[实用新型]烹饪过程中锅具运动信息检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烹调领域，具体地讲，是涉及一种在烹饪过程中锅具运动信息检测装置。

背景技术

烹饪机器人，顾名思义，是指一种能够自动模拟厨师完成部分或全部烹饪过程的机器。目前，关于烹饪机器人烹饪动作的编程过程是一项很繁琐的工作。这主要是因为烹饪机器人机构运动参数设计，特别是锅具运动轨迹的规划是一项非常费时的工作。费时的原因之一在于机器自由度的限制，使得机器无法完全效仿厨师复杂的手部动作，但根本原因在于没有有效的事实依据，从而锅具运动轨迹规划的过程往往成为反复凑试的过程。因此，如何寻找合适的方法获得厨师烹饪过程中锅具的运动信息，以此作为烹饪机器人锅具运动轨迹规划的依据就尤为重要。另外，目前对于获取锅具的运动信息，就发明人现有知识而言，尚未见相关的报道。

所谓的锅具运动信息，主要包含以下两个方面：其一，锅具运动的目的是什么，其何时开始、何时结束；其二、在运动目的确定的前提下，该运动所独有的特征是什么。举个例子，为了使菜肴受热均匀，厨师要反复晃动锅具以使菜肴与锅具发生相对运动，那么锅具的运动就是所谓的“晃锅”运动(目的)，而锅具水平摆动的角度、锅具圆周运动的半径等等参数就是该运动所独有的特征。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烹饪过程中锅具运动信息的检测装置，通过该装置，可获取锅具的运动信息，能效仿厨师复杂的手部动作，从而完成烹饪机器人的机构运动参数设计。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案为：

一种烹饪过程中锅具运动信息检测装置，配合锅具使用，检测装置包括传感器系统及处理模块，传感器系统采集锅具的运动信息并将该信息输出到处理模块进行处理，从而得到锅具的运动变化信息。

上述的传感器系统包括陀螺仪、加速度计、地磁传感器及超声波传感器，设置在锅具柄部。

上述的陀螺仪、加速度计、地磁传感器各设有三个，分别设置在地理坐标系的每个轴上，并分别感知该轴上的角速度、线加速度的变化以及地磁强度在该轴上的分量。

上述的地理坐标系的原点设置在锅具的柄部手握部分的中心，X轴方向指向锅具右侧，Y轴方向沿锅柄指向锅具，Z轴指向锅具上方。

上述的超声波传感器包括超声波发射传感器及超声波接收传感器，所述的超声波发射传感器安装于所述的锅具的柄上部，所述的超声波发射传感器及所述的超声波接收传感器共同测量锅具的位置变化信息。

上述的超声波接收传感器设有三个。该三个超声波接收传感器相对固定设置，形成三点定位以获取锅具的全局坐标。

上述的处理模块包括预处理模块及解算模块，所述的预处理模块对所述的预处理模块对传感器系统输出的信息进行预处理，然后由所述的解算模块进行解算处理。

上述的预处理模块包括：滤波器、AD转换器，所述的传感器系统输出的信息，需先经过滤波器滤波，去除传感器部分测量噪声，然后经过AD转换器变成数字信号。

上述的预处理模块还进一步包括对所述的传感器系统的测量误差进行校正的校正传感器。

采用上述检测装置，通过将加速度计、陀螺仪、地磁传感器以及超声波传感器四种传感器集中安装于锅具上，作为锅具运动信息测量媒介；运动识别以陀螺仪和加速度计输出作为特征提取源，识别的结果为锅具运动的类型以及针对该运动类型的运动起止时间；一旦识别出运动，该运动起止时间内的加速度计、陀螺仪和地磁传感器数据将被提取出并采用相应的融合算法获得该运动时间段内姿态变化信息；该时间段内的超声传感器信息亦将被提取出并利用相应的算法且结合先前的姿态信息获得锅具位置变化信息。

附图说明

图1为采用本实用新型结构示意图；

图2为传感器输出的处理模块示意图；

图3为锅具运动信息获取方法示意图；

图4a为滑动时间窗初始状态示意图；

图4b为滑动时间窗长度逐渐增大的示意图；

图4c为最大时间窗的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，虽然通过实施例描绘了本实用新型，本领域普通技术人员知道，本实用新型有许多变形和变化而不脱离本实用新型的精神，而此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的范围。