TWI631922B - 自動化飲品服務系統 - Google Patents

Abstract

本發明為一種自動化飲品服務系統，其主要是由機器人控制系統、材料控制系統、飲品製作系統、回收與監測系統、安全防護系統、雲端系統、人機介面系統、及與前述各系統訊號連結以進行發送控制命令並取得狀態的總控制系統40所組成，當該回收與監測系統感測到待回收物已滿時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統，關閉該人機介面系統的點餐介面之相關點餐選項、保留可正常運作之選項，同時傳輸訊息至該雲端系統的回收管理系統，並通知管理者，藉以有效提升飲品衛生品質，以及防止使用者持續點選相關點餐選項，造成不再使用之待回收物持續的增加。

Description

自動化飲品服務系統

本發明係與自動化服務系統有關，特別是指一種自動化飲品服務系統。

在自動化飲品服務系統的領域中，以咖啡機為例，人們把電子技術應用到咖啡機上，實現了磨粉、壓粉、裝粉、沖泡、清除殘渣等釀制咖啡全過程的自動控制，完成一種自動化飲品服務系統。

參閱圖1A所示，顯示中華人民共和國公開第CN102346934 B號「一種智慧式沖泡咖啡或奶粉自動售貨機」的其中一圖式，其主要藉由MID設備人機界面101，用於提供顧客選擇的資訊並接收使用者選擇；刷卡支付系統，用於接收使用者的請求並扣費，扣費成功以後，發出製作咖啡或奶粉的指令；售貨機模組，用於接收到製作咖啡或奶粉的指令以後，製作咖啡或奶粉。藉以實現了隨時隨地的滿足顧客的消費需求，同時通過智慧卡和手機付費的方式，極大的保障了顧客的支付安全和消費便利；同時又便於資金的收攏和管理。智慧式咖啡或奶粉自動售貨機通過網路化的後臺服務平臺，極大的節省了運輸成本、場地成本、人工成本等管理成本。然而，其在實際使用情形除了僅作管理單一口味之外，更具有下述需改善的缺陷：

其一、缺乏回收管理系統。由於該自動售貨機在沖泡的過程中都會有回收物料的產生，例如咖啡杯、奶杯、配料包裝材等，而該專利前案未設有回收系統與監測回收物料的機制，因此容易造成衛生問題，同時也無法通知人機界面101關閉相對於該回收物料選項的選購，進而加重該自動售貨機的缺失。

其二、機器手無回授至總控系統。由於該機器手傳送系統102受該咖啡包或奶包儲放和自動控制103進行製作咖啡或奶動作、受紙杯儲放和自動控制104進行上水、加熱動作、及受配料儲放和自動控制系統105進行送咖啡杯、奶杯或配料自動傳送動作，然而該機器手傳送系統102僅單受接收命令而執行相對動作，並無回授至總控系統的機制，因此機器手所執行的動作一旦產生偏差，將無法自動調整至正確的作動位置。

參閱圖1B所示，顯示中華人民共和國公開第CN205614687 U號「機器人飲品服務系統」的其中一圖式，其包括機架111、機器人本體112、取杯抓手113、自動落料倉、機器人控制櫃114、I/O信號控制箱115、紙杯架116、飲水機117、觸摸選擇面板118、投幣系統119、取杯狀態監測裝置、安全檢測系統、氣動控制裝置。紙杯架116、自動落料倉以及飲水機117安裝在機架內部，取杯抓手113安裝在機器人本體112上，機器人本體112與所述機器人控制櫃114連接，機器人控制櫃114通過I/O信號控制箱115與所述觸摸選擇面板118、投幣系統119、取杯狀態監測裝置、安全檢測系統以及氣動控制裝置連接。提供的服務系統能夠根據操作指示，完成飲料的沖泡以及售賣，同時具有操作方便，安全性高的技術特點。然而，其在實際使用情形除了僅作管理單一口味、未引入物聯網架構之外，更具有下述需改善的缺陷：

其一、缺乏回收管理系統。由於該機器人飲品服務系統在沖泡的過程中都會有回收物料的產生，例如飲品杯等，而該專利前案未設有回收系統與監測回收物料的機制，因此容易造成衛生問題，同時也無法通知觸摸選擇面板關閉相對於該回收物料選項的選購，進而加重該自動售貨機的缺失。

其二、機器人無回授至總控系統。由於該取杯抓手113安裝在機器人本體112上，且接收服務系統所根據的操作指示，完成飲料的沖泡以及售賣，然而該機器人本體112及其上的取杯抓手113僅單受接收命令而執行相對動作，並無回授至I/O信號控制箱114的機制，因此機器人所執行的動作一旦產生偏差，將無法自動調整至正確的作動位置。

另外，中華民國申請第091104232號所提供一種用於販賣機中無線購買及線上庫存管理之設備、系統及方法、中華民國申請第099204375號所提供一種自動販賣機回報系統裝置、及美國申請第US7577498號所提供一種機器人飲料服務器的裝置和方法，該些專利前案皆都至少缺乏回收管理系統，造成衛生問題，也無法通知觸摸選擇面板關閉相對於該回收物料選項的選購；甚至無安全防護、人機介面控制系統、及未引入物聯網架構。

本發明的目的在於提供一種自動化飲品服務系統，其主要設有回收系統與監測回收物料的機制，有效提升飲品衛生品質。

本發明另一目的在於提供一種自動化飲品服務系統，其主要將設有回授機制，以確保機器人作動的準確性。

緣是，為了達成前述目的，依據本發明所提供一種自動化飲品服務系統，包含：一機器人控制系統；一材料控制系統；一飲品製作系統；一回收與監測系統；一安全防護系統；一雲端系統，包含一庫存管理系統、及一回收管理系統；一人機介面系統，包含一點餐介面；一總控制系統，通訊連結該機器人控制系統、該材料控制系統、該飲品製作系統、該回收與監測系統、該安全防護系統、該雲端系統、及該人機介面系統，且對該機器人控制系統、該材料控制系統、該飲品製作系統、與該回收與監測系統進行發送控制命令並取得狀態，以及對該安全防護系統、該雲端系統、與該人機介面系統互相發送控制命令並回授狀態；

據此，當該材料控制系統感測到缺少材料時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統，關閉該點餐介面的相關點餐選項、保留可正常運作的選項，同時傳輸訊息至該庫存管理系統；當該回收與監測系統感測到待回收物已滿時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統，關閉該點餐介面之相關點餐選項、保留可正常運作之選項，同時傳輸訊息至該回收管理系統，藉以，提升服務品質。

另外，藉由該總控制系統與該機器人控制系統通訊連結，且對該機器人控制系統進行發送控制命令並取得回授狀態，以確保機器人作動的準確性。

較佳地，其中該雲端系統更包含一行銷分析管理系統。該行銷分析管理系統，用於飲品銷售數據分析與顯示。

較佳地，其中該人機介面系統更包含一付費系統、及一管理介面。該付費系統為讓使用者付費的介面，包含現金、信用卡、電子支付、替代貨幣方式。該管理介面為管理者使用之操作介面，可用於變更人機介面系統設定。

較佳地，其中該機器人控制系統，用於控制一機器人進行移動材料、待回收物，以及操作機器；該機器人包含至少一個機器手臂並擁有至少三個自由度。

較佳地，其中該材料控制系統，用於儲存材料、控制材料進出、偵測剩餘量或對材料進行加工。

較佳地，其中該材料控制系統包含以下任一系統或其組合：一原料儲存與控制系統，用於儲存與控制原料進出、偵測原料數量；一容器儲存與控制系統，用於儲存與控制容器進出、偵測容器數量；一配料儲存與控制系統，用於儲存與控制配料進出、偵測配料數量；一奶製品儲存與控制系統，用於儲存與控制奶製品進出、偵測奶製品剩餘量；一熱水製作與控制系統，用於儲存與控制熱水進出、偵測熱水剩餘量。

較佳地，其中該飲品製作系統，用於運用原料製作飲品。

較佳地，其中該回收與監測系統，用於儲存不再使用之待回收物，並監測存放數量。

較佳地，其中該安全防護系統，用於安全性監測，若發現異常則傳輸停止指令給該總控制系統與該機器人控制系統。

較佳地，其中該雲端系統，用於聯結網路資料庫，分析與傳輸資料。

較佳地，其中該庫存管理系統，用於管理材料庫存量，評估缺料時間，即時通知管理者與材料供應商。

較佳地，其中該回收管理系統，用於管理待回收物數量，即時通知管理者與回收單位。

較佳地，其中該點餐介面為讓使用者點選之操作介面。

較佳地，其中當上述任一系統感測到發生異常或設備故障時，會即時回授至該人機介面系統，關閉該點餐介面之相關點餐選項、保留可正常運作之選項。

請參閱圖2至圖6所示，本發明實施例所提供一種自動化飲品服務系統，其主要是由一機器人控制系統21、一材料控制系統22、一飲品製作系統23、一回收與監測系統24、一安全防護系統31、一雲端系統32、一人機介面系統33、及一總控制系統40所組成，其中：

該機器人控制系統21，用於控制一機器人211搭配一夾爪212進行移動材料、待回收物，以及操作機器；該機器人211包含至少一個機器手臂並擁有至少三個自由度。

該材料控制系統22，用於儲存材料、控制材料進出、偵測剩餘量或對材料進行加工；本實施例中，該材料控制系統22更包含一原料儲存與控制系統221，用於儲存與控制原料進出、偵測原料數量；一容器儲存與控制系統222，用於儲存與控制容器進出、偵測容器數量；一配料儲存與控制系統223，用於儲存與控制配料進出、偵測配料數量；一奶製品儲存與控制系統224，用於儲存與控制奶製品進出、偵測奶製品剩餘量；一熱水製作與控制系統225，用於儲存與控制熱水進出、偵測熱水剩餘量，但不以為限，該材料控制系統22只要包含上述任一系統或其組合皆可。

該飲品製作系統23，用於運用原料製作飲品。

該回收與監測系統24，用於儲存不再使用之待回收物，並監測存放數量。

該安全防護系統31，用於安全性監測，若發現異常則傳輸停止指令給該總控制系統40與該機器人控制系統21。

該雲端系統32，用於聯結網路資料庫，分析與傳輸資料；本實施例中，該雲端系統32包含一庫存管理系統321、一行銷分析管理系統322、及一回收管理系統323；其中該庫存管理系統321，用於管理材料庫存量，評估缺料時間，即時通知管理者與材料供應商；該行銷分析管理系統322，用於飲品銷售數據分析與顯示；該回收管理系統323，用於管理待回收物數量，即時通知管理者與回收單位。

該人機介面系統33，包含一點餐介面331、一付費系統332、及一管理介面333；其中該點餐介面331為讓使用者點選之操作介面；該付費系統332為讓使用者付費的介面，包含現金、信用卡、電子支付、替代貨幣方式，但不以為限；該管理介面333為管理者使用之操作介面，可用於變更人機介面系統33設定。

該總控制系統40，通訊連結該機器人控制系統21、該材料控制系統22、該飲品製作系統23、該回收與監測系統24、該安全防護系統31、該雲端系統32、及該人機介面系統33，且對該機器人控制系統21、該材料控制系統22、該飲品製作系統23、與該回收與監測系統24進行發送控制命令並取得狀態，以及對該安全防護系統31、該雲端系統32、與該人機介面系統33互相發送控制命令並回授狀態。

當該材料控制系統22感測到缺少材料時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統33，關閉該點餐介面331的相關點餐選項、保留可正常運作的選項，同時傳輸訊息至該庫存管理系統321，並通知管理者；

當該回收與監測系統24感測到待回收物已滿時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統33，關閉該點餐介面331之相關點餐選項、保留可正常運作之選項，同時傳輸訊息至該回收管理系統323，並通知管理者；

當上述任一系統感測到發生異常或設備故障時，會即時回授至該人機介面系統33，關閉該點餐介面331之相關點餐選項、保留可正常運作之選項，並通知管理者，以便及時排除故障與異常。

以上所述即為本發明實施例各主要系統的作動連結組態說明。至於本發明的功效說明如下。

其一、有效提升飲品衛生品質。由於本發明設有該回收與監測系統24，且該回收與監測系統24用於儲存不再使用之待回收物，並監測存放數量，同時當該回收與監測系統24感測到待回收物已滿時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統33，關閉該點餐介面331之相關點餐選項、保留可正常運作之選項，同時傳輸訊息至該回收管理系統323，並通知管理者，以便即時派遣回收人員來進行回收，如此除了有效提升飲品衛生品質之外，更可防止使用者持續點選相關點餐選項，造成待回收物持續的增加。

其二、有效提升機器人作動的準確性。由於本發明的該機器人控制系統21是與該總控制系統40通訊連結，且該總控制系統40對該機器人控制系統21進行發送控制命令並取得狀態，因此，每當該機器人控制系統21控制機器人211進行移動材料、待回收物，以及操作機器等動作時候，也會回饋作動後的狀態給該總控制系統40，進而確認機器人211的作動狀態，若有偏差，該總控制系統40可輸出控制命令進行位置的校正，如此，將有效提升機器人211作動的準確性。

值得一提的是，透過該人機介面系統33的點餐介面331與付費系統332進行點餐及付費，藉由本發明的自動化飲品服務系統自動製作完成餐點，運用物聯網的架構達到智慧系統與管理者之間的聯繫關係，並整理相關資訊作為大數據分析用途。此外本發明的自動化飲品服務系統設有該材料控制系統22，可同時管理監控多種口味，讓使用者可以自由選擇與搭配，達到自由度高的客製化飲品服務。

另外，參閱圖2、圖4、圖5所示，本發明的自動化飲品服務系統特別設有該安全防護系統31，用於安全性監測，若發現異常則傳輸停止指令給該總控制系統40與該機器人控制系統21；本實施例中，該安全防護系統31可藉由複數感測器311來達成，而各該感測器311可為光纖感測器、磁簧式開關、紅外線感測器等型態，但不以此為限，以預先防範使用者進入系統時機器人211仍執行運動，以達到安全的機制。

最後，參閱圖2、圖6所示，本發明的自動化飲品服務系統特別設有該材料控制系統22，當該材料控制系統22藉由複數個感測器226(例如光電感測器、電容式感測器，但不以此為限)感測到缺少材料時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統33，關閉該點餐介面331的相關點餐選項、保留可正常運作的選項，同時傳輸訊息至該庫存管理系統321，並通知管理者；如此，該總控制系統40可紀錄並整理相關資訊作為管理者大數據分析用途，達到多種選項排列組合搭配服務的功能。

綜上所述，上述各實施例及圖式僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋之範圍內。

[習知]

101‧‧‧人機界面

102‧‧‧機器手傳送系統

103‧‧‧咖啡包或奶包儲放和自動控制

104‧‧‧紙杯儲放和自動控制

105‧‧‧配料儲放和自動控制系統

111‧‧‧機架

112‧‧‧機器人本體

113‧‧‧取杯抓手

114‧‧‧機器人控制櫃

115‧‧‧I/O信號控制箱

116‧‧‧紙杯架

117‧‧‧飲水機

118‧‧‧觸摸選擇面板

119‧‧‧投幣系統

[本發明]

21‧‧‧機器人控制系統

211‧‧‧機器人

212‧‧‧夾爪

22‧‧‧材料控制系統

221‧‧‧原料儲存與控制系統

222‧‧‧容器儲存與控制系統

223‧‧‧配料儲存與控制系統

224‧‧‧奶製品儲存與控制系統

225‧‧‧熱水製作與控制系統

226‧‧‧感測器

23‧‧‧飲品製作系統

24‧‧‧回收與監測系統

31‧‧‧安全防護系統

311‧‧‧感測器

32‧‧‧雲端系統

321‧‧‧庫存管理系統

322‧‧‧行銷分析管理系統

323‧‧‧回收管理系統

33‧‧‧人機介面系統

331‧‧‧點餐介面

332‧‧‧付費系統

333‧‧‧管理介面

40‧‧‧總控制系統

圖1A是中華人民共和國公開第CN102346934 B號「一種智慧式沖泡咖啡或奶粉自動售貨機」的其中一圖式。 圖1B是中華人民共和國公開第CN205614687 U號「機器人飲品服務系統」的其中一圖式。 圖2是本發明實施例的整體系統架構圖。 圖3是本發明實施例的系統架構圖，顯示材料控制系統架構圖。 圖4是本發明實施例的實體架構示意圖。 圖5是本發明實施例的實體架構側視示意圖。 圖6是本發明實施例的局部放大圖，顯示回收與監測系統進行物料監測的狀態。

Claims (8)

1. 一種自動化飲品服務系統，包含：一機器人控制系統；一材料控制系統；一飲品製作系統；一回收與監測系統；一安全防護系統；一雲端系統，包含一庫存管理系統、及一回收管理系統；一人機介面系統，包含一點餐介面；一總控制系統，通訊連結該機器人控制系統、該材料控制系統、該飲品製作系統、該回收與監測系統、該安全防護系統、該雲端系統、及該人機介面系統，且對該機器人控制系統、該材料控制系統、該飲品製作系統、與該回收與監測系統進行發送控制命令並取得狀態，以及對該安全防護系統、該雲端系統、與該人機介面系統互相發送控制命令並回授狀態；當該材料控制系統感測到缺少材料時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統，關閉該點餐介面的相關點餐選項、保留可正常運作的選項，同時傳輸訊息至該庫存管理系統；當該回收與監測系統感測到待回收物已滿時，會即時傳輸訊息至該人機介面系統，關閉該點餐介面之相關點餐選項、保留可正常運作之選項，同時傳輸訊息至該回收管理系統；其中該安全防護系統，用於安全性監測，若發現異常則傳輸停止指令給該總控制系統與該機器人控制系統。
2. 如請求項1所述之自動化飲品服務系統，其中該雲端系統更包含一行銷分析管理系統；該雲端系統，用於聯結網路資料庫，分析與傳輸資料；該庫存管理系統，用於管理材料庫存量，評估缺料時間，即時通知管理者與材料供應商；該行銷分析管理系統，用於飲品銷售數據分析與顯示；該回收管理系統，用於管理待回收物數量，即時通知管理者與回收單位。
3. 如請求項1所述之自動化飲品服務系統，其中該人機介面系統更包含一付費系統、及一管理介面；該點餐介面為讓使用者點選之操作介面；該付費系統為讓使用者付費的介面，包含現金、信用卡、電子支付、替代貨幣方式；該管理介面為管理者使用之操作介面，可用於變更人機介面系統設定。
4. 如請求項1所述之自動化飲品服務系統，其中該機器人控制系統，用於控制一機器人進行移動材料、待回收物，以及操作機器；該機器人包含至少一個機器手臂並擁有至少三個自由度。
5. 如請求項1所述之自動化飲品服務系統，其中該材料控制系統，用於儲存材料、控制材料進出、偵測剩餘量或對材料進行加工；該材料控制系統包含以下任一系統或其組合：一原料儲存與控制系統，用於儲存與控制原料進出、偵測原料數量；一容器儲存與控制系統，用於儲存與控制容器進出、偵測容器數量；一配料儲存與控制系統，用於儲存與控制配料進出、偵測配料數量；一奶製品儲存與控制系統，用於儲存與控制奶製品進出、偵測奶製品剩餘量；一熱水製作與控制系統，用於儲存與控制熱水進出、偵測熱水剩餘量。
6. 如請求項1所述之自動化飲品服務系統，其中該飲品製作系統，用於運用原料製作飲品。
7. 如請求項1所述之自動化飲品服務系統，其中該回收與監測系統，用於儲存不再使用之待回收物，並監測存放數量。
8. 如請求項1所述之自動化飲品服務系統，其中當上述任一系統感測到發生異常或設備故障時，會即時回授至該人機介面系統，關閉該點餐介面之相關點餐選項、保留可正常運作之選項。