控 制程序 由Ｃ 语言编 成与》 第 《技应双 ６ 机 术用月 期 器 刊
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３烹饪 机器人的构成
烹饪 机器 人 系统 由三大 技 术部 分构 成 ：机 械 结 构、 自动控制系统、控制软件 。 机械 结构 是 烹饪机 器人 的 主体 ，主 体结 构安 装 在 一 个 ４ ｃ ×４ ｃ 的 平 台 上 ， 由一 个 高 ５ ｃ 门 式 支 ０ｍ ６ｍ ３ｍ
架支 撑构 成一 个整 体 结构 ；机械 结 构包 括 ：翻炒 机 械手 、加 料机 械手 、旋转 调料 仓 、加液 装 置 、加 热 装置 ；辅 助 结构 是保 鲜箱 和保 温箱 各一 只 置于 主体
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烹饪机器 人研 究报 告
刘长 发
（ 北京刘 氏机器 人研 发中心 ，北京 ，１２ １ ０ ０２８ ）
摘 要 ：具有智能加热、智能翻炒 、智能调味 、人机交互和远程操作功 能为一体 的烹饪机器人成功研制 ，付 诸应用于家庭和 餐厅 ，它实现 了中 国菜肴制作 的数字化 、标准化 、 自动化 ，为中国传统食文化 的记 录 、存储 、传播 、发展创造了技术途径 ，为实现智能厨房 、智 能餐 厅等新产 业的诞 生提供 了技 术基 础 。烹饪机 器人是一个光、机 、电、计算机为一体 的智 能化系统 ，机械机构 是其 主体 ，以光、电信 号 实现 指令传输 和操作控制 ，计算机软件将人 的烹饪经验 和技 巧变 成操 作指令 和控制 过程 ，执 行机 构在 实现程 序化操作 的过程 中体现 出人 的经验和 智能。以Ｐ 机 为控 制主机其功能强大又有友好交互 ｃ 界 面并充分利用家庭资源 。系统有两种 结构 ，家用和 商用 ，家 用型为台式结构配有保 鲜箱、保温箱
对 具 备 烹 饪 功 能 的机 器 人 基 本 智 能 要 求 是 ： 加 热 过程 自动 调整 、翻 炒动 作均 匀可 控 、调味 分类 分 时 定量 。研 究表 明 ：三大 智能 不但 可 以达到 并在 些 效果 上 明显优 于人 的经 验和 技 巧 ，如 无油烟 控 制 ，加热 热场 控制 ，调 料 定量控 制 ，远程 控制 和无
实现 指 令传输 和操 作控 制 ，计算 机软 件将 人的 烹饪 经验和 技 巧变成 操作 指令 和控 制过程 ，执 行机 构在 实现程序化 操作的过程 中体现 出人的经 验和 智能。
１烹饪机器 人的主要 智能
智能加热 ： 可控 电磁加 热器在程序控 制下实现炒 菜 加 热温度 的升 降 、保持 和停止 ，不 同的菜肴 对应 不 同 的温度 曲线 ，加热 过程控制在 ２ ０Ｃ以下，无 明 ４￣ 火、无油烟 、无 污染 ；加热 空间控 制在直径２ ｃ 高 ５ｍ ５ｍ的狭 小范 围 内， 能集 中， ｃ 热 能量损 失很 小， 效率 热 高， 节能明显。这种效果在人工条件 下很难达 到。 智 能翻炒 ： 一只可 以升降 、正反转 的多指机械手 在 程序控制 下， 对菜 肴进行均匀翻 炒 ，四个 手指尺寸 和形 状各 不相 同 以满 足翻 炒均 匀 的要求 ，机械 手可 整体插拔， 便于更换和清洗 。 智 能调味 ： 智能调 味是根据 人工 烹饪过程 进行 程 序 编制 的 ，它是一 个分 时 、分类 、定量 的操 作过 程 。固体 调料 是 以加 料机 械手 和旋 转调料 仓 互相配
一
合在 运动 中将 盐 、糖 、味精 、香料 粉等分 时定 量加 入 ；液体 调料 是 由微 量泵 从储 液瓶 中将油 、酱 油 、
酒 、醋 、水等 分 时定量 加入 ，加入 的数量 和 时 间因 菜 肴 不 同 而 不 同 ，对 每 一 个 固 定菜 肴 可 固 定标 准
量 ，又 可 通 过 人 机 交 互 平 台 随意 调 整 。
和远程控 制单元 ，商用型为立式结构供餐厅使用 。
关键 词 ： 烹 饪 ， 智 能 ，机 器 人
人 操作 等均 获得 意外效 果 ，特别 是节 能和 无污 染是 人 的经验和技 巧达不到 的。 烹饪机 器人 是一个 光 、机 、 电、计算机 为一 体 的智 能化系统 ，机 械机 构是 其主 体 ，以光 、 电信 号
只要在 就 餐前 ３ 分 钟 以手机 或 网络 发一 个指 令给 家 ０ 中 的烹饪 机器 人 ，它就 开始 启动 并按 程 序 自动 完成 四个 （ 八个 ） 或 菜肴 的炒 制 并顺 次地 放入 保温 室 内保 温 ，待你 回家 即可享用 。 本 项发 明 的另外 两种 实用 方式 是 ：机器 人 餐厅 和 数 字 配 菜 业 ，机 器 人 餐 厅 是 以 烹 饪 机 器 人 为 厨 师 的餐 厅服 务业 或快 餐工 厂 。烹饪 机器 人 的 网络 功能 设计 为 烹饪机 器人 网上远程 操 作和机 器 人餐 厅 连锁 店作 业提 供 了一种 技 术途径 。数字 配菜 业 是 因家庭 及 餐馆对 标准 配菜 盒 的需 求增 长而 建立 的标 准 配菜 盒 生产业 。机器 人餐 厅和 数字 配菜 业 都是 伴随 机器
２ １ 年１ 月３ ０ １ １ ０日 《 机器 人技 术与应用 》
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人机 交互 ： 人机 交互 界面可 实现对 标准 烹饪程 序 的修 改， 如对加 热时 间、加热温度 、调料 的种类和 数 量 等参数 的修 改以实 现个 性化 要求 。 同时它 也为 使 用者提 供 了一个 开发 平 台， 让使 用者按 自己兴趣 爱好 开发新 菜肴 品种 ， 此功 能也可用 于烹饪初 学者培
远程 操作 ： 系统 设计 了两个远 程操 作通道 ：移 动 通信 网和 互 联 网，通 过移 动通信 （ 机） 手 或互 联 网
远 距离 启动操作 烹饪机器 人， 例如在 办公室 或路途 中 你可发信息给 家中的烹饪机 器人 （ａ ｌ ｏ ｋ ｎ ） 它 Ｃ ｌ Ｃ ｏ ｉ ｇ ， 就开始按你事先设 定的菜谱和备 菜为你 顺序炒菜 。 其控制操作 步骤 如下：
人 的发 展 而 产 生和 发 展 的 相 关 产 业 。
复杂 操作 的综 合 自动化 系 统 ， 电脑控 制 下替 代厨 师
作业 。该机器 人 能够 在程 序控 制下 进行 多种 类型 的 菜肴 制 作 ，每 一 种菜 肴 的 口味 和火 候控 制 由事先 编 制好 的 程序 来设 定 ，程序 控制 具有 稳 定性 、一致 性 和标 准 化 的特 点 ，同时又 具 备按使 用 者 的偏 好进 行 口味 调 整 的灵活 性和 个性 化 的特 点 ，远 程控 制 功能 又令 使 用者 在办 公 室或路 途 中开 启家 中 的烹饪机 器 人 ，在你约定 的时间烹饪好你所设定饭菜 。 烹饪 机器人主体是一 个小型台式机械结构 ， 台式 机械 结 构 由 电机 、微 量 泵 、加热 装置 、翻 炒机 械手 、加料 机械 手 、液 体加 料装 置 、接 口电路 构成
训。
饪机器人系统 。 菜 肴制 作程 序存 贮于 电脑 的数 据库 中，这些 程
序可 以从 屏幕 显 示 的菜 单 中选 择调 出 ，菜单 数据 库 是菜 肴制 作应 用程 序 的集 合 ，是一 种标准 化 的软 件
资源 。 机 器 人 的 标 准 盒 、 标 准 配 菜 盒 是 一 种 专 用 部 件 ， 采 用 标 准 接 口 ，标 准 盒 是 一 个 导 磁 金 属 制 作 的 圆形 防 锈 炒 锅 ， 尺 寸 、 形 状 、 材 质 定 标 设 计 ， 与 它
转 使用 。按 菜肴 制作 程序 表 的要求 将菜 料装 入 标准 盒 后 ，称其 为标 准配 菜盒 。标 准配 菜 盒可 由家 庭 中 的备菜 人 、餐馆 中 的配菜 员或 配菜 公 司按程 序 表格 内容要 求备 案 。在 烹饪机 器 人普及 到 一定 量 时 ，每 个 标准 配菜 盒 的菜料 内容 、数 量 、质量 统 一定 标并 贴 有条 形码 ，烹 饪机 器人 依据 条形 码 自动 调 出该种 菜 肴 的加工 程序 。标 准配 菜盒 保鲜 储 藏可 进入 市场
流 通 。标准 盒 、标准 配菜 盒 为本 发 明产 品所通 用 ， 也可 为其类 型烹饪机器人选用 。
将 四个 （ 或八 个） 标准配 菜 盒置 丁保 鲜室 内，并
设 定 烹 饪 机 器 人 处 于 待 命 状 态 ， 你 就 可 以外 出 ， 你
２烹饪机器 人的系统描 述
本 发 明设 计 了一 种 小 型 台 式 烹 饪 机 器 人 ， 以 个 人 电脑 为控制 主 机 ，力 图使其 结构 简单 实用 ，充 分利 用 家庭 电脑 的丰 富 资源 。为满 足广 大 家庭 使用 和 各类 餐馆 的商 业化 应用 所 带来 的未 来 的产 业 化需 求 ，机 器人 采用 标准 化 设计 ，如标 准 盒 、标准 配菜 盒 、标准菜 谱软件等 。 烹饪 机器 人 系统集 智 能加热 、 智能翻 炒 、智 能 调 味 、人 机交 互 及 远程 操 作 等 功 能为 一体 ， 现 自 实 动 加温 、减温 、加 油 、加 水 、加 调 料及翻 炒 等 多项
在机 器 人 中的工 作位 置适 配 ，它 既是炒 锅 又是 配菜 储藏 盒 ，可 在家 庭 、餐馆 、超 市 、配菜 公 司之 间周
ｉ ）、准确 到位 ：将备好 的鲜菜盒 从保鲜箱准确 传送到烹饪加热 的位 置。 ２ ）、正确烹炒 ：正确调 出该菜肴对 应的烹饪程
序 并完成该菜肴 的 自动炒 制。 ３ 、准 确送 出：将炒 好 的热菜 盒传 送到 保温 室 ） 保温 待 用 。 ４ 、重复操 作：重 复上述 操作完 成设定 的４ ８ ） 个 菜肴 的加工 。
结构两侧 。 自动控 制系 统 由 电脑 和控 制 电路 构成 ，电脑通 过接 口电路 、ｉ ｏ 口板控制翻 炒机械 手 、加料机械 ／接 手 、旋 转调 料仓 、加 液装 置 、加 热装 置等 按程 序 工
作。
个整 体结 构 ；整 体结 构是 通过 金属 平 台和 门式支
架 将翻 炒机 械手 、 加料机 械 手 、旋转 调料 仓 、加液 装 置 、 电磁 加热 器 ，接 口电路 、液 晶显示 器连 成 一 体 ，再 由 电缆 与 电脑连 接构 成一 个完 整 的机 电一 体 化装 置 ； 该机 电一 体化 装置 与控 制软 件 一起组 成 烹