执行器、机械臂、智能餐饮制备系统以及控制方法与流程

本发明涉及智能设备技术领域，尤其是涉及一种执行器、机械臂、智能餐饮制备系统以及控制方法。

背景技术：

相关技术中，智能餐饮制备系统适于进行饮品加工，以自动化完成饮品加工。

然而，现有的智能餐饮制备系统的饮品胶囊抓取精度较低，难以实现饮品胶囊的快速抓取，降低饮品制作效率，且智能餐饮制备系统的结构复杂，成本较高。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种机械臂的执行器，所述执行器可以实现饮品胶囊的抓取以及冲泡，集成度更高，加工效率更高。

本发明还提出了一种具有上述执行器的机械臂。

本发明还提出了一种具有上述机械臂的智能餐饮制备系统。

本发明进一步地提出了上述机械臂的控制方法。

本发明还提出了一种具有上述控制方法的控制器。

进一步提出了一种上述控制方法的计算机存储介质。

根据本发明第一方面实施例的智能餐饮制备系统的机械臂的执行器，所述执行器包括：执行器本体；

胶囊容纳部，所述胶囊容纳部安装在所述执行器本体上，所述胶囊容纳部内设置有容纳饮品胶囊的容纳空间，所述胶囊容纳部可选择地伸出所述执行器本体以抓取所述饮品胶囊并容纳所述饮品胶囊；

冲泡头，所述冲泡头设置在所述执行器本体内，且所述冲泡头适于在所述胶囊容纳部进入所述执行器本体时，朝向位于所述胶囊容纳部内的饮品胶囊提供带压力水。

根据发明实施例的机械臂的执行器，通过将冲泡头以及胶囊容纳部集成在执行器本体上，使执行器具有饮品胶囊的抓取的功能的同时，还具备饮品胶囊冲泡功能，不仅使执行器的集成度更高，具有更高的工作效率，而且可以降低执行器的空间占用，使执行器的布置更加简单、方便。

进一步地，所述执行器本体具有饮品加工空间，所述胶囊容纳部可滑动地设置在所述执行器本体上伸出或进入所述饮品加工空间。

进一步地，所述胶囊容纳部上设置有滑轨，所述执行器本体上设置有所述滑轨配合的滑槽。

饮品胶囊收纳装置饮品胶囊收纳装置在一些实施例中，所述执行器本体上设置有定位块，所述饮品胶囊收纳装置上设置有置有避让孔，所述定位块适于伸入所述避让孔内。

根据本发明第二方面实施例的一种餐饮制备系统的机械臂，所述机械臂包括：机械臂本体、如上述实施例中所述的执行器，所述执行器与所述机械臂本体连接以在所述机械臂本体的带动下移动。

进一步地，所述执行器本体背离所述胶囊容纳部的一端上设置有固定凸缘，所述机械臂本体与所述固定凸缘连接。

根据本发明第三方面实施例的智能餐饮制备系统，包括：上述实施例中所述的机械臂。

进一步地，所述智能餐饮制备系统还包括：饮品胶囊收纳装置，所述饮品胶囊收纳装置上设置有存储饮品胶囊的胶囊滑道以及将所述饮品胶囊保持在所述胶囊滑道内的限位件。

根据本发明实施例的机械臂的控制方法，所述控制方法适用于上述实施例中所述的机械臂，包括：

s1：控制所述机械臂带动所述执行器移动至饮品胶囊位置，并控制所述执行器上的胶囊容纳部抓取所述饮品胶囊使所述饮品胶囊位于所述胶囊容纳部的容纳空间内；

s2：控制所述机械臂带动所述执行器移动至冲泡位置，并控制所述执行器上的冲泡头朝向所述容纳空间内的饮品胶囊注水以完成饮品胶囊的冲泡。

根据本发明实施例的机械臂的控制器，所述控制器适于控制上述实施例中所述的机械臂，包括：存储器，用于存储计算机程序；

至少一个处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，实现权利要求10所述的机械臂的控制方法。

根据本发明实施例的计算机存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述实施例所述的控制方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的智能餐饮制备系统的机械臂、执行器以及饮品胶囊收纳装置的示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是根据本发明实施例的智能餐饮制备系统机械臂的执行器的示意图；

图4是根据本发明实施例的智能餐饮制备系统的机械臂的执行器与饮品胶囊配合的示意图；

图5是根据本发明实施例的智能餐饮制备系统的饮品胶囊收纳装置的示意图。

附图标记：

机械臂100，饮品胶囊200，饮品胶囊收纳装置300，本体310，底板311，避让孔312，导向板313，限位件320，安装孔330，

执行器110，执行器本体111，定位块1111，胶囊容纳部112，容纳部本体1121，滑轨1122，固定凸缘113。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的智能餐饮制备系统的机械臂100的执行器110。

如图1和图2所示，根据本发明第一方面实施例的机械臂100的执行器110。执行器110包括：执行器本体111和胶囊容纳部112、冲泡头，胶囊容纳部112安装在执行器本体111上，胶囊容纳部112内设置有容纳饮品胶囊200的容纳空间，胶囊容纳部112可选择地伸出执行器本体111以抓取并容纳饮品胶囊200，冲泡头设置在执行器本体111内，且冲泡头适于在胶囊容纳部112进入执行器本体111内时，朝向位于胶囊容纳部112内的饮品胶囊200提供带压力水。

具体而言，胶囊容纳部112可以伸出或进入执行器本体111内，进而在胶囊容纳部112伸出执行器本体111时，可以朝向饮品胶囊200运动，并使饮品胶囊200的至少部分进入到胶囊容纳部112内，进而带动饮品胶囊200运动，饮品胶囊200在自身重力作用以及自身结构的锥度作用下，落入到胶囊容纳部112内，实现对饮品胶囊200的抓取。

其中，胶囊容纳部112完成饮品胶囊200抓取后，胶囊容纳部112可以进入到执行器本体111内，以使冲泡头可以将带压力水注入饮品胶囊200，饮品胶囊200内的粉末状或浓缩液体在带压力水的搅动下充分溶解，以实现冲泡。

可以理解的是，冲泡头设置在执行器本体111内，进而在胶囊容纳部112完成饮品胶囊200抓取后，胶囊容纳部112进入执行器本体111内，冲泡头刺穿饮品胶囊200的包装，并朝向饮品胶囊200提供带压力水，以在饮品胶囊200中完成饮品的初步冲泡。

也就是说，通过设置胶囊容纳部110，并使饮品胶囊200可以在胶囊容纳部112的作用下取出以及转运，使饮品胶囊200的抓取更加简单、方便，抓取后的饮品胶囊200在胶囊容纳部112内的固定更加稳定、可靠，方便对饮品胶囊200的后续加工。

根据发明实施例的机械臂100的执行器20，通过将冲泡头以及胶囊容纳部112集成在执行器本体111上，使执行器110具有饮品胶囊200的抓取的功能的同时，还具备饮品胶囊200冲泡功能，不仅使执行器110的集成度更高，具有更高的工作效率，而且可以降低执行器110的空间占用，使执行器110的布置更加简单、方便。

需要说明的是，可以降低执行器110的空间占用是指：执行器110集成了饮品胶囊200抓取以及冲泡的功能，从而可以节省单独放置的抓取装置以及冲泡装置中的一个所占用的空间。

可以理解的是，执行器本体111具有饮品加工空间，胶囊容纳部112可滑动地设置在执行器本体111上伸出或进入饮品加工空间。

具体而言，胶囊容纳部112包括：容纳部本体1121以及固定在容纳部本体1121上的滑轨1122，执行器本体111上设置有与滑轨1122配合的滑槽，容纳部本体1121上设置有适于容纳饮品胶囊200的容纳空间。

也就是说，胶囊容纳部112上设置有滑轨1122，执行器本体111上设置有与滑轨1122配合的滑槽。

这样，通过设置滑轨1122以及与滑轨1122配合的滑槽，使胶囊容纳部112与执行器本体111的滑动配合精度更高，同时容纳空间适于容纳饮品胶囊200，使抓取后的饮品胶囊200在胶囊容纳部112中固定的更加稳定可靠。

进而，固定在容纳空间内的饮品胶囊200在与胶囊容纳部112同步进入到饮品加工空间内，进而冲泡头供给带压力水至饮品胶囊200。

具体而言，冲泡头具体包括：刺破针，刺破针可移动地设置在饮品加工空间内以刺破饮品胶囊。

在图2所示的具体的实施例中，执行器本体111上设置有定位块1111，饮品胶囊收纳装置300上设置有避让孔312，定位块1111适于伸入避让孔312内，且定位块1111上的v形槽适于与饮品胶囊200的凸缘配合。

这样，在饮品胶囊200抓取过程中，在定位块1111伸入到避让孔312的过程中，饮品胶囊200的凸缘可以在自身重力作用下落入到v形槽的槽底，以实现对饮品胶囊200的定位，从而提高胶囊容纳部112的到位精度，从而提高饮品胶囊200的抓取精度。

如图1和图2所示，根据本发明第二方面实施例的餐饮制备系统的机械臂100，包括机械臂本体310和上述实施例中的执行器110，执行器110与机械臂本体连接以在机械臂本体的带动下移动，执行器110适于抓取、容纳饮品胶囊200，并对饮品胶囊200进行冲泡。

具体而言，饮品胶囊收纳装置300适于存储饮品胶囊200，进而在饮品加工过程中，机械臂100带动执行器110运动，执行器110朝向饮品胶囊收纳装置300运动，并适于抓取饮品胶囊200，并带动饮品胶囊200从胶囊滑道中脱离，脱离后的饮品胶囊200在重力以及自身锥度的作用下，落入到胶囊容纳部112内。

根据本发明实施例的智能餐饮制备系统，一方面，执行器110以及饮品胶囊收纳装置300的结构均更加简单，可以降低智能餐饮制备系统的生产成本；另一方面，执行器110的抓取效率更高，且执行器110自身带动饮品胶囊200脱离饮品胶囊收纳装置300，可以提高抓取效率，以提高饮品制作效率。

如图3和图4所示，执行器本体111背离胶囊容纳部112的一端上设置有固定凸缘113，机械臂本体310与固定凸缘113连接。

具体而言，机械臂100与固定凸缘113固定连接，以使执行器110适于在机械臂100的带动下转动或移动，胶囊容纳部112伸出执行器本体111并朝向饮品胶囊收纳装置300运动时，适于抓取饮品胶囊200，胶囊容纳部112进入执行器本体111内时，可以降低执行器110的空间占用，并方便位于胶囊容纳部112内的饮品胶囊200的后续加工(即冲泡头对饮品胶囊200进行初步冲泡)，同时避免胶囊容纳部112与周围部件干涉。

进一步地，本发明的机械臂100还包括控制器，用于对机械臂本体111和执行器110进行控制，实现饮品胶囊的自动冲泡。控制器适于控制机械臂本体111运动、控制执行器110进行饮品胶囊200抓取以及冲泡动作。这样，通过控制器实现对控制臂100的控制，从而可以提高饮品制作平台的自动化程度，以加快智能餐饮制备系统的饮品加工速度。

本发明进一步地提出了一种智能餐饮制备系统，包括：上述实施例中的机械臂100。

可以理解的是，本实施例的机械臂100的结构简单、抓取效率高，可以有效地提高机械臂100的加工效率，进而提高本实施例的智能餐饮制备系统的加工效率，并降低智能餐饮制备系统的空间占用以及生产成本。

在一些实施例中，如图5所示，饮品胶囊200收纳在饮品胶囊收纳装置300内，饮品胶囊收纳装置300上设置有存储饮品胶囊200的胶囊滑道以及将饮品胶囊200保持在胶囊滑道内的限位件320，胶囊容纳部112适于抓取饮品胶囊200并推抵限位件320以使饮品胶囊200从胶囊滑道中脱离。

其中，饮品胶囊收纳装置300包括：本体310，本体310上设置有存储饮品胶囊200的胶囊滑道；限位件320，限位件320形成在本体310的一端，限位件320具有锁止状态和解锁状态，在限位件320处于锁止状态时限位件320适于止抵饮品胶囊200，在限位件320处于解锁状态时，饮品胶囊200适于从胶囊滑道中脱离。

具体而言，饮品胶囊200可滑动地放置在饮品滑道内，并通过位于本体310一端的限位件320对位于饮品滑道内的饮品装置进行限位，以避免饮品胶囊200脱出饮品滑道，且限位件320可以在锁止状态和解锁状态之间切换，进而在饮品胶囊200的抓取过程中，限位件320切换至解锁状态，以使饮品胶囊200可以更加方便的脱出，提高饮品胶囊收纳装置300的使用便利性。

由此，胶囊容纳部112可以推动饮品胶囊200以将限位件320由锁止状态切换至解锁状态，提高了胶囊容纳部112的抓取效率以及抓取精度。

此外，可以理解的是，一方面，饮品胶囊收纳装置300的结构更加简单、可以降低饮品胶囊收纳装置300的生产成本；另一方面，限位件320的设置更加合理，不仅可以提高饮品胶囊200在饮品胶囊收纳装置300内的容纳稳定性，而且使饮品胶囊200在饮品胶囊收纳装置300内的抓取更加简单、方便。

需要说明的是，解锁状态和锁止状态为限位件320的两个工作状态，在限位件320处于锁止状态时，饮品胶囊200被限位件320限位，可以避免饮品胶囊200脱离胶囊滑道，在限位件320处于解锁状态时，限位件320解除对饮品胶囊200的限位，饮品胶囊200可以脱离胶囊滑道。

下面，参照图5对本实施例的胶囊容纳装置进行具体地描述。

根据本发明的一些实施例，本体310沿上下方向延伸，限位件320设置在本体310的下端。也就是说，饮品胶囊200由上端进入到本体310内，并依次叠置在胶囊滑道内，进而将限位件320设置在本体310的下端，以使饮品胶囊200可以在重力作用下自动运动至与限位件320抵接。这样，不仅使饮品胶囊200的抓取更加方便，而且简化了饮品胶囊收纳装置300的结构，使饮品胶囊收纳装置300的结构更加简单、成本更低。

如图5所示，本体310包括：底板311以及与底板311在前后方向上相对设置且间隔开的导向板313，底板311与导向板313之间限定出胶囊滑道，饮品胶囊200的凸缘可滑动地设置在胶囊滑道内。这样，通过设置导向板313，不仅可以对饮品胶囊200的滑动进行导向，以使饮品胶囊200的到位准确度更高，提高抓取效率；而且可以避免饮品胶囊200脱出胶囊滑道，提高饮品胶囊收纳装置300的工作稳定性。

可以理解的是，导向板313包括：设置在底板311左侧的左导向板313和设置在底板311右侧的右导向板313，左导向板313和右导向板313间隔开。这样，相对设置的两个导向板313可以提高导向板313的导向效果，使饮品胶囊收纳装置300的工作稳定性更高。

其中，底板311上形成有安装孔330，限位件320安装在安装孔330内。由此，使限位件320在底板311上的安装更加方便。

进一步地，导向板313的下端位于安装孔330的下端的上方。这样，在限位件320受外力或者周围部件作用，由锁止状态向解锁状态切换时，可以避免导向板313与周围部件干涉，进一步地提高饮品胶囊收纳装置300的使用便利性，使饮品胶囊200的抓取更加简单、方便。

优选地，限位件320的下端与底板311连接，限位件320的上端设置有可选择地与饮品胶囊200止抵的止抵部。

具体而言，限位件320构造为v形弹片，v形弹片的下端固定在底板311上，v形弹片的上端弹性止抵在饮品胶囊200上；v形弹片的上端可选择地穿过安装孔330。这样，v形弹片的一端弹性推抵饮品胶囊200，另一端固定在底板311上，从而仅需要克服v形弹片的弹性力即可完成饮品胶囊200的抓取，进一步地提高饮品胶囊收纳装置300的使用便利性，并简化饮品胶囊收纳装置300的结构。

本发明进一步地提出了一种机械臂的控制方法，

控制方法适用于上述实施例中的机械臂100，包括：

s1：控制机械臂100带动执行器20移动至饮品胶囊位置，并控制执行器20上的胶囊容纳部112抓取饮品胶囊112使饮品胶囊200位于胶囊容纳部112的容纳空间内；

s2：控制机械臂100带动执行器20移动至冲泡位置，并控制执行器20上的冲泡头朝向容纳空间内的饮品胶囊200注水以完成饮品胶囊200的冲泡。

具体而言，本实施例的控制方法中步骤s1控制机械臂100的工作过程如下：

首先，机械臂100带动执行器110运动至饮品胶囊收纳装置300下方，然后朝向饮品胶囊收纳装置300运动，通过定位块1111与避让孔312配合，使位于饮品胶囊收纳装置300最下方的饮品胶囊200脱离饮品胶囊收纳装置300的限位件320，以消除弹性的限位件320自身的尺寸及安装位置不同所带来的误差，即对要抓取的饮品胶囊200进行准确的定位。

进而，机械臂100沿前后方向运动，使饮品胶囊200准确插入胶囊容纳部112的容纳空间内，机械臂100带动执行器110下移，将饮品胶囊200从饮品胶囊收纳装置300里取出，同时机械臂100带动执行器110转动一定的角度，使饮品胶囊200通过自重及自身锥度，准确进入容纳空间内，完成饮品胶囊200的抓取。

根据本发明实施例的控制方法，采用结构简单的饮品胶囊收纳装置300以及执行器110，有效地降低了智能餐饮制备系统的成本；同时通过设置定位块1111以及避让孔312，可以提高饮品胶囊200的抓取精度以及抓取效率，从而提高饮品制作效率。

本发明还提出了一种机械臂100的控制器，控制器适于控制上述实施例中的机械臂100，包括：存储器，用于存储计算机程序以及至少一个处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序，实现上述机械臂100的控制方法。

进一步提出了一种计算机存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被执行时可以实现上述实施例中的控制方法。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。