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1.2 烹调机器人的发展及应用
1.3 烹调机器人设计的目的和意义
中国烹调历史悠久，烹调方式多种多样。烹调工艺技术的发展是历代厨师劳动智慧的结晶，烹调工艺操作技术的传承和提高，长期以来基本上依靠师傅的传授和徒工的领悟。因此，“中国烹调的很大部分还停留在手工的、个体的、小生产者的状态”，烹调技艺的现实使烹调工艺操作技术蒙上了一层神秘的色彩。正因为如此，也使现代科学技术在烹调领域的运用受到了限制，这对烹调的发展是极其有害的。目前中餐的主要加工过程还是靠人来完成，费时费力，很难保证加工工艺的一致性，而且个人能掌握的菜肴的种类有限．市场迫切需要一款能较好满足中餐烹调工艺要求的机器来替代人的劳动。根据烹调工艺的需要，能代替人烹调的机器人要能实现以下基本功能：
1)自动精确定量注油和预热；
2)自动添加菜肴主、辅料；
3)自动加热和火力精确控制；
4)使锅具内的食物均匀受热；
4)实现烹调工艺的特殊动作要求，如翻锅，多种搅拌，抖锅，洗锅等。
根据中式菜肴的烹调原理对烹调步骤和动作进行了分类，综合各种动作的特点，将烹调划分为四个模块：给料模块、烹调模块，控制模块，辅助模块，各模块由相应的动作机构实现。
给料装置是烹调机器人的一个重要组成部分。相对于餐饮业的现有烹调设备，与烹调机器人一起工作的自动给料装置是一个了不起的创新和进步。
给料装置的操作是自动添加烹调材料。根据烹调工艺，给料装置的料盒应根据菜肴原料的分类,在满足给料动作的前提下,设计相应容量和数量。同时,为了最大化地满足烹调工艺对给料的要求,给料装置在设计上应力求具有最大的灵活性。因此,给料装置可以配置于不同类型的烹调机器人上。
给料装置相关的动作要求有两类:一是手工动作,即烹调前人力辅助将装有菜肴原料的料盒放到给料机构上去,以及烹调后手工取下空的料盒;二是自动给料动作,要求实现将料盒内的菜肴原料按照烹调工艺投放到锅具内，这是给料装置在设计上重点考虑的对象。
根据烹调原理和技术要求，本设计给料装置的设计采用了自动给料动作。考虑到实际烹调工艺，又把自动给料动作细分为两个环节：配料环节和沥水环节。下面就这两个环节，设计相应的结构做详细说明。
2.烹调机器人配料系统的设计
2.1配料系统的工作原理
本设计设计的配料系统，分成了水平移动机构和翻转给料机构。主菜料的5个配料盒构成一个组件可以水平移动，可将任意一个配料盒移动到倾倒位置并倒入锅中。
2.2配料机构水平移动机构的设计
首先确定驱动执行机构形式，即是确定采用液压缸（或液压马达）、气缸（或气马达）或伺服电机作为系统的驱动执行机构。
2.2.1 液压驱动装置
液压驱动装置重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）；可自动实现过载保护；一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；很容易实现直线运动与机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。但效率较低，并且由于工作性能易受到温度变化的影响而不宜在很高或很低的温度条件下工作；液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵；由于液体质的泄露及可压缩性影响，不能得到严格的传动比。
2.2.2 气压驱动装置
气压驱动装置的空气可以从大气中直接获得，同时用过的空气也可以直接排到大气中，工作介质的获取、处理很方便，不会对环境造成污染；工作环境适应性好。即使在易燃、易爆、多尘、辐射、强磁、振动、冲击等恶劣环境中，气压系统也能安全、可靠地工作。对要求高净化、无污染的场合，如食品加工、印刷、精密检测等，更具有独特的适应能力；空气的黏度很小，在管路中的压力损失很小，因此，压缩空气便于集中供应（如空气站）和远距离输送；气动控制比液压控制动作迅速、反应快，利用气压信号可以很方便地实现系统的自动控制；气动元件结构简单，易于加工，使用寿命长，适于标准化、系列化和通用化；管道不会堵塞，系统文护简单，也不存在介质变质、补充及更换等同题；使用安全，便于实现过载保护。由于空气可压缩性较大，如果靠调节空气流量来进行速度控制，将使运动速度的稳定性较差；目前气动系统的压力不高，故总的输出力不会很大；气动装置中的信号传递速度慢于电子及光速（仅限于声速范围内）．不能适用于对信号传递速度要求十分高的复杂系统中，同时实现生产过程的远距离控制也比较困难；传动效率较低，排气噪声较大。
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