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                        一種無人化餐飲系統及其工作方法與流程

                        文檔序號:19676461發布日期:2020-01-10 23:24
                        一種無人化餐飲系統及其工作方法與流程

                        本發明涉及智能餐飲技術領域,尤其涉及一種無人化餐飲系統,進一步地,還涉及其工作方法。



                        背景技術:

                        隨著城市節奏生活越來越快,人們越來越經常選擇外出就餐,中國餐飲業面臨著廣闊的發展空間,然而競爭也越來越激烈,對餐飲業也有了更高的要求。但由于傳統餐廳存在:人工制作菜品速度慢,效率低;人力成本越來越高;傳人工配餐、出餐過程中存在食品二次汙染的的風險;與就餐者之間沒有互動,傳統餐廳無法准確統計就餐者的就餐喜好,無法針對每個就餐者提出更健康的飲食建議等缺陷,對于上述缺陷的改進,一直是相關技術領域需要解決的技術問題。

                        中國專利cn106516229a公開了一種無人廚房,包括淨菜櫃、淨菜盒出餐裝置、放置架、調料投放裝置、第一輸送台、炒菜機、第二輸送台、餐盒分揀裝置,淨菜櫃由主櫃和帶拉門的輔櫃一體連接而成,淨菜盒輸送系統由支架、吸盤器和固定架相互連接而成,放置架上安裝有投料裝置,放置架一側舍友調料投放裝置,炒菜機位于調料投放裝置的右側下方,第一輸送台上安裝有若幹出盒控制台和裝餐裝置,第一輸送台的末端末方設有餐盒封口裝置,第二輸送台位于餐盒封口裝置的後方。

                        上述現有技術所解決了目前傳統餐飲的一些服務與出品效率問題,但如何在此基礎上統計就餐者的就餐喜好,針對每個就餐者提出更健康的飲食建議則未有涉及,這也是相關技術領域人員想要改進的方向。



                        技術實現要素:

                        爲了克服現有技術的不足,本發明所解決的技術問題是提供一種能提高出餐效率的無人化餐飲系統及其工作方法;進一步地,該餐飲系統及其工作方法還可以實現占地空間小的技術效果;更進一步地,該餐飲系統及其工作方法還可以實現與消費者的信息分析和互動。

                        爲解決上述技術問題的第一個方面,本發明所采用的技術方案內容具體如下:

                        一種無人化餐飲系統,其包括烹饪裝置、運送機構和出餐裝置;所述運送機構設置于所述烹饪裝置與出餐裝置形成的環狀結構內;

                        所述運送機構與一控制器電性連接;所述餐飲系統還包括數據處理端,所述數據處理端用于接收用戶端發出的訂單信息後,向所述控制器發出配餐指令;

                        所述控制器根據所述配餐指令向所述運送機構發出運送指令,所述運送機構根據所述運送指令將物品從烹饪裝置運送至所述出餐裝置。

                        爲實現本技術方案發明目的,發明人首先將運送機構設置于所述烹饪裝置與出餐裝置形成的環狀結構內,這樣可以在更大程度地節省空間,以及提高運行效率;另外,設置控制器以及數據處理端,可以直接實現用戶下單以及菜品的配送,完成無人化餐廳的整個配餐過程的運行。

                        優選地,所述物品爲碗。

                        優選地,所述物品爲放置有至少一個碗的菜盤。

                        優選地,所述烹饪裝置是炒菜機器人;

                        更優選地,所述炒菜機器人還包括夾取機構。

                        需要說明的是,物品可以直接爲放置有菜品的碗,也可以是放置有多個該碗的菜盤。運送機構可以將單個碗取出,也可以將整個菜盤取出。

                        需要說明的是,所述炒菜機器人包括夾取機構,用于將菜品夾出並放置于碗內或菜盤內,完成分碗或分盤工序。在一種具體的實施方式中,所述夾取機構可以是夾取機械手。

                        在一些優選的技術方案中,所述烹饪裝置包括至少一組烹饪櫃;所述烹饪櫃包括至少一層儲物層;

                        優選地,所述烹饪櫃是蒸櫃或保溫櫃或烤箱;

                        優選地,所述儲物層均具有固定的坐標位置;

                        優選地,所述烹饪櫃配置有自動開關門。

                        需要說明的是,烹饪裝置可以是炒菜機器人或者是帶有儲物功能的烹饪櫃。烹饪櫃可以是蒸櫃或保溫櫃或烤箱等。

                        需要說明的是,將儲物層均設有固定的坐標位置,運送機構可以根據坐標位置信息取出相應的菜品,實現菜品定位和取出的准確性。

                        需要說明的是,將烹饪櫃配置有自動開關門,配合所述運送機構的取出相應地進行開關門,可以保證菜品的幹淨和溫度。

                        在一些優選的技術方案中,該系統還包括用于放大所述運送機構工作路徑的行走導軌;

                        需要說明的是,當放置多組的烹饪櫃(蒸櫃或保溫櫃)時,運送機構所需要工作的空間就會變大,此時固定底座的運送機構已經不能滿足這個空間了,故增加了一個可以讓運送機構在上面運動的行走導軌,即運送機構可以在所述行走導軌上進行移動,如此運送機構的工作空間就會放大,來滿足空間需求。

                        優選地,所述運送機構是六軸機器人;

                        更優選地,所述六軸機器人的末位工位端安裝有第一夾具;

                        進一步地,所述第一夾具是u型夾具;

                        進一步地,所述六軸機器人還包括用于驅動所述第一夾具移動的第一移動機構;所述第一夾具包括第一機械手和第二機械手;所述第一機械手和所述第二機械手分別從不同角度或位置,通過夾持或承托的方式,抓取所述物品;

                        更進一步地,所述第一移動機構包括第一x軸移動組件、第一y軸移動組件及第一z軸移動組件,所述第一夾具通過所述第一移動機構實現在x軸、y軸和z軸至少一種方向的運動。

                        進一步地,所述第一夾具的至少一端配置有氣缸。

                        需要說明的是,在第一夾具的至少一端配置有氣缸,可以用于固定承載物品(菜品)的器具(如菜盤)的邊沿,使得該器具在第一夾具上位置固定不動。

                        需要說明的是,作爲一種更優選的技術方案,所述第一夾具包括第一機械手和第二機械手;所述第一機械手和所述第二機械手分別從不同角度或位置,通過夾持或承托的方式,抓取所述物品,可實現取得物品的穩定性和准確性。

                        在一些優選的技術方案中,所述出餐裝置包括出餐台;

                        優選地,所述出餐裝置與所述控制器電性連接;所述控制器向所述出餐裝置發送出餐指令;所述出餐裝置根據所述出餐指令完成出餐;

                        優選地,所述出餐裝置包括餐盤提供機構;

                        優選地,所述出餐裝置還包括抓取機構;

                        更優選地,所述出餐機構還包括放置台;所述運送機構將物品放置于所述放置台上;所述抓取機構包括第一抓取部件和第二抓取部件;所述第一抓取部件用于從餐盤提供機構抓取餐盤至所述出餐台上;所述第二抓取部件用于將在放置台上的物品放置在餐盤上;

                        進一步地,所述抓取機構還包括用于驅動所述第一抓取部件以及第二抓取部件在x軸、y軸和z軸至少一種方向運動的第二移動機構;

                        進一步地,所述第一抓取部件是吸盤;

                        進一步地,所述第二抓取部件是第二夾具;

                        更優選地,所述抓取機構是scara機器人。

                        需要說明的是,所述餐盤提供機構用于提供承載菜品的菜盤。在一種實施過程中,抓取機構可以從餐盤提供機構上吸取一個餐盤放置在出餐台上,然後從放置台上物品,放置在出餐台上的餐盤中。通過這種技術方案,可實現出餐的高效性。

                        在一些優選的技術方案中,所述餐盤提供機構包括餐盤堆放支架、電機、同步輪、絲杆;所述餐盤堆放支架兩邊分別設有滑軌,所述滑軌上設有滑塊,並通過所述滑塊固定所述餐盤堆放支架;所述絲杆設有固定塊;所述電機可傳動所述同步輪;所述同步輪固定在所述絲杆上;

                        優選地,所述餐盤提供機構包括檢測組件,用于檢測所述述餐盤堆放支架相應位置是否有餐盤。

                        需要說明的是,作爲一種優選的實施方式,餐盤提供機構由電機、滑軌,進一步還包括檢測組件等安裝支架組成,用來承載餐盤堆放以及提升。在一種具體的工作方式中,在scara機器人吸取一個餐盤後,當餐盤提供機構上的檢測組件檢測到當前的高度已無盤的時候,餐盤提供機構通過把餐盤堆放提高到指定高度,便于scara機器人吸取下一個餐盤,可以提高餐盤提供機構的供給效率和自動性。

                        在一些優選的技術方案中,所述出餐裝置還包括菜品回收裝置;

                        優選地,所述菜品回收裝置包括回收籃;

                        更優選地,所述回收籃還設有緩沖機構;

                        更優選地,所述回收籃還設有防撞機構;

                        優選地,當所述運送機構運送的物品爲放置有至少一個碗的菜盤時,在所述菜盤上的碗被抓取完畢後,所述抓取機構或運送機構將所述菜盤抓取至所述菜盤回收裝置當中。

                        需要說明的是,在一種優選的技術方案中,在菜盤上的碗被抓取完畢後,抓取機構可以檢測是否不會繼續抓取到碗,此時抓取機構將所述菜盤抓取至所述菜盤回收裝置當中,並且便于運送機構獲取下一個菜盤以放置到出餐裝置上。在更具體的實施方式中,抓取機構還設有感應部件,用于感應是否抓取到物品,例如碗。通過此方式,可以實現抓取的自動性,從而提高無人化餐飲系統的出餐效率。

                        需要說明的是,在一種優選的實施方式中,回收籃還設有緩沖機構,用于防止回收的餐盤等碰撞碎裂。

                        在一些優選的技術方案中,所述出餐台包括台面,以及用于檢測所述台面是否有餐盤的探測裝置;

                        優選地,所述探測裝置還用于探測所述餐盤是否承載包括菜品;

                        優選地,所述出餐台還包括指示燈;所述指示燈與所述探測裝置電性連接。需要說明的是,探測裝置是用來是檢測出餐台面上是否有餐盤,如出餐台上沒有餐盤,配餐第一步是吸取一個餐盤放置在出餐台面上;當就餐者取走配好餐的餐盤時,探測裝置檢測到出餐台面已無餐盤,scara機器人的吸盤補充一個餐盤放在出餐台上。指示燈與所述探測裝置電性連接,以實現指示燈是當餐盤上配好餐了,提示就餐者取盤的信息,以免就餐者提前取盤或者延時取盤。

                        在一些優選的技術方案中,所述數據處理端執行以下指令中的一種或多種:

                        接收用戶端的訂餐信息,並根據同一用戶的訂餐信息分析該用戶的用餐偏好;在該用戶下一次使用所述用戶端進行訂餐時向該用戶推送用餐偏好信息;或者,

                        接收管理者輸入的菜品信息、促銷信息中的一種或多種,並結合所述用餐偏好信息,向用戶及時推送用餐推薦信息;或者,

                        記錄用戶端的訂餐信息,並根據同一用戶的訂餐信息分析該用戶的每一次訂餐所攝入的卡路裏數據;並將該卡路裏數據推送至該用戶;或者,

                        接收用戶端的訂餐信息,並根據所述訂餐信息得到支付信息,將所述支付信息返回至所述用戶端。

                        需要說明的是,爲進一步方便用戶使用及與無人化餐飲系統的交互,在一些優選的實施方式中,系統可以向該用戶推送用餐偏好信息;和/或向用戶及時推送用餐推薦信息;和/或將該卡路裏數據推送至該用戶;和/或根據所述訂餐信息得到支付信息,將所述支付信息返回至所述用戶端,實現與消費者的信息分析和互動。

                        需要說明的是,上述功能若在用戶端中實現,如無人餐飲系統app上完成,屬于上述技術方案的等同替換。

                        爲解決上述技術問題的第二個方面,本發明所采用的技術方案內容具體如下:

                        一種如上述無人化餐飲系統的工作方法,其包括以下步驟:

                        數據處理端接收用戶端發出的訂單信息後,向所述控制器發出配餐指令;

                        控制器收到所述配餐指令後,向所述運送機構發出運送指令,所述運送機構根據所述運送指令從烹饪裝置將物品運送至所述出餐裝置進行出餐;

                        在運送過程中,所述運送機構根據運送指令及烹饪裝置中的儲物層的坐標位置進行取出物品;

                        在出餐過程中,數據處理端根據出餐情況分配出餐位置,並將所述出餐位置信息發送至用戶端。

                        在一些優選的技術方案中,在出餐過程中,還包括:

                        根據所述儲物層的坐標位置,將相應的物品放置在所述放置台的對應的限位位置上;所述抓取機構根據所述限位位置將所述物品進行抓取。

                        與現有技術相比,本發明的有益效果在于:

                        1、本發明的無人化餐飲系統,將運送機構設置于所述烹饪裝置與出餐裝置形成的環狀結構內,這樣可以在更大程度地節省空間,以及提高運行效率;另外,設置控制器以及數據處理端,可以直接實現用戶下單以及菜品的配送,完成無人化餐廳的整個配餐過程的運行;

                        2、本發明的無人化餐飲系統,將儲物層均設有固定的坐標位置,運送機構可以根據坐標位置信息取出相應的菜品,實現菜品定位和取出的准確性;

                        3、本發明的無人化餐飲系統,所述六軸機器人還包括用于驅動所述第一夾具移動的第一移動機構;所述第一夾具包括第一機械手和第二機械手;所述第一機械手和所述第二機械手分別從不同角度或位置,通過夾持或承托的方式,抓取所述物品;

                        4、本發明的無人化餐飲系統,所述第一夾具包括第一機械手和第二機械手;所述第一機械手和所述第二機械手分別從不同角度或位置,通過夾持或承托的方式,抓取所述物品,可實現取得物品的穩定性和准確性。

                        上述說明僅是本發明技術方案的概述,爲了能夠更清楚了解本發明的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,並且爲了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂,以下特舉較佳實施例,並配合附圖,詳細說明如下。

                        附圖說明

                        圖1爲本發明的無人化餐飲系統一種優選實施方式的結構示意圖;

                        圖2爲本發明的無人化餐飲系統中第一夾具的一種優選實施方式的結構示意圖;

                        圖3爲本發明的無人化餐飲系統中scara機器人的一種優選實施方式的結構示意圖;

                        圖4爲本發明的無人化餐飲系統中出餐裝置的一種優選實施方式的結構示意圖;

                        圖5爲本發明的無人化餐飲系統中餐盤提供裝置的一種優選實施方式的結構示意圖;

                        圖6爲圖5餐盤提供裝置中回收籃的一種優選實施方式的結構示意圖;

                        圖7爲本發明的無人化餐飲系統工作方法的一種優選實施方式的流程示意圖;

                        其中,各附圖標記爲:1、六軸機器人;2、蒸櫃;3、蒸汽發生裝置;4、scara四軸機器人;5、餐盤提供機構;6、放置台;7、出餐台;11、連接法蘭;12、緩沖墊;13、安裝板;14、墊塊;15、氣缸;16、支撐架;21、抓取菜碗夾具;22、吸取餐盤部件;41、安裝板;42、升降氣缸;43、吸盤連接管;44、安裝板;45、吸盤;46、抓取氣缸安裝管;47、夾爪氣缸;48、夾爪;49、膠墊;51、餐盤堆放支架;52、電機;53、同步輪;54、絲杆;55、滑塊;26、光電檢測器;61、回收籃;62、緩沖毛刷;63、防撞塑料墊。

                        具體實施方式

                        爲更進一步闡述本發明爲達成預定發明目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例,對依據本發明的具體實施方式、結構、特征及其功效,詳細說明如下:

                        如圖1所示是本發明的無人化餐飲系統一種優選實施方式的結構示意圖,其包括作爲烹饪裝置的多組蒸櫃2、作爲運送機構的六軸機器人1和作爲出餐裝置的scara四軸機器人4;餐盤提供機構5、放置台6和出餐台7;六軸機器人位于蒸櫃、scara四軸機器人、餐盤提供機構、放置台和出餐台的中部位置;更具體的,多組蒸櫃(或保溫櫃),位于六軸機器人的左面、右面及後面;放置台位于六軸機器人的正前方;餐盤提供機構位于放置台的兩端;一台或多台scara機器人位于放置台的上方;一個或多個出餐台位于放置台的前方。

                        作爲優選的實施方式,還設有蒸汽發生裝置3,用于蒸櫃內的菜品烹饪,例如可以向蒸櫃內提供蒸汽,將蒸櫃內的菜品蒸熟,完成烹饪過程。

                        所述餐飲系統還包括數據處理端,所述數據處理端用于接收用戶端發出的訂單信息後,向所述控制器發出配餐指令。

                        所述六軸機器人與一控制器電性連接;所述控制器根據所述配餐指令向所述六軸機器人發出運送指令,所述六軸機器人根據所述運送指令從蒸櫃將物品運送至放置台。

                        結合上述實施方式,在第一個優選的方面,多組蒸櫃在無人餐飲系統中的位置固定不動,蒸櫃內分成等距的多個儲物層,來承載菜盤,菜盤在蒸櫃中的坐標位置固定不變,每一層的菜盤都有其固定不變的坐標位置。六軸機器人根據該坐標位置取出菜盤。

                        結合上述實施方式,在第二個優選的方面,蒸櫃也可以是保溫櫃;在其他優選實施方式中,蒸櫃配置自動開關門裝置。

                        結合上述實施方式,在第三個優選的方面,位于餐飲系統中間的六軸機器人根據工作空間的需要配置固定底座或者用固定不動的行走導軌放大機器人的工作路徑。

                        結合上述實施方式,在第四個優選的方面,六軸機器人的末位工位端安裝一個如圖2所示的,作爲第一夾具的u型夾具,其支撐架16在菜盤下面,u型夾具的一端配置了氣缸15,用來固定菜盤的邊沿,使菜盤在u型夾具上位置固定不動。連接法蘭11位于六軸機器人的第六軸末端,其作用是固定夾具與機器人的連接,緩沖墊12是軟塑料材質做成,位于連接法蘭的中間位置,其作用是在夾取菜盤時,菜盤邊沿接觸到法蘭之前,先接觸到緩沖墊,以緩沖金屬撞擊金屬的沖擊力;墊塊14是塑料材質做成,其固定在安裝板13上,安裝板固定在氣缸上,氣缸固定在u型夾具的後端兩邊,當u型夾具進入到菜盤底下,菜盤邊沿接觸到連接法蘭,此時氣缸向下運動,氣缸上的墊塊壓在菜盤的邊沿上,如此菜盤就固定在u型夾具上,u型夾具在隨著六軸機器人移動時,其上的菜盤與u型夾具的相對位置不變。六軸機器人的工作過程是:首先,從原料架上把菜盤放置在蒸櫃或保溫櫃內;然後,從蒸櫃或保溫櫃內夾取菜盤放置在放置台上;而後,當放置台上無法進一步在菜盤上抓取碗時,此時表面菜盤上已經沒有碗,六軸機器人抓取該菜盤放置在菜盤回收裝置中;再從蒸櫃或保溫櫃中抓取新的菜盤填補放置台的空位。

                        結合上述實施方式,在第五個優選的方面,如圖3所示,scara機器人末端工位安裝一個用于抓取菜碗的,作爲第二抓取部件的抓取菜碗夾具21和一個作爲第一抓取部件的,用于吸取餐盤的吸取餐盤部件22。更具體的結構可參見圖4,安裝板41下設有升降氣缸42用于驅動吸盤連接管43、安裝板44,從而驅動設置在安裝板上的吸盤45的升降。另一邊,安裝板41下設有抓取氣缸安裝管46,抓取氣缸安裝管下設有夾爪氣缸47,夾爪氣缸下設有夾爪48,夾爪還設有膠墊,方便夾取物品。scara機器人的工作過程是:首先,從餐盤提供機構上吸取一個餐盤放置在出餐台上,然後,從放置台上的菜盤中抓取相應的菜碗,放置在出餐台上的餐盤中。

                        結合上述實施方式,在第六個優選的方面,如圖5所示,餐盤提供機構包括餐盤堆放支架51、電機52、同步輪53、絲杆54和滑塊55,餐盤堆放支架用來承載餐盤堆放以及餐盤提升,scara機器人吸取一個餐盤後,作爲優選,餐盤提供機構上的光電檢測器56檢測到當前的高度已無餐盤時,電機驅動把餐盤堆放提高到指定高度。電機與其他部件的結構關系和工作過程如下:

                        電機轉動,通過同步帶傳動到同步輪,固定在絲杆上的同步輪帶動絲杆旋轉,固定在絲杆上的銅塊隨著絲杆的旋轉而向上或向下運動,銅塊固定在餐盤堆放支架的中心部分,餐盤堆放支架兩邊部分分別固定在兩邊滑軌上的滑塊上,如此絲杆的旋轉帶動餐盤堆放支架的上下運動,兩邊的滑塊固定餐盤堆放支架垂直上下運動而不會傾斜,便于scara機器人吸取下一個餐盤。

                        結合上述實施方式,在第七個優選的方面,所述出餐裝置還包括菜品回收裝置;請參照圖6是菜品回收裝置的一種優選實施方式,其包括一個或多個回收籃61,優選地,在回收籃內壁設有作爲緩沖機構的緩沖毛刷62,作爲更進一步地優選,在回收籃的底面還設有作爲防撞機構的防撞塑料墊63,對回收的餐具起到保護作用。

                        進一步地,還提供上述無人化餐飲系統的工作方法的實施方式,如圖7所示其工作流程的一種優選實施方式是:

                        通過用戶端無人餐飲系統app獲取用戶的訂單信息;獲取方式可以是用戶通過掃描下載無人餐飲系統app進行點單操作;

                        根據訂單信息計算菜品總費用,得到支付信息;

                        用戶端利用移動支付菜品總費用,完成支付步驟;

                        用戶端把訂單信息傳送到作爲數據處理端的雲端服務器;

                        雲端服務器根據訂單信息,把配餐指令傳送到作爲控制器的人工智能控制系統;

                        人工智能根據配餐指令分配任務到各工位,如運送機構和出餐裝置中的各工位機器人;

                        各工位機器人分別完成各自的任務:取菜盤、取餐盤、配餐、出餐等;

                        人工智能控制系統根據出餐情況分配出餐窗口號以及取餐號;

                        人工智能控制部分把出餐窗口號以及取餐號傳送到雲端服務器;

                        雲端服務器把出餐窗口號以及取餐號傳送到用戶端;

                        用戶根據取餐號到相應的出餐窗口取走菜品。

                        上述實施方式僅爲本發明的優選實施方式,不能以此來限定本發明保護的範圍,本領域的技術人員在本發明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬于本發明所要求保護的範圍。

                        再多了解一些
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