料理を直接置くことによって行われる。電熱線を用いた加熱装置、空冷式、風冷式などの所定の方式の冷却装置が筐体911の内部に設けられる。
このように、ロボットキッチン901による調理は、ロボットキッチン901を取り囲む人の中心に形成された調理空間において行われる。
取り囲む人の誰からも見やすい場所をあたかもステージとするような形で調理を行うことにより、ロボットキッチン901は、調理を行う様子をエンターテインメントとして魅せ、空間を演出することが可能となる。
また、下降した天板921Bの上方の空間において調理を行うことにより、ロボットキッチン901は、筐体911の側面から調理空間までの距離を確保することが可能となる。筐体911の側面から調理空間までの距離を確保することにより、調理中の調理アーム51や、調理に用いられているアタッチメントが人にぶつかることを防ぐことが可能となる。
<内部構成>
次に、ロボットキッチン901の内部構成について説明する。
・調理補助ユニットの配置例
図75は、調理補助ユニットの配置例を示す図である。
図75に斜線を付して示すように、ロボットキッチン901の調理を補助するための機能を有する調理補助ユニット31−1乃至31−6は、筐体911の内部に、環状に配列して設けられる。調理補助ユニット31−1乃至31−6の位置は、天板921Aの底面側の位置となる。
図75においては、調理アーム51の図示が省略されている。図76等においても同様である。
図76は、筐体911の内側の周側面の例を示す斜視図である。
天板921Bが下降したときに現れる筐体911の内側の周側面は、所定の方向にスライド可能な扉となる部材によって構成される。図76の例においては、扉部931−1乃至931−3が示されている。
例えば、扉部931−1が開いたとき、図75の調理補助ユニット31−1が現れる。また、扉部931−2が開いたとき、調理補助ユニット31−2が現れる。扉部931−3が開いたとき、調理補助ユニット31−3が現れる。調理補助ユニット31−4乃至31−6も同様に、それぞれの正面に設けられる扉部が開いたときに現れる。調理補助ユニット31−1乃至31−6は、正面を筐体911の中心に向けて設けられる。
このように、それぞれの調理補助ユニットは、天板921Bが下降したときに形成される調理空間からアクセスすることが可能な形で、調理空間を囲む側面に設けられる。それぞれの調理補助ユニットは、天板921Bが下降することに応じて、調理空間とともに現れる。
調理空間を囲むように調理補助ユニットが設けられることにより、ロボットキッチン901は、調理アーム51によって所定の調理補助ユニットにアクセスし、調理補助ユニットを用いて調理を行うことが可能となる。
・溝部の配置の例
ロボットキッチン901にも、洗浄機能や廃棄物処理機能を有する溝部が形成される。
図77は、溝部の配置例を示す図である。
図77に斜線を付して示すように、上方から見たときの溝部101の位置は、天板921Aと天板921Bの境界近傍の下の位置となる。下降した天板921Bを囲むように溝部101が形成される。
図78は、筐体911の断面を示す図である。
斜線を付して示すように、溝部101は、下降した天板921Bの周りに、天板921Bより低い位置に形成される。下降した天板921Bを囲むように溝部101が設けられることから、調理アーム51は、レール102上のどの位置からでも、溝部101を用いてアタッチメントや食器を洗浄したり、廃棄物を処理したりすることができる。筐体911に形成される溝部101にも、図15、図16を参照して説明した各構成が設けられる。
図79は、廃棄物の処理の様子を示す図である。
図79に示すように、ロボットキッチン901は、クリーナーアタッチメントの先端で天板921Bの表面を掃くように調理アーム51−1を動作させることにより、天板921B上の廃棄物を溝部101に投入することができる。
ロボットキッチン901の溝部101が調理アーム51の収納機能を有しているようにしてもよい。調理アーム51の収納空間として溝部101が用いられる。例えば、スリープモード時、または、調理工程に応じて、調理アーム51が溝部101に収納される。
以上のように、ロボットキッチン901は、筐体の形状や各構成の配置が異なるものの、基本的に、ロボットキッチン1と同様の構成を有する。
ロボットキッチン901のコントローラ201(図46)においては、所定のプログラムが実行されることによって図48を参照して説明した各機能部が実現され、レシピデータに基づいて、上述した各処理が行われる。
<<7.その他の例>>
<天板の移動の例>
・第1の移動の例
図9、図10を参照して説明した例においては、ロボットキッチン1の天板部21の一部である天板21Bの移動方向が垂直上方向であるものとしたが、天板部21の一部が他の方向に移動するようにしてもよい。天板部21の一部が移動することによって、それまで隠れていた調理補助空間としての調理補助システム31と溝部101の空間が現れる。
図80は、天板の移動の例を示す上面図である。
動作モードがアクティブモードに切り替わった場合、矢印A201に示すように天板21Bが水平方向に移動するようにしてもよい。天板21Aの位置は固定のままである。
天板21Bが水平方向に移動した場合、図80の下段に示すように、天板21Aによって上面が覆われていた調理補助システム31と溝部101が現れる。
このように、天板部21の一部が水平方向に移動することによって調理補助空間が現れるようにすることが可能である。
・第2の移動の例
図81は、天板の移動の他の例を示す上面図である。
図81の矢印A211,A212に示すように、天板21Bだけでなく、天板21Aが水平方向に移動することに応じて、調理補助空間が現れるようにしてもよい。
図81の例においては、天板部21を構成する正面側の天板21Aが水平前方に移動し、背面側の天板21Bが水平後方に移動することによって、調理補助空間が現れる。
このように、天板が2つの部材により構成される場合、少なくともいずれかの部材が移動することによって、調理補助空間が現れる。
・第3の移動の例
図72を参照して説明した例においては、ロボットキッチン901の天板部921の一部である天板921Bの移動方向が垂直下方向であるものとしたが、天板部921の一部が他の方向に移動するようにしてもよい。天板部921の一部が移動することによって調理空間や調理補助空間が形成される。
図82は、天板の移動方向の例を示す図である。
動作モードがアクティブモードに切り替わった場合、矢印A221に示すように天板921Bが上昇するようにしてもよい。天板921Aの位置は固定のままである。
天板921Bが垂直上方向に移動することに応じて、天板921Bの底面側に設けられていた調理補助システム31が現れる。
この場合、天板921Aの上方の空間、または、天板921Bの上方の空間が、調理アーム51が調理を行う調理空間となる。
<他の構成例>
・第1の構成例
図83、図84は、ロボットキッチンの他の構成例を示す図である。
図83、図84のロボットキッチン1001は、円柱状の筐体1011を有する。図84に示すように、筐体1011の上方には、上下に移動可能なカバー1012が設けられる。カバー1012は、径方向の長さが筐体1011の径方向の長さと略同じ長さの円筒状のカバーである。
筐体1011の天板部1021は、環状の天板1021Aと、円形状の天板1021Bにより構成される。天板1021Bは、天板1021Aにより囲まれる位置に設けられる。
図83に示すように、天板1021Bの周りには溝部1051が設けられる。また、溝部1051の周りにはレール1052が設けられる。天板1021Aと天板1021Bは、溝部1051とレール1052を挟んで設けられる。
この例においては、天板の一部が移動したときに現れるのではなく、常に露出した状態で溝部が設けられる。
レール1052に設けられた調理アーム51−1,51−2は、例えば天板1021B上で調理を行い、出来上がった料理を天板1021Aに並べることになる。
調理補助ユニットを使用する場合の天板1021Bの移動方向は、例えば、図82を参照して説明したように垂直上方向である。天板1021Bが垂直上方向に移動することに連動して、天板1021Bの底面側に設けられている調理補助ユニットが現れる。
図85は、調理補助ユニットの配置例を模式的に示す図である。
図85に斜線を付して示すように、ロボットキッチン1001の調理を補助するための機能を有する調理補助ユニットは、筐体1011の内部に、環状に配列して設けられる。調理補助ユニットの位置は、天板1021Aの底面側の位置となる。図85においては5つの調理補助ユニットが設けられている。
矢印A231で示すように、5つの調理補助ユニットのうちの1つが、天板1021Bの底面側に設けられた収納部1031に収納される。収納部1031に収納された調理補助ユニットが、天板1021Bが上昇することに連動して上昇し、ロボットキッチン1001の表面に現れる。
調理補助ユニットの切り替えは、収納部1031に収納する調理補助ユニットを入れ替えることによって実現される。
筐体1011の内部には、それぞれの調理補助ユニットを収納部1031に導いたり、収納部1031から、決められた元の位置に退避させたりするレールやモータが設けられる。また、筐体1011の内部には、調理補助ユニットを収納した収納部1031を上下方向に移動させるレールやモータが設けられる。
図86は、調理補助ユニットの移動の例を示す図である。
矢印A231に示すように収納部1031に導かれ、収納部1031に収納された調理補助ユニットが、矢印A232に示すように天板1021Bとともに上昇し、天板1021Aより高い位置に現れる。
これにより、調理アーム51は、調理補助ユニットを用いて調理を行うことが可能となる。
図87は、ロボットキッチン1001の洗浄時の状態を示す図である。
ロボットキッチン1001の洗浄時、矢印A241で示すように、支柱1013によって支えられたカバー1012が下降し、筐体1011の上面全体がカバー1012によって覆われた状態となる。
この状態で、例えば、天板1021Aの表面や調理補助ユニットの表面が、クリーナーアタッチメントなどを用いて調理アーム51によって洗浄される。これにより、洗浄に用いる水などが周りに飛び散るのを防ぐことが可能となる。
・第2の構成例
図88、図89は、ロボットキッチンの他の構成例を示す図である。
図88、図89に示すロボットキッチン1101は、壁の凹部に嵌め込む形で設けられる。ロボットキッチン1101の左側には壁W1があり、右側には壁W2がある。正面の壁W11には、壁W11に埋め込まれた状態で調理補助システム31が設けられる。
ロボットキッチン1101は、横長直方体状の筐体1111を有する。図89に示すように、筐体1111の上面を構成する天板1121には、長手方向に溝部1151が設けられる。溝部1151の縁に沿ってレールが設けられ、調理アーム51が移動可能とされる。
図90は、ロボットキッチン1101の洗浄時の状態を示す図である。
ロボットキッチン1101の洗浄時、矢印A251で示すように、壁W1に収納されていたカバー1112がスライドして現れ、筐体1111の上面全体がカバー1112によって覆われた状態となる。
この状態で、例えば、天板1121の表面や調理補助ユニットの表面が、クリーナーアタッチメントなどを用いて調理アーム51によって洗浄される。これによっても、洗浄に用いる水などが周りに飛び散るのを防ぐことが可能となる。
<サーバによる制御>
ロボットキッチン1の動作が、ロボットキッチン1に搭載されたコントローラ201により制御されるものとしたが、外部の装置により制御されるようにしてもよい。
図91は、制御システムの構成例を示す図である。
図91の制御システムは、ロボットキッチン1と調理制御サーバ1201がインターネットなどのネットワークを介して接続されることによって構成される。ロボットキッチン1と調理制御サーバ1201は、ネットワークを介して通信を行う。
図91の制御システムにおいては、上述したようなロボットキッチン1の処理が、ロボットキッチン1の外部の装置である調理制御サーバ1201により行われる。すなわち、図48を参照して説明したコントローラ201の機能部のうちの少なくとも一部が、所定のプログラムが実行されることによって調理制御サーバ1201において実現される。
ロボットキッチン1から調理制御サーバ1201に対しては、ロボットキッチン1において撮影された画像、検出されたセンサデータなどの、調理アーム51を含む各部の動作に必要な情報が送信される。
調理制御サーバ1201は、ロボットキッチン1から送信されてきた情報を受信し、レシピデータに基づいて調理アーム51の動作を制御することによって、ロボットキッチン1において調理の各作業を行わせる。調理制御サーバ1201は、ロボットキッチン1の行動を制御する制御装置として機能する。
このように、ロボットキッチン1の行動を制御する制御装置が、ロボットキッチン1の外部に設けられるようにしてもよい。PC、スマートフォン、タブレット端末などの、ロボットキッチン1と通信可能な他の装置が制御装置として用いられるようにしてもよい。
<アタッチメントの他の例>
図92乃至図96は、アタッチメントを機能別に示す図である。上述したアタッチメントも一部含まれる。
図92に示すアタッチメント701乃至704は、加熱機能を有するアタッチメントである。調理アーム51から供給された熱によって各アタッチメントが加熱される。
アタッチメント701は、上述した万能棒アタッチメント654に対応する。アタッチメント701は、棒状部分を加熱するとともに、温度を計測する機能を有する。
アタッチメント702は、加熱対象となる鉄板などのツールのマウントとして用いられるアタッチメントである。アタッチメント702は、取り付けられたツールを加熱する機能を有する。図92の例においては、円形の鉄板702Aが、アタッチメント702用のツールとして示されている。
アタッチメント703は、先端の鉄板部分において加熱調理を行うために用いられるアタッチメントである。
アタッチメント704は、先端の編み目部分において加熱調理を行うために用いられるアタッチメントである。
図93の左側に示すアタッチメント705乃至707は、水の噴出機能を有するアタッチメントである。調理アーム51から供給された水が各アタッチメントから噴出する。
また、図93の右側に示すアタッチメント707乃至710は、圧縮と吸引機能を有するアタッチメントである。調理アーム51から加えられた圧力によって空気の噴出が行われる。また、調理アーム51から伝えられた吸引力によって空気や水の吸引が行われる。
アタッチメント705は、圧縮した水を1つの噴出口から噴出し、その水によって食材をカットすることに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント706は、圧縮した水を複数の噴出口からシャワー状に噴出し、洗浄などに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント707は、上述したクリーナーアタッチメント658に対応する。アタッチメント707は、水を噴出するとともに吸引する機能を有する。
アタッチメント708は、液体を吸い取り、計量をすることに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント709は、空気を排出するなどして泡立て調理などに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント710は、水などの吸引に用いられるアタッチメントである。
図94に示すアタッチメント711乃至714は、アクチュエーター(モータ)を駆動させることによって物体を挟み込む機能を有するアタッチメントである。調理アーム51から供給された制御信号に従って、各アタッチメント内のアクチュエーターが駆動する。
アタッチメント711は、物体を強力に掴むことに用いられるアタッチメントである。例えば、マニピュレーターアタッチメント651に設けられる数より多い数の指部がアタッチメント711に設けられる。
アタッチメント712は、上述したマニピュレーターアタッチメント651に対応する。アタッチメント712は、物体を掴む機能を有する。
アタッチメント713は、トングのように、細長い2本の棒状部の先端で物体を掴むことに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント714は、はさみのように、2本の刃で物体を切ることに用いられるアタッチメントである。
図95に示すアタッチメント715,716は、上述したスピンドルアタッチメント656と同様に、それ自体が回転する機能を有するアタッチメントである。調理アーム51から供給された制御信号に従って、各アタッチメント内のアクチュエーが駆動し、回転する。
アタッチメント715は、食材を攪拌し、泡立てることに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント716は、食材を攪拌し、混ぜ合わせることに用いられるアタッチメントである。
図96に示すアタッチメント717乃至726は、超音波振動を発生させる機能を有するアタッチメントである。調理アーム51から供給された制御信号に従って、各アタッチメント内のモータが駆動し、振動が発生する。
アタッチメント717は、ナイフアタッチメント653と同様に、食材のカットに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント718は、小手のように、食材をカットしたり、ひっくり返したりすることに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント719は、上述したヘラアタッチメント652に対応する。
アタッチメント720は、上述したピーラーアタッチメント657に対応する。
アタッチメント721は、パスタサーバのように、茹で上がったパスタをすくうことに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント722は、鍋に入ったスープなどを振動によって攪拌することに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント723は、ステーキ肉などの肉の塊に振動を与え、柔らかくすることに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント724,725は、お玉のように、食材などをすくうことに用いられるアタッチメントである。
アタッチメント726は、カトラリーなどの各種のキッチンツールのマウントとして用いられるアタッチメントである。図96の例においては、スプーン726A、フォーク726B、ワインオープナー726C、箸726D、および刷毛726Eがアタッチメント726用のツールとして示されている。
このようなアタッチメントが機能別にグループ化され、管理されるようにすることが可能である。例えば、レシピデータに従って行われる調理における使用頻度に応じて、単体毎に、またはグループ毎に優先度が設定される。
ユーザは、アタッチメントを単体で購入することもできるし、機能別のグループ単位で購入することもできる。優先度が設定されていることにより、ユーザは、優先度が高いアタッチメント、または、優先度が高いアタッチメントのグループを識別し、購入することが可能となる。
<コンピュータの構成例>
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
図97は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
CPU(Central Processing Unit)2001、ROM(Read Only Memory)2002、RAM(Random Access Memory)2003は、バス2004により相互に接続されている。
バス2004には、さらに、入出力インタフェース2005が接続されている。入出力インタフェース2005には、キーボード、マウスなどよりなる入力部2006、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部2007が接続される。また、入出力インタフェース2005には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部2008、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部2009、リムーバブルメディア2011を駆動するドライブ2010が接続される。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU2001が、例えば、記憶部2008に記憶されているプログラムを入出力インタフェース2005及びバス2004を介してRAM2003にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
CPU2001が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア2011に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部2008にインストールされる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
<構成の組み合わせ例>
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
(1)
調理工程に従って駆動する調理システムの調理アームまたは人物により載せられた運搬物を載置する天板と、
前記天板を支持する伸縮可能な支持アームと、
前記支持アームに接続され、前記運搬物の運搬のための移動を行う移動部と、
前記調理システムにおける調理の状態に応じて、前記天板の状態および前記支持アームの状態を含む姿勢の状態と、前記移動部による移動の状態とを制御する制御部と
を備える運搬移動体。
(2)
人物の食事の状態を認識する人物状態認識部をさらに備え、
前記制御部は、さらに、前記人物状態認識部により認識された食事の状態に応じて、前記姿勢の状態と前記移動の状態とを制御する
前記(1)に記載の運搬移動体。
(3)
前記人物状態認識部は、食事をする人物を識別し、
前記制御部は、前記人物状態認識部により識別された人物に応じて、前記姿勢の状態と前記移動の状態とを制御する
前記(2)に記載の運搬移動体。
(4)
周囲の状態を認識する周囲状態認識部をさらに備え、
前記制御部は、さらに、前記周囲状態認識部により認識された周囲の状態に応じて、前記姿勢の状態と前記移動の状態とを制御する
前記(1)に記載の運搬移動体。
(5)
前記周囲状態認識部は、食事に用いられるテーブルの天板の高さを認識し、
前記制御部は、前記天板の高さを前記テーブルの天板の高さに近づけるように、前記姿勢の状態を制御する
前記(4)に記載の運搬移動体。
(6)
前記周囲状態認識部は、前記調理システムの天板の高さを認識し、
前記制御部は、前記天板の高さを前記調理システムの天板の高さに近づけるように、前記姿勢の状態を制御する
前記(4)に記載の運搬移動体。
(7)
前記周囲状態認識部は、前記調理アームの動作の状態を認識し、
前記制御部は、前記周囲状態認識部により認識された前記調理アームの動作の状態に応じて、前記姿勢の状態を制御する
前記(4)に記載の運搬移動体。
(8)
前記制御部は、前記運搬物の運搬を行わない場合、前記天板と前記移動部が重なった状態になるように、または、前記天板が前記移動部に収納された状態になるように、前記姿勢の状態を制御する
前記(1)乃至(7)のいずれかに記載の運搬移動体。
(9)
前記制御部は、前記調理システムに設けられた収納空間に収納可能な状態になるように、前記姿勢の状態と前記移動の状態とを制御する
前記(1)乃至(8)のいずれかに記載の運搬移動体。
(10)
前記天板の温度を調整する温度調整部をさらに備える
前記(1)乃至(9)のいずれかに記載の運搬移動体。
<<8.まとめ>>
従来、マニピュレーターを備えた自動調理ロボットが存在する。特許文献1には、人間の手(手のひら)を模倣した2本の関節式ロボットハンドを用いて、人間のシェフの調理工程を監視し、シェフの動作および調理工程を複製することによって、料理を再現する自動調理ロボットが記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載されている技術は、人間が使う調理器具を用いて、人間が行う調理を完全に省略することを目的とするものである。
本技術の第1の側面のロボットキッチンは、人間が、ロボットのインタラクティブなサポートを受けながら調理工程の一部または全部をロボットと分担することにより、調理の効率を向上させるだけでなく、調理を楽しむことができるようにすることに主眼を置いたものである。
なお、ロボットキッチンは、各種の処理を自律的に行う装置であるが、当然、外部からの命令通りに処理を行うことも可能とされる。ここで、自律的な処理とは、センシングデータなどに応じて、ユーザの指示によらずに行う処理のことをいう。ロボットキッチンは、ユーザの指示に応じて処理を行うことも可能とされる。
また、本技術の第1の側面のロボットキッチンは、調理を行わない場合には、調理アーム/アタッチメント/運搬ロボット等の調理に関連する物を収納した状態で一体化することにより、周囲の環境に溶け込むことを可能とするものである。
さらに、本技術の第1の側面のロボットキッチンは、調理環境やユーザ特性を認識した上で必要なタイミングで人間をサポートすることにより、新たなユーザ体験を提供することを可能とするものである。
新たなユーザ体験には、人間とロボットキッチンが協同して調理を行うといった新たな調理体験、そのような調理によってできた料理を食べるといった新たな食事の体験が含まれる。
調理環境には、調理をする人やその数、料理を食べる人やその人数、料理の内容(レシピ)、食材の状況等が含まれる。また、ユーザ特性には、ユーザの生活スタイル/嗜好性などが含まれる。
本技術の第2の側面の調理システムは、調理機能に応じて交換可能なアタッチメントを用いて調理を行う複数の調理アームを設け、調理アームの移動機構と、調理アームを収納可能な溝機構とを一体化させることにより、天板の動きに応じて、調理アームによる調理が可能な状態と、調理アームを収納した状態とを切り替えることができるようにすることに主眼を置いたものである。
また、本技術の第2の側面の調理システムは、天板が閉まっている場合には、調理アームと調理補助ユニットが隠れるようにすることにより、収納時の外見上の美観を向上させることを可能とするものである。
さらに、本技術の第2の側面の調理システムは、温度調整機能などの、調理を補助する機能を天板自体に有しており、ユーザが求める質で、かつ、効率的に、調理を行うことができるようにするものである。
本技術の第2の側面の調理システムは、複数の調理アームが調理を行う場合でもユーザにとって安全であると考えられる位置に調理空間を形成し、その調理空間に隣接するように調理補助ユニットを配置したものである。
本技術の第3の側面の調理アームおよびアタッチメントは、人間の手を模倣したロボットアームで、人間が使う調理器具を用いて調理を行うのではなく、交換可能なアタッチメントに調理機能(洗浄機能・清掃機能を含む)を持たせて、そのアタッチメントを用いて、複数の調理アームが調理を行うことに主眼を置いたものである。
本技術の第3の側面の調理アームおよびアタッチメントは、料理や調理工程に応じてアタッチメントを切り替えることにより、調理工程における多機能化を柔軟に実現することができるようにするものである。
本技術の第4の側面の運搬ロボットは、支持アームの角度と長さを調整することにより、調理システムの内部に収納可能な状態に形態を変更するとともに、調理工程に伴って運搬を行う場合に、運搬物を載せた天板が水平状態を保つように適応的に制御する点に主眼を置いたものである。
本技術の第4の側面の運搬ロボットは、温度調整機能などの、調理を補助する機能を天板自体に有しており、ユーザの求める質で、かつ、効率的に運搬を行うことができるようにするものである。
本技術の第4の側面の運搬ロボットは、調理工程および食事の進捗の度合い、調理環境、ユーザ特性を認識した上で必要なタイミングで人間をサポートすることにより、新たなユーザ体験を提供することを可能とするものである。
1 ロボットキッチン, 2 運搬ロボット, 21A,21B 天板, 31 調理補助システム, 51−1乃至51−4 調理アーム, 101 溝部, 102 レール, 122 廃棄物処理装置, 131 アーム移動部, 132−1乃至132−4 配管, 133 アーム機能制御装置, 201 コントローラ, 202 アーム移動制御部, 203 洗浄部, 204 天板駆動部, 205 天板温度調整部, 206 カメラ, 207 マイク, 208 プロジェクタ, 209 スピーカ, 210 センサ, 211 通信部, 212 駆動部, 241 調理工程管理部, 242 動作モード管理部, 243 アーム制御部, 244 ユニット制御部, 245 レシピデータ記憶部, 246 レシピデータ取得部, 247 レシピデータ加工部, 248 調理ログ管理部, 249 解析部, 250 周囲状態認識部, 251 人物状態認識部, 252 音声解析部, 253 音声認識部, 254 音声UI制御部, 255 投影制御部, 256 運搬ロボット制御部, 501 着脱部材, 503 中継部材, 505 ベース部材, 651 マニピュレーターアタッチメント, 652 ヘラアタッチメント, 653 ナイフアタッチメント, 654 万能棒アタッチメント, 655 シェイカーアタッチメント, 656 スピンドルアタッチメント, 657 ピーラーアタッチメント, 658 クリーナーアタッチメント, 659,660 カバーアタッチメント, 801 ベース部, 802 天板, 803 支持アーム, 851 コントローラ, 852 天板昇降駆動部, 853 加熱/冷却部, 854 タイヤ駆動部, 855 センサ, 856 通信部, 871 経路情報取得部, 872 測位制御部, 873 移動制御部, 874 動作モード管理部, 875 姿勢制御部, 876 解析部, 877 周囲状態認識部, 878 人物状態認識部, 901,1001 ロボットキッチン, 1201 調理制御サーバ

Claims (10)

  1. 調理工程に従って駆動する調理システムの調理アームまたは人物により載せられた運搬物を載置する天板と、
    前記天板を支持する伸縮可能な支持アームと、
    前記支持アームに接続され、前記運搬物の運搬のための移動を行う移動部と、
    前記調理システムにおける調理の状態に応じて、前記天板の状態および前記支持アームの状態を含む姿勢の状態と、前記移動部による移動の状態とを制御する制御部と
    を備える運搬移動体。
  2. 人物の食事の状態を認識する人物状態認識部をさらに備え、
    前記制御部は、さらに、前記人物状態認識部により認識された食事の状態に応じて、前記姿勢の状態と前記移動の状態とを制御する
    請求項1に記載の運搬移動体。
  3. 前記人物状態認識部は、食事をする人物を識別し、
    前記制御部は、前記人物状態認識部により識別された人物に応じて、前記姿勢の状態と前記移動の状態とを制御する
    請求項2に記載の運搬移動体。
  4. 周囲の状態を認識する周囲状態認識部をさらに備え、
    前記制御部は、さらに、前記周囲状態認識部により認識された周囲の状態に応じて、前記姿勢の状態と前記移動の状態とを制御する
    請求項1に記載の運搬移動体。
  5. 前記周囲状態認識部は、食事に用いられるテーブルの天板の高さを認識し、
    前記制御部は、前記天板の高さを前記テーブルの天板の高さに近づけるように、前記姿勢の状態を制御する
    請求項4に記載の運搬移動体。
  6. 前記周囲状態認識部は、前記調理システムの天板の高さを認識し、
    前記制御部は、前記天板の高さを前記調理システムの天板の高さに近づけるように、前記姿勢の状態を制御する
    請求項4に記載の運搬移動体。
  7. 前記周囲状態認識部は、前記調理アームの動作の状態を認識し、
    前記制御部は、前記周囲状態認識部により認識された前記調理アームの動作の状態に応じて、前記姿勢の状態を制御する
    請求項4に記載の運搬移動体。
  8. 前記制御部は、前記運搬物の運搬を行わない場合、前記天板と前記移動部が重なった状態になるように、または、前記天板が前記移動部に収納された状態になるように、前記姿勢の状態を制御する
    請求項1に記載の運搬移動体。
  9. 前記制御部は、前記調理システムに設けられた収納空間に収納可能な状態になるように、前記姿勢の状態と前記移動の状態とを制御する
    請求項1に記載の運搬移動体。
  10. 前記天板の温度を調整する温度調整部をさらに備える
    請求項1に記載の運搬移動体。
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