[发明专利]一种咖啡冲泡自动实现系统和方法

说明书

本发明公开一种咖啡冲泡自动实现系统和方法，该系统包括控制台、机械臂和咖啡冲泡用具，控制台接收到咖啡冲泡启动指令后，根据获取到的机械臂冲泡动作轨迹生成控制指令；机械臂在咖啡冲泡启动后夹持咖啡手冲壶按照机械臂冲泡动作轨迹移动，执行手冲咖啡模拟动作；电子秤实时采集冲泡时咖啡杯中咖啡液重量发送给控制台；控制台还根据机械臂冲泡动作轨迹和咖啡液重量，生成反馈控制指令调整机械臂的动作使机械臂的移动满足机械臂冲泡运动轨迹。本发明利用机械臂并通过控制机械臂按照预先获取的机械臂冲泡运动轨迹自动完成手冲模拟动作冲泡咖啡，解决了咖啡师等人工手冲咖啡过程中的人为因素导致的咖啡口感不稳定的问题。

技术领域

本发明涉及咖啡制作技术领域，具体涉及一种咖啡冲泡自动实现系统和方法。

背景技术

咖啡是流行于世界的主要饮品。目前咖啡制作方式主要有两种，一是通过咖啡机制作咖啡，咖啡机实现了磨粉、压粉、装粉、冲泡、清除残渣等酿制咖啡全过程的自动控制，这种制作咖啡的方式最简单，缺点是咖啡口感较差。

随着人们对咖啡口感和品质的追求，手冲咖啡逐渐受到大众欢迎。手冲咖啡由于脱离了对咖啡机的依赖，更容易根据咖啡豆的品种、研磨程度来调整水温、闷蒸时间、水流速度和冲调角度等参数，制作出来的咖啡酸苦适当、浓淡可调。手冲咖啡虽然器材简单，但看起来容易、相似度极高的操作，其实也蕴藏着各种口味的可能，不同的咖啡师(不同的配方),会制作出不同的咖啡，甚至同一个咖啡师每次泡出的咖啡也不是完全相同的味道。

因此，现有技术中在冲泡咖啡时，咖啡师的作用举足轻重，这也导致了咖啡制作过程中人为因素干预严重，咖啡的口感不稳定。由此可见，目前还没有兼顾咖啡口感和效率的咖啡制作方案。

发明内容

本发明提供了一种咖啡冲泡自动实现系统和方法，以解决现有技术中咖啡机制作的咖啡口感差，咖啡师手冲咖啡口感不稳定的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种咖啡冲泡自动实现系统，该系统包括控制台、机械臂和咖啡冲泡用具，该咖啡冲泡用具至少包括咖啡手冲壶、过滤器、咖啡杯和电子称，

控制台，在接收到咖啡冲泡启动指令后，根据获取到的机械臂冲泡动作轨迹生成相应的用于控制机械臂运动的控制指令；

机械臂，在咖啡冲泡启动后夹持咖啡手冲壶，在控制指令的控制下按照机械臂冲泡动作轨迹移动，将咖啡手冲壶中的水注入杯口置有过滤器的咖啡杯中，执行手冲咖啡模拟动作，其中，过滤器上放置有咖啡粉；

电子秤，实时采集冲泡过程中咖啡杯中咖啡液的重量信息，将重量信息发送给控制台；

控制台，还根据机械臂冲泡动作轨迹和收到的咖啡液的重量信息，生成反馈控制指令调整机械臂的动作，使机械臂的移动满足机械臂冲泡运动轨迹。

可选地，该系统还包括：摄像头，摄像头能够与控制台进行数据通信；

摄像头，实时采集咖啡师手工冲泡咖啡时，咖啡手冲壶上的预设追踪点在各个时刻的图像信息；

电子秤，在咖啡师手工冲泡咖啡时，实时采集咖啡杯中各个时刻咖啡液的重量信息；

控制台，根据图像信息以及预设追踪点在咖啡手冲壶上的位置，以过滤器为基点计算咖啡手冲壶的位置坐标和姿态，计算出咖啡手冲壶的运动轨迹数据，并将重量信息设置在运动轨迹数据中，根据计算出的咖啡手冲壶的运动轨迹数据以及咖啡手冲壶与机械臂之间的预设距离得到机械臂冲泡动作轨迹。

可选地，控制台，还用于对咖啡手冲壶的运动轨迹数据进行曲线拟合处理，得到拟合曲线；以及，根据机械臂的大小在拟合曲线上选取相应数量的采样点，并利用采样点的位置坐标调整机械臂冲泡动作轨迹。

可选地，预设追踪点为设置在咖啡手冲壶上预定区域中的色块，预定区域为冲泡过程中运动的咖啡手冲壶上始终能被摄像头拍摄到的区域。