[实用新型]实施料理翻炒动作的机械手臂

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械手臂及其操作系统，特别是，关于一种五连杆机构设计的机械手臂，藉由一拘束轨迹方程式限制连杆长度与关节角度，模拟人力予自动化完成一料理翻炒动作的运动轨迹。

背景技术

手指狭窄性腱鞘炎是厨房工作者常见的职业伤害，其原因在于部分料理进行时，需要单手翻锅，例如：翻炒意大利面，将沙司均匀分布于面条中，由此，手腕及拇指需使用较大的力气，长时间对厨师肌肉与关节是一种负担。基于上述缘由，发明人将一翻炒动作由料理过程分离出来，以机械手臂取代此制式化动作，降低人工烘调料理所需的时间与手部负担，厨师可有更多时间进行食材的前处理或后制摆盘，进而加大料理业者的产能。

目前虽有业者提出一模拟人手的机械臂设计，采用多连杆线性连接，由于仅有单一固定点，各关节随着与锅具距离的增加，需加大关节点马达输出马力，不仅耗能，亦有容易造成关节点马达损坏的缺点，此外，对于翻炒动作的执行，除了要求特定关节点的瞬间出力与位置，亦应考虑食材因重新落于锅具中产生的瞬间重量。因此，本实用新型通过改变机械手臂机构与调整马达角运动，克服既有技术的缺点，并藉由数值化控制，针对锅具中装载食材不同，提供低耗能下对应的翻炒动作，比较现有工业型机器手臂，得以小尺寸对象进行组合，其结构相对稳定且低单价。

发明内容

本实用新型提供一种用于执行一料理翻炒动作的机械手臂，其包含：一固定机座、一第一游戏杆、一第一浮杆、一第二浮杆、一第二游戏杆以及一第三游戏杆。

固定机座设置一第一马达及一第二马达，其中，第一马达与第二马达相距一第一长度。

第一游戏杆具有一第二长度，其中，第一游戏杆的第一端连接第一马达，第一马达带动第一游戏杆进行一第一角运动。

第一浮杆具有一第三长度，其中，第一浮杆的第一端销接第一游戏杆的第二端。

第二浮杆具有一第四长度，其中，第二浮杆的第一端销接(例如，通过销轴连接)第一浮杆的第二端，第二浮杆的第二端设置一第三马达。

第二游戏杆具有一第五长度，其中，第二游戏杆的第一端连接第二马达，由第二马达带动第二游戏杆进行一第二角运动，第二游戏杆的第二端销接于第二浮杆且枢接点距离第二浮杆的第一端相距一第六长度处。

第三游戏杆具有一第七长度，其中，第三游戏杆的第一端连接一第三马达，由第三马达带动第三游戏杆进行一第三角运动。其中，上述的第一长度、第二长度、第三长度、第四长度、第五长度、第六长度以及第七长度不以特定机构杆件长度为限，且上述的第一角运动、第二角运动以及第三角运动不以特定关节马达角度控制为限。

较佳地，机械手臂具有：一速度调整模块、一进退冲程速度比例调整模块、一上升时间点调整模块、一关节马达角度范围调整模块以及一初始锅面角度偏移调整模块，以参数化轨迹控制料理翻炒动作的进行。

本实用新型还提供一种自动化厨房装置，其包含：如上所述的一机械手臂、一锅具、一加热装置、一备料装置以及一操作装置。

锅具设置于机械手臂的第三游戏杆第二端。

加热装置检测锅具温度，并提供一加热温度。

备料装置具有数个备料空间装载食料。

操作装置收到一料理指令时，控制该备料装置开启对应的备料空间，置放食料于该锅具内，且控制该料理用机械手臂进行一料理翻炒动作，并控制加热装置提供加热温度。

本实用新型的有益效果是：经观察厨师该料理翻炒动作的进行后，发现其运动条件为限制于一垂直平面上，大致可以分为下压、前行、上拉及回抽这四个动作，其中，锅具中心呈现椭圆倾斜的运动轨迹，系有赖于厨师手臂施力控制锅具前行与回抽，且手腕同步施力控制锅具下压与上拉，由此，本实用新型建构一种2维平面运动的机械手臂，采用五连杆机构设计，将二组马达设置于一固定机座对应手臂施力，且将另一组马达设置于机构末端对应手腕施力，辅以运动限制方程式，模拟人力予完成一料理翻炒动作的运动轨迹，相较于既有技术，除了将整组机构重量平居分散于个别马达，降低其一马达支撑的负担，亦可有效地调控三组马达出力，使该料理翻炒动作更为流畅。

下面结合附图以具体实施例对本实用新型进行详细描述，以便进一步了解本实用新型的优点与精神。

附图说明

图1A与图1B为一料理翻炒动作的步骤图与运动轨迹图；

图2A与图2B为本实用新型的机械手臂的结构示意图与角运动示意图；

图3为本实用新型的机械手臂的实施例构件；

图4为本实用新型的机械手臂的控制装置示意图。