JP4531832B2 - Cooking assistance robot and cooking assistance method - Google Patents
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Description
本発明は、業務用または家庭用の食品調理補助方法および調理補助ロボットに関する。特に、鍋などの調理容器に入れられた食材のかき混ぜ作業の調理補助方法および調理補助ロボットに関する。 The present invention relates to a food cooking assistance method and a cooking assistance robot for business use or home use. In particular, the present invention relates to a cooking assistance method and a cooking assistance robot for mixing work of ingredients placed in a cooking container such as a pot.
近年、効率化や省力化のため、定型的な動作を人間の代わりに行う調理補助装置が開発され、特に外食産業等で利用されつつある。その多くは、攪拌羽根を具備し、固定された大形鍋の内部で攪拌羽根を能動的に回転させることで、内部の調理材料をかき混ぜ、全体を加熱しようとするものであった。 In recent years, in order to improve efficiency and labor saving, cooking assistance devices that perform routine operations on behalf of human beings have been developed and are being used especially in the restaurant industry and the like. And many, comprises a stirring blade, the inside 攪拌羽roots fixed large pots be to actively rotate, stir the inside of the cooking material, was intended to heat the whole.
しかしながら、このような調理装置においては、例えば炒めものの調理時には調理材料を静止させておくと焦げつくため、通常、人間が調理時に行う、鍋を上下に振りながらヘラ等で攪拌するいわゆる炒めの基本動作が必要になり、料理の種類によっては調理できないという課題がある。 However, in such cooking apparatus, since the scorching and allowed to stationary cooking materials during cooking for example fried although typically human being during cooking, so-called Fried be stirred at spatula or the like shaking the pan up and down Basic operation is required, and there is a problem that cooking cannot be performed depending on the type of dish.
この課題を解決するために、能動的に回転する調理容器と、同じく能動的に回転する螺旋状の攪拌子あるいは調理材料の移動に合わせて受動的に角度を変化できる構造を有する攪拌用ヘラとを具備するものがある。これにより、調理材料全体を積極的に攪拌することによって、炒めものの焦げ付きを防止しながら満遍なくかき混ぜ調理を行おうとする技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
しかしながら、この調理補助装置や混合装置は、攪拌羽根や攪拌子、あるいは調理容器全体について予め定められた動作(回転、揺動)を繰り返し行わせることによって調理材料の全体を満遍なく混合させようとするものであるために、かき混ぜ途中の調理材料の状態変化に応じて調理材料の加熱むらが生ずるおそれがある。 However, this cooking assistance device and mixing device try to uniformly mix the entire cooking material by repeatedly performing predetermined operations (rotation, swinging) on the stirring blades, the stirring bar, or the entire cooking container. Since it is a thing, there exists a possibility that the heating unevenness of a cooking material may arise according to the state change of the cooking material in the middle of stirring.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、調理材料の加熱むらが発生し難い効率的なかき混ぜ調理を行うことができる調理補助ロボットおよび調理補助方法を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a subject, and it aims at providing the cooking assistance robot and cooking assistance method which can perform the efficient stirring cooking which does not generate | occur | produce the heating unevenness of a cooking material easily. To do.
本発明の一局面に係る調理補助ロボットは、調理容器内部において調理材料をかき混ぜるかき混ぜ動作を行うかき混ぜ駆動部と、前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値以上の場合に、前記かき混ぜ動作のかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、前記かき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、を備え、前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理面に垂直な面において、前記調理材料の高さが最大となる頂点を通り、かつ前記調理材料の高さの分散が最大となる面に沿った方向を前記かき混ぜ方向として選択するものである。 A cooking assistance robot according to one aspect of the present invention includes a stirring drive unit that performs a stirring operation for stirring cooking materials inside a cooking container, and a height for measuring a height distribution of the cooking materials with reference to a cooking surface of the cooking container. When the height of the cooking ingredients measured by the height distribution measurement unit, the height distribution measurement unit is equal to or greater than a predetermined value, the mixing direction selection unit that selects the mixing direction of the mixing operation, and according to the mixing direction An operation instructing unit for instructing the agitation drive to the agitation drive unit , wherein the agitation direction selection unit passes through a vertex where the height of the cooking material is maximum in a plane perpendicular to the cooking surface, and The direction along the surface where the dispersion of the height of the cooking material is maximized is selected as the stirring direction .
本発明の他の局面に係る調理補助ロボットは、調理容器内部において調理材料をかき混ぜるかき混ぜ動作を行うかき混ぜ駆動部と、前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の山作りかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、前記山作りかき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、を備え、前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理面の露出度が所定値よりも高い前記調理面の領域を特定し、前記露出度の高い領域を山作り目標位置と設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものである。A cooking assistance robot according to another aspect of the present invention measures a height distribution of the cooking material with reference to a cooking surface of the cooking container, and a stirring drive unit that performs a stirring operation for stirring the cooking material inside the cooking container. A height distribution measuring unit, a stirring direction selecting unit for selecting a mountain-making stirring direction of the stirring operation when the height of the cooking material measured by the height distribution measuring unit is less than a predetermined value, and the mountain An operation instructing unit for instructing the agitation drive unit in accordance with the agitation direction, and the agitation direction selection unit identifies the cooking surface area where the degree of exposure of the cooking surface is higher than a predetermined value. Then, the high exposure area is set as a mountain creation target position, and the direction toward the mountain creation target position is selected as the mountain creation stirring direction.
本発明の他の局面に係る調理補助ロボットは、調理容器内部において調理材料をかき混ぜるかき混ぜ動作を行うかき混ぜ駆動部と、前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の山作りかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、前記山作りかき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、前記かき混ぜ駆動部のかき混ぜ動作の履歴として、前記調理面の所定の領域ごとに調理材料の存在していた時間を記録する動作履歴記録部と、を備え、前記かき混ぜ方向選択部は、前記かき混ぜ動作の履歴に基づいて前記調理面の利用頻度が所定値よりも低い前記調理面の領域を特定し、前記利用頻度の低い領域に山を作る山作り目標位置を設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものである。A cooking assistance robot according to another aspect of the present invention measures a height distribution of the cooking material with reference to a cooking surface of the cooking container, and a stirring drive unit that performs a stirring operation for stirring the cooking material inside the cooking container. A height distribution measuring unit, a stirring direction selecting unit for selecting a mountain-making stirring direction of the stirring operation when the height of the cooking material measured by the height distribution measuring unit is less than a predetermined value, and the mountain The operation instruction unit that instructs the stirring drive unit according to the mixing and stirring direction, and the history of the stirring operation of the stirring drive unit, the time during which cooking ingredients exist for each predetermined area of the cooking surface An operation history recording unit for recording, and the mixing direction selection unit adjusts the cooking surface usage frequency to be lower than a predetermined value based on the history of the mixing operation. It identifies areas of the surface, to set the mountain making target position make mountain area of low the use frequency, the direction toward the mountain making target position is to choose a direction stir the mountain making.
本発明の他の局面に係る調理補助ロボットは、調理容器内部において調理材料をかき混ぜるかき混ぜ動作を行うかき混ぜ駆動部と、前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の山作りかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、前記山作りかき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、前記調理容器の調理面の温度分布を測定する温度分布測定部と、を備え、前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理容器の調理面のうち最も温度が高い位置を山作り目標位置として設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものである。A cooking assistance robot according to another aspect of the present invention measures a height distribution of the cooking material with reference to a cooking surface of the cooking container, and a stirring drive unit that performs a stirring operation for stirring the cooking material inside the cooking container. A height distribution measuring unit, a stirring direction selecting unit for selecting a mountain-making stirring direction of the stirring operation when the height of the cooking material measured by the height distribution measuring unit is less than a predetermined value, and the mountain An operation instructing unit for instructing the agitation drive unit according to the agitating direction, and a temperature distribution measuring unit for measuring a temperature distribution of the cooking surface of the cooking container, and the agitation direction selecting unit includes: The highest temperature position on the cooking surface of the cooking container is set as a mountain creation target position, and the direction toward the mountain creation target position is selected as the mountain creation stirring direction. A.
本発明の他の局面に係る調理補助ロボットは、調理容器内部において調理材料をかき混ぜるかき混ぜ動作を行うかき混ぜ駆動部と、前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の山作りかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、前記山作りかき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、を備え、前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理容器の調理面の中心を山作り目標位置として設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものである。A cooking assistance robot according to another aspect of the present invention measures a height distribution of the cooking material with reference to a cooking surface of the cooking container, and a stirring drive unit that performs a stirring operation for stirring the cooking material inside the cooking container. A height distribution measuring unit, a stirring direction selecting unit for selecting a mountain-making stirring direction of the stirring operation when the height of the cooking material measured by the height distribution measuring unit is less than a predetermined value, and the mountain An operation instructing unit for instructing the agitation drive unit in accordance with the agitation direction, and the agitation direction selection unit sets a center of the cooking surface of the cooking container as a mountain creation target position, and The direction toward the production target position is selected as the mountain-making stirring direction.
本発明の他の局面に係る調理補助方法は、調理補助ロボット内において、調理容器内の調理面からの調理材料の高さ分布を測定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値以上か否かを判定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値以上の場合に、前記調理面に垂直な面において、前記調理材料の高さが最大となる頂点を通り、かつ前記調理材料の高さの分散が最大となる面に沿った方向をかき混ぜ方向として選択するステップと、前記選択されたかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含む。 A cooking assistance method according to another aspect of the present invention includes a step of measuring a height distribution of a cooking material from a cooking surface in a cooking container in the cooking assistance robot, and in the cooking assistance robot in the cooking assistance robot. Determining whether the height of the cooking material is equal to or greater than a predetermined value, and in the cooking assistance robot, when the height of the cooking material is equal to or greater than a predetermined value, in a plane perpendicular to the cooking surface, Selecting the direction along the surface through which the height of the cooking material is maximized and the dispersion of the height of the cooking material is maximum as the mixing direction; and the cooking in the selected mixing direction. Driving the stirring driving unit of the auxiliary robot to stir the cooking ingredients .
本発明の他の局面に係る調理補助方法は、調理補助ロボット内において、調理容器内の調理面からの調理材料の高さ分布を測定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値未満か否かを判定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記調理面の露出度が所定値よりも高い前記調理面の領域を特定し、前記露出度の高い領域を山作り目標位置と設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を山作りかき混ぜ方向として選択するステップと、前記選択された山作りかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含む。A cooking assistance method according to another aspect of the present invention includes a step of measuring a height distribution of a cooking material from a cooking surface in a cooking container in the cooking assistance robot, and in the cooking assistance robot in the cooking assistance robot. Determining whether or not the height of the cooking material is less than a predetermined value, and when the height of the cooking material is less than a predetermined value in the cooking assistance robot, the degree of exposure of the cooking surface is a predetermined value Identifying a region of the cooking surface that is higher, setting the highly exposed region as a mountain creation target position, and selecting a direction toward the mountain creation target position as a mountain creation agitation direction; and Driving the stirring driving unit of the cooking assistance robot in the mountain-making stirring direction to stir the cooking ingredients.
本発明の他の局面に係る調理補助方法は、調理補助ロボット内において、調理容器内の調理面からの調理材料の高さ分布を測定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値未満か否かを判定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記かき混ぜ動作の履歴として、前記調理面の所定の領域ごとに調理材料の存在していた時間を記録するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の履歴に基づいて前記調理面の利用頻度が所定値よりも低い前記調理面の領域を特定し、前記利用頻度の低い領域に山を作る山作り目標位置を設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を山作りかき混ぜ方向として選択するステップと、前記選択された山作りかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含む。A cooking assistance method according to another aspect of the present invention includes a step of measuring a height distribution of a cooking material from a cooking surface in a cooking container in the cooking assistance robot, and in the cooking assistance robot in the cooking assistance robot. Determining whether the height of the cooking material is less than a predetermined value, and in the cooking assistance robot, as a history of the stirring operation, there was a cooking material for each predetermined region of the cooking surface A step of recording time, and in the cooking assistance robot, when the height of the cooking material is less than a predetermined value, the cooking surface is used less frequently than the predetermined value based on the history of the stirring operation. A surface area is specified, a mountain creation target position for creating a mountain in the low-use area is set, and a direction toward the mountain creation target position is selected as a mountain creation agitation direction. Comprising flops and a step of stirring the cooking material the cooking assistance by driving the agitation driving unit of the robot in the direction agitated making the selected Mountains,.
本発明の他の局面に係る調理補助方法は、調理補助ロボット内において、調理容器内の調理面からの調理材料の高さ分布を測定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値未満か否かを判定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記調理容器の調理面のうち最も温度が高い位置を山作り目標位置として設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を山作りかき混ぜ方向として選択するステップと、前記選択された山作りかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含む。A cooking assistance method according to another aspect of the present invention includes a step of measuring a height distribution of a cooking material from a cooking surface in a cooking container in the cooking assistance robot, and in the cooking assistance robot in the cooking assistance robot. Determining whether or not the height of the cooking material is less than a predetermined value, and when the height of the cooking material is less than a predetermined value in the cooking assistance robot, A step of setting a position where the temperature is high as a mountain creation target position, selecting a direction toward the mountain creation target position as a mountain creation stirring direction, and a stirring drive unit of the cooking assistance robot in the selected mountain creation stirring direction. Driving to stir the cooking ingredients.
本発明の他の局面に係る調理補助方法は、調理補助ロボット内において、調理容器内の調理面からの調理材料の高さ分布を測定するステップと、前記調理補助ロボット内において前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値未満か否かを判定するステップと、前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記調理容器の調理面の中心を山作り目標位置として設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を山作りかき混ぜ方向として選択するステップと、前記選択された山作りかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含む。A cooking assistance method according to another aspect of the present invention includes a step of measuring a height distribution of a cooking material from a cooking surface in a cooking container in the cooking assistance robot, and a step in the cooking container in the cooking assistance robot. Determining whether or not the height of the cooking material is less than a predetermined value; and when the height of the cooking material is less than a predetermined value in the cooking assistance robot, Setting as a target position for making, and selecting a direction toward the target position for mountain creation as a direction for stirring the mountain, and driving the stirring drive unit of the cooking assistance robot in the selected direction for stirring the mountain A step of stirring.
本発明によれば、調理材料の加熱むらが発生し難い効率的なかき混ぜ調理を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the efficient stirring cooking which does not generate | occur | produce the uneven heating of a cooking material can be performed.
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: It is not the thing of the character which limits the technical scope of this invention.
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態に係る調理補助ロボットについて説明する。
(First embodiment)
First, the cooking assistance robot according to the first embodiment of the present invention will be described.
本発明の第1の実施の形態に係る調理補助ロボットは、高さ分布測定部により調理材料の調理容器の調理面からの高さ分布状態を測定し、かき混ぜ駆動部によりかき混ぜ器具の位置および姿勢を調理材料の高さ分布に応じて変化させる。これにより、焦げ付きや型崩れを軽減しながら満遍なく調理材料を攪拌し、調理補助を行うものである。 The cooking assistance robot according to the first embodiment of the present invention measures the height distribution state of the cooking material from the cooking surface of the cooking container by the height distribution measurement unit, and the position and posture of the stirring device by the stirring drive unit. Is changed according to the height distribution of the cooking ingredients. As a result, the cooking ingredients are uniformly stirred while reducing burning and loss of shape, and cooking assistance is performed.
本発明の第1の実施の形態では、調理材料の高さ分布に応じてかき混ぜ動作の調整を行う調理補助ロボットについて説明する。この調理補助ロボットは、かき混ぜ器具を保持するとともに当該かき混ぜ器具の位置及び姿勢を変化させる手段と、調理材料の高さ分布を測定する手段とを備える。 In the first embodiment of the present invention, a cooking assistance robot that adjusts the mixing operation according to the height distribution of the cooking material will be described. This cooking assistance robot includes means for holding the stirring device and changing the position and posture of the stirring device, and means for measuring the height distribution of the cooking material.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る調理補助ロボットの概要を示す図である。図1に示したように、本発明の第1の実施の形態における調理補助ロボット1は、高さ分布測定部3と、かき混ぜ器具駆動部2と、制御部9とを備える。高さ分布測定部3は、調理用加熱コンロ8上に配置された調理容器5の内部の調理材料6の高さ分布を測定するものである。(以下、測定された高さ分布を高さ分布情報とも記す)かき混ぜ器具駆動部2は、かき混ぜ器具4を保持するとともに当該かき混ぜ器具4の位置及び姿勢を変化させるものである。制御部9は、高さ分布測定部3によって得られた高さ分布情報に基づいてかき混ぜ器具駆動部2を制御するものである。なお、かき混ぜ器具4は、縦約100mm、横約70mmの長方形の板部材である。そして、かき混ぜ器具4は、長さ150mmの接続部にてかき混ぜ器具駆動部2に保持されている。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a cooking assistance robot according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
ここで、かき混ぜ器具駆動部2の構成をさらに詳しく説明する。図2は、本発明の第1の実施の形態における調理補助ロボット1のかき混ぜ器具駆動部2の構成を示す図である。
Here, the configuration of the stirring
かき混ぜ器具駆動部2は、かき混ぜ器具4を保持するハンド部24と、ハンド部24への外力を検出するための力検出部25と、ハンド部24の位置及び姿勢を変化させるアーム部22と、アーム部22の位置及び姿勢を変化させる支持部21と、ハンド部24、アーム部22および支持部21を接続する関節部23(23a〜23d)とを備えている。なお、本実施の形態では、ハンド部24によってかき混ぜ器具4を保持することとしているが、ハンド部24は、かき混ぜ器具4だけではなく調理内容に応じて適宜対応する部材を保持することができるように構成されている。
The
支持部21は、キッチン7の長手方向への直線移動およびキッチン7の鉛直上下方向(以下、単に上下方向と称す)を軸とした回転移動が可能なように構成されている。また、支持部21は、図外の駆動用のサーボモータ、減速機、位置検出のための光学式エンコーダ、及び駆動ベルトによって所定の位置に停止させるように制御できる構成となっている。これにより、アーム部22及びハンド部24をキッチン7の長手方向(図1におけるAの方向)へ自由に移動可能となる。さらに、支持部21は、アーム部22aがキッチン7の上下方向に直線移動でき、かつ、アーム部22aがキッチン7の長手方向を軸として回転移動できるように関節部23aを支持するように構成されている。なお、支持部21の直線移動部分の駆動は、リニアモータや、ボールねじ等の一般的な直線駆動機構を用いて実現することができる。なお、支持部21の上下の長さ寸法は、約800mmである。
The
アーム部22は、複数の関節部23a〜23dを有している。ここで、各関節部23a、23b、23c、23dには、関節の角度を変化させるための駆動用サーボモータ(図示せず)、減速機(図示せず)、及び関節角検出のための光学式エンコーダ(図示せず)が設けられている。光学式エンコーダにより駆動用サーボモータを各可動範囲内の所定の位置で停止させることができるため、アーム部22に任意の姿勢をとらせることができる。なお、アーム部22aの長さは、約500mmである。また、アーム部22bとアーム部22cとを加えた長さは、約500mmである。
The
アーム部22及び関節部23の構成としては、例えば、一般に産業用ロボットとして市販されている6軸ロボットアーム等の公知のロボットアームを用いることができる。
As the configuration of the
なお、かき混ぜ器具駆動部2は、キッチン7の長手方向への直線移動、キッチン7の上下方向への直線移動、キッチン7の上下方向を軸とした回転移動、及びキッチン7の長手方向を軸とした回転移動という支持部21についての4つの可動部と、関節部23a〜23dについての4つの可動部とを有する合計8つの可動部を有している。しかしながら、キッチン7が固定されている絶対座標系に対し、ハンド部24の位置及び姿勢を任意に変化可能な可動部を少なくとも6つ有していればよい。
The
ハンド部24は、加わる外力を検出するための力検出部25を介してアーム部22dに接続されている。ハンド部24としては、例えば、一般に産業用として市販されている2本指のグリッパ型のハンドを用いることができるが、一般的な固定具を用いてかき混ぜ器具4をアーム部22に固定、保持させてもよい。
The
力検出部25としては、一般に6軸あるいは3軸力センサとして市販されているものを用いることができる。例えば、歪みゲージ式3軸力センサ、静電容量式6軸力センサ等を用いて構成できる。
As the
また、本発明の第1の実施の形態においては、かき混ぜ器具駆動部2の台数を1台として説明したが、台数はこれに限定されない。2台のかき混ぜ器具駆動部2を用い、一方は調理容器5を支え、残りの一方がかき混ぜ器具4を用いてかき混ぜ動作を行うように構成してもよい。
Moreover, in the 1st Embodiment of this invention, although the number of the stirring
高さ分布測定部3としては、例えば、距離画像撮像装置を用いることができる。距離画像撮像装置の一例として、赤外線を投光し、対象物に反射されて返ってくる赤外光を格子状に並べられたセンサで検出し、投光と受光の時間差と光の速度から対象物までの距離を2次元の距離画像として出力するものがある。また、他の例として、ステレオ視による距離画像撮像装置等の公知のものがある。なお、本実施の形態においては、赤外線距離画像センサを用いて調理材料6の高さ分布を測定する構成としたが、超音波式測距センサ等の狭い領域の平均距離を出力するような一般的な測距センサを用いることもできる。具体的には、かき混ぜ器具駆動部2のアーム部22あるいはハンド部24に測距センサを取り付け、計測領域を走査しながら連続的に距離の測定を行って、調理容器5全面の高さ分布を測定する構成としてもよい。
As the height
また、制御部9と高さ分布測定部3との間で情報を伝達するための構成としては、有線ケーブルでもよいし、無線や赤外線等の公知の通信手段から任意に選択したものを用いることも可能である。
Moreover, as a structure for transmitting information between the control part 9 and the height
なお、高さ分布測定部3は、ハンド部24に取り付けるように構成してあるが、調理容器5内部の調理材料6の高さ分布が測定できればよい。したがって、高さ分布測定部3は、その他の可動部又は固定部、例えば、調理用加熱コンロ8に固定してもよい。
In addition, although the height
ここで、調理補助ロボット1の構成をさらに詳しく説明する。図3は、本発明の第1の実施の形態における調理補助ロボット1の構成を示すブロック図である。
Here, the configuration of the
調理補助ロボット1は、高さ分布測定部3と、混合状態検出部101と、かき混ぜ方向選択部102と、動作種別判断部103と、力検出部25と、異常検出部104と、かき混ぜ情報記憶部105と、操作指示入力部106と、動作指示部107と、動作履歴記録部405と、経過時間タイマ108とを備える。ここで、高さ分布測定部3は、調理容器5内の調理材料6の高さ分布を測定するものである。混合状態検出部101は、高さ分布に基づいて調理材料6の混合状態を推定するものである。かき混ぜ方向選択部102は、調理材料6の高さ分布からかき混ぜ動作を行う方向を選択するものである。動作種別判断部103は、高さ分布測定部3、混合状態検出部101およびかき混ぜ方向選択部102から出力される情報を元に、所定のかき混ぜ方向選択条件によって動作種別の切り替え判断を行うものである。力検出部25は、ハンド部24への外力を検出するためのものである。異常検出部104は、高さ分布測定部3および力検出部25からの出力を用いて異常状態の検出を行うものである。かき混ぜ情報記憶部105は、調理材料6及び調理レシピによるかき混ぜ調理の動作パラメータを記憶しているものである。操作指示入力部106は、操作部27を使用して使用者からの指示の入力を行うものである。動作指示部107は、動作種別判断部103、異常検出部104、操作指示入力部106の出力、及びかき混ぜ情報記憶部105からの動作パラメータに基づき動作指示を行うものである。動作履歴記録部405は、動作指示部107からの指令により、かき混ぜの位置及び姿勢を変化させるかき混ぜ器具駆動部2と、かき混ぜ器具駆動部2によるかき混ぜ動作の履歴を記録するものである。経過時間タイマ108は、使用者が指定した動作時間が経過した際に動作を停止するために参照するものである。
The
なお、制御部9の混合状態検出部101、かき混ぜ方向選択部102、動作種別判断部103、異常検出部104、かき混ぜ情報記憶部105、操作指示入力部106、動作指示部107、動作履歴記録部405、及び経過時間タイマ108のそれぞれの機能は、専用回路等のハードウェアで実現されていてもよいし、それぞれの機能がソフトウェアによって記述され、コンピュータ内部で実行されることによって実現されてもよい。
In addition, the mixing
混合状態検出部101は、高さ分布測定部3からの出力結果に基づき、調理容器5内部の調理材料6の最大高さ領域、最小高さ領域および高さの分散を算出する。分散があらかじめ定められた閾値以上の場合、調理材料6の混合が不十分と判断する。また、最大高さ領域を調理材料6の温度の低い部分、最小高さ領域を調理材料6の温度の高い部分と判断し、結果を出力する。
Based on the output result from the height
かき混ぜ方向選択部102は、高さ分布測定部3の出力結果から、調理材料6の山作り動作開始位置並びに目標位置、及び山崩し動作開始位置並びに目標位置を決定する。そして、目標位置への調理材料6の集積、及び調理材料6の拡散を行うためのかき混ぜ器具4の移動方向を選択する。
The stirring
動作種別判断部103は、調理容器5内部の調理材料6の最大高さに基づき、実行すべきかき混ぜ動作として、山作り動作または山崩し動作のいずれかを選択する。
Based on the maximum height of the
力検出部25は、ハンド部24にかかる外力の測定を行う。これにより、かき混ぜ器具4が調理容器5内壁へ衝突した場合、調理材料6を調理容器5とかき混ぜ器具4との間に挟みこんでしまった場合、あるいは使用者にかき混ぜ器具4が接触した場合等の異常時に発生する過大な外力の検出ができ、瞬時かつ安全に動作の停止が行える。
The
異常検出部104は、高さ分布測定部3及び力検出部25からの出力結果に基づき、異常状態の検出を行い、動作指示部107へ異常状態を通知する。また、高さ分布測定部3の結果により、調理容器5から調理材料6がこぼれそうな状態であることを検出する。
The
かき混ぜ情報記憶部105は、調理材料6の種類及び調理レシピに適したものとして予め設定されたかき混ぜパラメータを記憶保持しており、動作指示部107に出力することができる。これにより、動作指示部107が調理材料6や調理レシピに適したかき混ぜ動作の指示を行うことが可能になり、調理材料6の不十分な加熱や型崩れ、焦げ付きを軽減することができる。なお、かき混ぜ情報記憶部105としては、ハードディスクドライブなどの磁気ディスク装置や半導体メモリ等の公知の記憶装置を用いることができる。
The stirring
操作指示入力部106は、使用者が操作部27を用いて入力した調理材料6の種類や使用量、調理レシピの種類、動作の開始、終了等の入力を受け付けることが可能に構成されている。
The operation
動作指示部107は、操作指示入力部106を介して入力された使用者の指示、及びかき混ぜ情報記憶部105に保持されたかき混ぜパラメータに基づき、動作種別判断部103により決定された動作種別の動作パラメータの調整と動作指示を行う。また、異常検出部104からの通知を監視し、異常の内容に応じて次のかき混ぜ動作への移行や停止の指令を行う。
The
動作履歴記録部405は、実行されたかき混ぜ動作の履歴の記録を行う。調理容器5の調理面を小領域に区分し、高さ分布測定部3を用いて各領域への調理材料6の存在を検知し、存在していた時間を累積記録する。これにより、各小領域の利用頻度が算出できる。なお、調理材料6の高さだけでなく、調理容器5の調理面の温度をも考慮に入れると、より精緻に利用頻度の算出を行うことができる。この調理容器5の調理面の温度の測定は、後述する温度分布測定部310や、調理用加熱コンロ8に設けた温度分布測定機構(図示せず)により、測定できる。具体的には、温度分布測定部310を用いた場合は、調理容器5の調理面の温度を測定できる。一方、調理用加熱コンロ8の温度分布測定機構を用いた場合は、調理容器5の底面の温度を測定でき、その底面の温度から調理容器5の調理面の温度を推定できる。また、動作履歴記録部405は、調理容器5の調理面のうちで、調理材料6の山が形成された位置(集積位置)を記録する(図4のステップS19)。
The operation
かき混ぜ器具駆動部2は、かき混ぜ器具4を保持しながら、調理容器5に対する位置および姿勢(特に角度)を変化させる。これにより、調理容器5内の調理材料6のかき混ぜ動作を行う。
The
次に、調理補助ロボット1の動作について説明する。図4A及び図4Bは、本発明の第1の実施の形態における調理補助ロボット1の処理ステップを示すフローチャートである。
Next, the operation of the
基本的な動作の概要としては、各種初期化の後、山作り動作201および山崩し動作202を交互に繰り返しながら、かき混ぜ動作を行うようになっている。
As an outline of the basic operation, after various initializations, the crushing operation is performed while alternately repeating the
まず、調理補助ロボット1は、使用者の指示入力が行われるまで待機する。つまり、使用者により調理用加熱コンロ8の電源の投入、調理材料6の投入及び動作指示の入力が完了するのを待つ(S1)。ここで、使用者の負担を低減させるため、調理用加熱コンロ8の電源は、本発明の調理補助ロボット1の動作開始に応じてON操作されるように構成されていてもよい。また、動作指示の入力方法としては、使用者の発話音声を認識することによる方法、撮像カメラにより撮像された使用者のジェスチャを認識することによる方法、タッチパネルを用いる方法等が挙げられる。
First, the
操作部27により、使用者が調理レシピ又は使用調理材料、使用量及び動作時間を指定し、動作開始を入力した場合、経過時間タイマ108及び動作履歴記録部405の初期化を行う(S2)。次に、調理容器5の位置、大きさ及び周縁部の高さを測定する(S3)。これらの測定方法としては、前述の高さ分布測定部3を用いる方法が考えられる。また、他の測定方法としては、かき混ぜ器具4と調理容器5の内壁との間の角度、及びかき混ぜ器具4に対する調理容器5の押し付け力を一定に維持しつつ、かき混ぜ器具4を調理容器5内壁の形状をなぞるように移動させ、当該かき混ぜ器具4の位置の変化を記録することによって測定する方法等が挙げられる。
When the user designates the cooking recipe or the used cooking material, the amount used, and the operation time by the
次に、使用者によって指定された調理レシピあるいは調理材料6の種類、使用量及び動作時間に対応するかき混ぜ動作パラメータをかき混ぜ情報記憶部105から取得して動作指示部107に設定し(S4)、山作り動作201の処理ステップに移る。
Next, the agitation operation parameter corresponding to the type, usage amount and operation time of the cooking recipe or
山作り動作201において、ステップS2で検出した調理容器5の位置及び大きさに基づき、高さ分布測定部3を用いて、調理容器5内部の調理材料6の調理容器5の調理面からの高さ分布を測定する(S5)。高さ分布のうち、最大の高さが処理ステップS4で取得したかき混ぜ動作パラメータにおけるかき混ぜ動作判断条件の第1の閾値以上である場合(S6でYES)、既に山が存在している状態(山作りが完了した状態)であると判断し、現在の調理材料6の集積位置を動作履歴記録部405に記録し(S21)、後述のステップS24へ移行する。
In the
ここで、第1の閾値は、処理ステップS4で取得した値を用いているが、この値にステップS3で測定された調理容器5の調理面の高さを加算した値を用いてもよい。これにより、底面部の厚みが異なる調理容器であっても、より高精度に対応できる。
Here, although the value acquired by process step S4 is used for the 1st threshold value, you may use the value which added the height of the cooking surface of the
一方、高さ分布の最大高さが第1の閾値を下回る場合(S6でNo)、動作履歴記録部405に記憶された調理容器5の調理面の利用頻度のうち、最も利用頻度の低い場所を読み出す。それと共に、当該利用頻度が予め設定された利用頻度未満であるか否かを判定する(S7)。ここで、利用頻度が予め設定された頻度未満である場合には、最も利用頻度の低い位置を調理材料6の山を作るための集積目標位置に設定する(S8)一方、調理容器5の全領域で利用頻度が予め設定された頻度を超えている場合には、調理容器5の中心を集積目標位置として設定する(S9)。
On the other hand, when the maximum height of the height distribution is lower than the first threshold (No in S6), the least frequently used place among the use frequencies of the cooking surface of the
次いで、調理材料6の山を作るためのかき混ぜ方向を設定するとともに、山作り動作を開始する(S10)。以下、山を作るためのかき混ぜ方向を特定する方法について図5を参照して説明する。図5は、調理容器5を当該調理容器5の調理面と垂直な方向に見たときの概略図である。なお、以下の説明では、処理ステップS8において集積目標位置P1として使用頻度の最も低い位置が選択された場合を例に挙げて説明する。
Next, a stirring direction for making a mountain of the
まず、処理ステップS8において設定された集積目標位置P1と調理容器5の内壁とを結ぶ線分であって、集積目標位置P1を中心として例えば60°間隔で設定された線分L1〜L6の長さを算出する。次に、各線分L1〜L6のうち、それぞれの長さが調理容器5の直径寸法の例えば1/3よりも長いものを特定する。特定された各線分の両端のうち、調理容器5の内壁側の端点を動作開始点、集積目標位置P1側の端点を移動目標点とし、動作開始点から移動目標点へ向かう方向をかき混ぜ方向として設定する。このようにして、例えば60°間隔で設定された線分L1〜L6について、かき混ぜ方向を順次選択していく。
First, it is a line segment connecting the accumulation target position P1 set in the processing step S8 and the inner wall of the
上記では集積目標位置P1として最低頻度の位置を設定する場合(S8)について説明したが、集積目標位置P1として調理容器5の中心が設定された場合(S9)には、全ての線分L1〜L6が調理容器5の半径寸法の長さを有するため、全ての線分L1〜L6に沿った方向がかき混ぜ方向として設定されることになる。なお、集積目標位置P1として調理容器5の中心を設定した場合には、調理容器5の調理面と垂直な面であって中心と各線分L1〜L6とをそれぞれ通る複数の仮想垂直面のうち、当該仮想垂直面における調理材料6の高さの平均に対する分散が最も大きくなる仮想垂直面に対応する線分だけをかき混ぜ方向として設定することもできる。このようにした場合も、調理材料6が激しく偏在する範囲に位置する調理材料6を移動させることができるので、調理材料6を効果的にかき混ぜることができる。
Although the case where the lowest frequency position is set as the accumulation target position P1 has been described above (S8), when the center of the
次いで、かき混ぜ器具駆動部2により、処理ステップS10によって得られた動作開始点に、調理容器5の調理面に対して垂直となるようにかき混ぜ器具4を挿入する。このとき、かき混ぜ器具4の先端部は、調理容器5の調理面に接触させても、調理容器5の調理面から所定の間隔(例えば、5mm)を開ける位置に止めてもよい。また、調理容器5の外周方向へ所定の力が加わるように力制御しながら、かき混ぜ器具4を調理容器5の内壁に接触させつつ挿入することにより、調理容器5の内壁に付着した調理材料6をこそぎ取り、焦げ付きを軽減することもできる。
Next, the agitation
次に、異常検出部104により、かき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態の監視を行い(S11)、異常状態(エラー)と判断された場合(S12でYES)には、その異常状態を特定する。そして、特定した異常状態に対するエラー復帰動作を行い(S14)、所定のかき混ぜ動作の完了確認ステップS16へ移行する。
Next, the
一方、異常状態ではないと判断された場合(S12でNo)には、かき混ぜ器具駆動部2により集積目標点へ向けたかき混ぜ器具4の移動を開始する(S13)。ここで、かき混ぜ器具4の移動距離は、かき混ぜ方向を規定するための線分L1〜L6の長さの例えば1/10程度に設定される。また、調理容器5の調理面とかき混ぜ器具4との間に間隔を空けた状態でかき混ぜ器具4を移動させることができる。一方、かき混ぜ器具4の先端部を調理容器5の調理面に一定の力で接触した状態を維持しながら移動させることにより、調理容器5の調理面に接触している調理材料6を移動させることができるので、堆積した調理材料6を満遍なくかき混ぜることができる。さらに、調理容器5に近い部分ほどかき混ぜ方向の移動で先行するようにかき混ぜ器具4を傾けた状態(例えば、60°)で当該かき混ぜ器具4を移動させることにより、かき混ぜ器具4の移動に伴い調理材料6がかき混ぜ器具4の上に乗り上げるように移動して、かき混ぜ前に下にあった調理材料6と上にあった調理材料6とを上下に入れ替えることができる。また、調理材料6と調理容器5の間へかき混ぜ器具4を挿入して当該かき混ぜ器具4上に調理材料6を載せた上で、集積目標点に既に位置する調理材料6の上方にかき混ぜ器具4を移動させ、集積目標点に位置する調理材料6の上に調理材料6を被せるようにかき混ぜ器具4の位置および姿勢を変化させることにより、調理容器5の調理面からの距離が遠い調理材料と近い調理材料とを順次入れ替えることができ、調理容器5の熱を調理材料6にさらに満遍なく伝えることができる。
On the other hand, when it is determined that it is not an abnormal state (No in S12), the
次に、かき混ぜ動作を行った結果、かき混ぜ器具4が集積目標点から所定の範囲内へ到達しているか否かを判定し(S15)、到達していない場合は、かき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態検出ステップ(S11)へ戻る。
Next, as a result of the stirring operation, it is determined whether or not the stirring
一方、かき混ぜ器具4が集積目標点から所定の範囲内に到達した場合(S15でYES)には、処理ステップS10で設定した各動作開始点のうち、未選択のものがまだ存在するか否かを判定する(S16)。ここで、未選択の動作開始点が存在する場合(S16でNo)、未選択の動作開始点のうちの任意の1点を選択し、次の動作開始点として設定する(S18)。次の動作開始点の選択方法としては、例えば、既にかき混ぜ動作の完了した動作開始点に隣接する動作開始点を選択する方法、未選択の動作開始点のうち、近くに位置する調理材料6の高さ平均が最も大きい動作開始点を選択する方法等が挙げられる。
On the other hand, when the
未選択の動作開始点がなくなった場合(S16でYES)には、かき混ぜ完了判定(S17)を行う。ここでは、経過時間タイマ108の値と使用者の指定した動作時間の値とを比較し、それらが一致した場合にかき混ぜ完了と判定する(S19)。
When there is no unselected operation start point (YES in S16), a stirring completion determination (S17) is performed. Here, the value of the elapsed
経過時間タイマ108の値が使用者の指定した動作時間の範囲内の場合(S19でNo)には、かき混ぜ未完了と判断し、高さ分布測定ステップ(S5)へ戻る。
When the value of the elapsed
一方、かき混ぜ完了と判断された場合(S19でYES)には、必要に応じて所定の手段を用い使用者へかき混ぜ完了を通知し、動作を停止する(S20)。なお、所定の手段としては、例えば、外部に向けて音声を発する手段、光の点滅を行う手段等、一般の通知手段を用いることができる。 On the other hand, if it is determined that the stirring is completed (YES in S19), the user is notified of the completion of stirring using a predetermined means as necessary, and the operation is stopped (S20). As the predetermined means, for example, a general notification means such as a means for emitting sound toward the outside or a means for blinking light can be used.
次に、山崩し動作202の処理ステップについて説明する。
Next, processing steps of the
まず、山作り動作201と同様に、処理ステップS3で検出した調理容器5の位置及び大きさに基づき、高さ分布測定部3を用いて調理容器5内部の調理材料6の高さ分布を測定する(S22)。次いで、高さ分布測定部3により測定された高さ分布のうち、最大の高さが処理ステップS4で取得したかき混ぜ動作パラメータにおけるかき混ぜ動作判断条件の第2の閾値以上であるか否かを判定する(S23)。ここで最大の高さが第2の閾値よりも小さい場合(S23でNo)には、山崩しは完了したと判断し、前述の山作り動作201の処理ステップS7に移行する。
First, similarly to the
以下、山崩し動作におけるかき混ぜ方向の特定方法について、図4及び図6〜図9を参照して説明する。図6は、調理容器5の調理面を当該調理面と垂直な方向に見たときの概略図である。図7は、図6の方向a、方向b及び方向cに沿った断面形状を概略的に示す図である。図8は、図7の断面形状について高さの平均に対する分布を示すヒストグラムである。図9は、かき混ぜ方向における移動目標点を設定する方法を説明するための概略図である。
Hereinafter, a method for specifying the mixing direction in the mountain climbing operation will be described with reference to FIGS. 4 and 6 to 9. FIG. 6 is a schematic view when the cooking surface of the
図4及び図6〜図9を参照して、まず、最大の高さが第2の閾値以上である場合には、調理容器5の内部の調理材料6の最大高さ位置を抽出し、動作開始点として設定する(S24)。
4 and 6-9, first, when the maximum height is equal to or greater than the second threshold, the maximum height position of the
次に、調理材料6の最大高さ位置を通るとともに調理容器5の調理面に垂直な方向の軸を中心として所定の角度ごとに設定された複数の平面(仮想垂直面)における調理材料6の高さの断面形状(図7参照)を抽出する(S25)。
Next, the
具体的に、図6における方向a、方向b、及び方向cに沿った仮想垂直面における調理材料6の断面形状を図7に示す。図7から分かるように、方向aは、常に調理材料6を通過している。方向bは、動作開始点から少し移動したところで一旦調理材料6の存在しない範囲を通過するものの、再び調理材料6の存在する範囲を通過している。方向cは、動作開始点から少し離れたところから常に調理材料6の存在しない範囲を通過している。これら方向a、方向b及び方向cの場合には、図8に示すように、高さ平均に対する調理材料6の高さの分散は、方向bが最も大きくなっていることが分かる。なお、本実施形態では、調理容器5の直径寸法をDとした場合、図7に示す断面波形のうち1/10D〜2D程度の波長の変化のみを考慮している。これより短いものを考慮すると調理材料6自体の形状の影響も受けてしまうためである。
Specifically, FIG. 7 shows a cross-sectional shape of the
そこで、高さ分布の分散の最も大きい断面方向(上記の例では方向b)をかき混ぜ方向として設定する(S26)。 Therefore, the cross-sectional direction (direction b in the above example) having the largest dispersion of the height distribution is set as the stirring direction (S26).
そして、かき混ぜ方向における移動目標点を以下のように設定する。つまり、図9に示すように、調理容器5の調理面を当該調理面と直交する方向から見る視点において、かき混ぜ方向502と調理容器5の内壁との交点504、505のうち、動作開始点501からの距離が大きい方、つまり交点504をかき混ぜ器具4の移動目標点として設定する(S27)。より具体的に、かき混ぜ方向502における動作開始点501を挟んだ2つの区分のうち、当該かき混ぜ方向502に対して調理容器5の中心から下ろした垂線の足503が位置する側の区分に属する交点504を移動目標点として設定する。
And the movement target point in the stirring direction is set as follows. That is, as shown in FIG. 9, the
次いで、かき混ぜ器具駆動部2により、処理ステップS27によって得られた動作開始点にかき混ぜ器具4を挿入する(S28)。次に、異常検出部104により、かき混ぜ器具4および調理材料6の異常状態監視を行う(S29)。
Next, the agitation
ここで、異常状態(エラー)と判断された場合(S30でYES)には、その異常状態を特定する。そして、特定した異常状態に対するエラー復帰動作を行い(S32)、ステップS33へ移行する。一方、異常状態ではないと判断された場合(S30でNo)には、処理ステップS27で設定した移動目標点へ向けてかき混ぜ器具4を移動させる(S31)。具体的に、かき混ぜ器具4の移動距離は、例えば、動作開始点と移動目標点との距離の10分の1とすることができる。ここで、調理容器5から遠い部分ほどかき混ぜ方向の移動で先行するようにかき混ぜ器具4を傾けた(約60°)状態で、当該かき混ぜ器具4をかき混ぜ方向に移動させるようにする。そうすることで、調理材料6を下から掬い上げるようにしてかき混ぜ器具4を移動させる場合と異なり、かき混ぜ器具4の途中部で調理材料6を抑えつつ移動させることができるので、当該調理材料6が調理容器5からこぼれ出すのを抑制することができる。また、上下に重なって存在する調理材料6を満遍なくかき混ぜるため、かき混ぜ器具4の先端を調理容器5の調理面から所定の距離だけ離した状態を維持したまま、山崩し動作202を行うことができる。これにより、調理容器5調理面からの距離が遠い調理材料と近い調理材料とが順次入れ替わり、調理容器5の熱を調理材料6にさらに満遍なく伝えることができる。
Here, when it is determined that the state is abnormal (error) (YES in S30), the abnormal state is specified. Then, an error recovery operation for the specified abnormal state is performed (S32), and the process proceeds to step S33. On the other hand, when it is determined that the state is not abnormal (No in S30), the
次に、かき混ぜ動作を行った結果、移動目標点から所定の範囲内へ到達しているか否かを判定し(S33)、到達していない場合は、かき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態検出ステップ(S29)へ戻る。
Next, as a result of the mixing operation, it is determined whether or not the movement target point has reached a predetermined range (S33). If not, detection of abnormal states of the
一方、調理容器5の中心から所定の範囲内にかき混ぜ器具4が到達したと判定した場合には、かき混ぜ完了判定を行う(S34)。具体的には、経過時間タイマ108の値と使用者の指定した動作時間の値を比較し、それらが一致した場合にかき混ぜ完了と判定する。(S35)。
On the other hand, when it is determined that the stirring
ここで、経過時間タイマ108の値が使用者の指定した動作時間の範囲内であると判定された場合(S35でNo)、かき混ぜ未完了と判断し、調理材料高さ分布測定ステップ(S22)へ戻る。
Here, when it is determined that the value of the elapsed
一方、かき混ぜ完了と判断された場合(S35でYES)には、山作り動作201と同様に所定の手段を用い使用者へかき混ぜ完了を通知し(S20)、動作を停止する。 On the other hand, when it is determined that the stirring is completed (YES in S35), the mixing is notified to the user using a predetermined means in the same manner as the mountain making operation 201 (S20), and the operation is stopped.
なお、本実施の形態においては、かき混ぜ完了の判断として、経過時間タイマ108の値と使用者が指定した動作時間との比較を行う構成としているが、かき混ぜ完了の判断条件としては、混合状態検出部101での混合状態結果が十分に混合されていると出力された場合、撮像カメラによって撮像された調理材料の色が所定の色範囲となった場合、かき混ぜ器具駆動部2を用いて調理材料6に串を刺した際に力検出部25によって検出される反力の値が所定の閾値を上回った場合等が挙げられる。
In the present embodiment, as the determination of the completion of mixing, the value of the elapsed
なお、本実施の形態では、調理材料6の最大高さを通る直線上でかき混ぜ動作を行った。しかしながら、複雑な制御の実現や、調理材料6が調理容器よりこぼれる場合の対策が、充分なされている場合は、これに限定されるものではない。これ以外には、例えば、調理材料6の最大高さを中心とした螺旋状の方向をかき混ぜ方向とすることが考えられる。また、かき混ぜ器具4を調理容器5の調理面から傾斜させて調理材料6に挿入し、かき混ぜ器具4を回転させることで、かき混ぜ動作を行うことが考えられる。
In the present embodiment, the mixing operation is performed on a straight line passing through the maximum height of the
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る調理補助ロボットについて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a cooking assistance robot according to the second embodiment of the present invention will be described.
本発明の第2の実施の形態に係る調理補助ロボットは、焦げ付きや型崩れを軽減しながら満遍なく調理材料を攪拌し、加熱調理を行うためのものである。具体的に、本実施の形態に係る調理補助ロボットは、温度分布測定部310により調理材料の温度分布状態を測定すると共に、かき混ぜ器具によりかき混ぜ器具の位置及び姿勢を調理材料の温度分布に応じて変化させるようになっている。
The cooking assistance robot according to the second embodiment of the present invention is for performing cooking by uniformly stirring the cooking material while reducing burning and loss of shape. Specifically, the cooking assistance robot according to the present embodiment measures the temperature distribution state of the cooking material by the temperature
本発明の第2の実施の形態の構成は、制御部での制御内容以外は第1の実施の形態と同様なため、その詳細な説明は省略する。 Since the configuration of the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment except for the control contents in the control unit, the detailed description thereof is omitted.
次に、本第2の実施の形態での調理補助ロボット1の動作について説明する。図14A及び図14Bは、本発明の第2の実施の形態における調理補助ロボット1の処理ステップを示すフローチャートである。
Next, the operation of the
基本的な動作の概要としては、各種初期化の後、山作り動作201および山崩し動作202を交互に繰り返しながら、かき混ぜ動作を行うようになっている。
As an outline of the basic operation, after various initializations, the crushing operation is performed while alternately repeating the
まず、調理補助ロボット1は、使用者の指示入力が行われるまで待機する。つまり、使用者により調理用加熱コンロ8の電源の投入、調理材料6の投入及び動作指示の入力が完了するのを待つ(S201)。
First, the
操作部27により、使用者が調理レシピ又は使用調理材料、使用量及び動作時間を指定し、動作開始を入力した場合、経過時間タイマ108及び動作履歴記録部405の初期化を行う(S202)。次に、調理容器5の位置、大きさ及び周縁部の高さを測定する(S203)。
When the user designates the cooking recipe or the used cooking material, the amount used, and the operation time by the
次に、使用者によって指定された調理レシピあるいは調理材料6の種類、使用量及び動作時間に対応するかき混ぜ動作パラメータをかき混ぜ情報記憶部105から取得して動作指示部107に設定し(S204)、山作り動作201の処理ステップに移る。
Next, the mixing operation parameter corresponding to the type, usage amount and operation time of the cooking recipe or
山作り動作201において、ステップS202で検出した調理容器5の位置及び大きさに基づき、温度分布測定部310を用いて調理容器5内部の調理材料6の温度分布を測定する(S205)。温度分布の分散が処理ステップS204で取得したかき混ぜ動作パラメータにおけるかき混ぜ動作判断条件の第3の閾値以上である場合(S206でYES)、既に山が存在している状態(山作りが完了した状態)であると判断し、現在の調理材料6の集積位置を動作履歴記録部405に記録し(S221)、後述のステップS224へ移行する。
In the
ここで、第3の閾値は、処理ステップS204で取得した値を用いている。 Here, the value acquired in process step S204 is used as the third threshold value.
一方、温度分布の分散が第3の閾値を下回る場合(S206でNo)、動作履歴記録部405に記憶された調理容器5の調理面の利用頻度のうち、最も利用頻度の低い場所を読み出す。それと共に、当該利用頻度が予め設定された利用頻度未満であるか否かを判定する(S207)。ここで、利用頻度が予め設定された頻度未満である場合には、最も利用頻度の低い位置を調理材料6の山を作るための集積目標位置に設定する(S208)一方、調理容器5の全領域で利用頻度が予め設定された頻度を超えている場合には、調理容器5の中心を集積目標位置として設定する(S209)。
On the other hand, when the variance of the temperature distribution is lower than the third threshold (No in S206), the least frequently used place is read out from the use frequency of the cooking surface of the
次いで、調理材料6の山を作るためのかき混ぜ方向を設定するとともに、山作り動作を開始する(S210)。
Next, a stirring direction for making a mountain of the
次いで、かき混ぜ器具駆動部2により、処理ステップS210によって得られた動作開始点に、調理容器5の調理面に対して垂直となるようにかき混ぜ器具4を挿入する。
Next, the stirring
次に、異常検出部104により、かき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態の監視を行い(S211)、異常状態(エラー)と判断された場合(S212でYES)には、その異常状態を特定する。そして、特定した異常状態に対するエラー復帰動作を行い(S214)、所定のかき混ぜ動作の完了確認ステップS216へ移行する。
Next, the
一方、異常状態ではないと判断された場合(S212でNo)には、かき混ぜ器具駆動部2により集積目標点へ向けたかき混ぜ器具4の移動を開始する(S213)。
On the other hand, when it is determined that the state is not abnormal (No in S212), the stirring
次に、かき混ぜ動作を行った結果、かき混ぜ器具4が集積目標点から所定の範囲内へ到達しているか否かを判定し(S215)、到達していない場合は、かき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態検出ステップ(S211)へ戻る。
Next, as a result of performing the stirring operation, it is determined whether or not the
一方、かき混ぜ器具4が集積目標点から所定の範囲内に到達した場合(S215でYES)には、処理ステップS210で設定した各動作開始点のうち、未選択のものがまだ存在するか否かを判定する(S216)。ここで、未選択の動作開始点が存在する場合(S216でNo)、未選択の動作開始点のうちの任意の1点を選択し、次の動作開始点として設定する(S218)。
On the other hand, when the
未選択の動作開始点がなくなった場合(S216でYES)には、かき混ぜ完了判定(S217)を行う。ここでは、経過時間タイマ108の値と使用者の指定した動作時間の値とを比較し、それらが一致した場合にかき混ぜ完了と判定する(S219)。
When there is no unselected operation start point (YES in S216), a stirring completion determination (S217) is performed. Here, the value of the elapsed
経過時間タイマ108の値が使用者の指定した動作時間の範囲内の場合(S219でNo)には、かき混ぜ未完了と判断し、高さ分布測定ステップ(S205)へ戻る。
When the value of the elapsed
一方、かき混ぜ完了と判断された場合(S219でYES)には、必要に応じて所定の手段を用い使用者へかき混ぜ完了を通知し、動作を停止する(S220)。 On the other hand, if it is determined that the mixing is completed (YES in S219), the user is notified of the completion of mixing using a predetermined means as necessary, and the operation is stopped (S220).
次に、山崩し動作202の処理ステップについて説明する。
Next, processing steps of the
まず、山作り動作201と同様に、処理ステップS203で検出した調理容器5の位置及び大きさに基づき、温度分布測定部310を用いて調理容器5内部の調理材料6の温度分布を測定する(S222)。次いで、温度分布測定部310により測定された温度分布のうち、温度分布の分散が処理ステップS204で取得したかき混ぜ動作パラメータにおけるかき混ぜ動作判断条件の第4の閾値以上であるか否かを判定する(S223)。ここで温度分布の分散が第4の閾値よりも小さい場合(S223でNo)には、山崩しは完了したと判断し、前述の山作り動作201の処理ステップS207に移行する。
First, similarly to the
次いで、温度分布の分散が第4の閾値以上である場合には、調理容器5の内部の調理材料6の最低温度領域を算出する(S224)。それに合わせて、調理容器5の内部の調理材料6の最高温度領域を算出する(S225)。
Next, when the dispersion of the temperature distribution is equal to or greater than the fourth threshold value, the lowest temperature region of the
次に、温度分布の分散の最も大きい断面方向をかき混ぜ方向として設定する(S226)。 Next, the cross-sectional direction with the largest dispersion of the temperature distribution is set as the stirring direction (S226).
そして、かき混ぜ方向における移動目標点を以下のように設定する。つまり、選択した断面のうち、調理材料6の最低温度領域を動作開始点として設定する。あわせて、選択した断面のうち、調理材料6の最高温度領域を移動目標点として設定する(S227)。
And the movement target point in the stirring direction is set as follows. That is, the minimum temperature area | region of the
次いで、かき混ぜ器具駆動部2により、処理ステップS227によって得られた動作開始点にかき混ぜ器具4を挿入する(S228)。次に、異常検出部104により、かき混ぜ器具4および調理材料6の異常状態監視を行う(S229)。
Next, the agitation
ここで、異常状態と判断された場合(S230でYES)には、その異常状態を特定する。そして、特定した異常状態に対するエラー復帰動作を行い(S232)、かき混ぜ完了判定ステップS234へ移行する。一方、異常状態ではないと判断された場合(S230でNo)には、処理ステップS227で設定した移動目標点へ向けてかき混ぜ器具4を移動させる(S231)。
Here, when it is determined as an abnormal state (YES in S230), the abnormal state is specified. Then, an error recovery operation for the specified abnormal state is performed (S232), and the process proceeds to the stirring completion determination step S234. On the other hand, when it is determined that the state is not abnormal (No in S230), the
次に、かき混ぜ動作を行った結果、移動目標点から所定の範囲内へ到達しているか否かを判定し(S233)、到達していない場合は、かき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態検出ステップ(S229)へ戻る。
Next, as a result of the mixing operation, it is determined whether or not the movement target point has reached a predetermined range (S233). If not, detection of abnormal states of the
一方、調理容器5の中心から所定の範囲内にかき混ぜ器具4が到達したと判定した場合には、かき混ぜ完了判定を行う(S234)。具体的には、経過時間タイマ108の値と使用者の指定した動作時間の値を比較し、それらが一致した場合にかき混ぜ完了と判定する。(S235)。
On the other hand, when it is determined that the stirring
ここで、経過時間タイマ108の値が使用者の指定した動作時間の範囲内であると判定された場合(S235でNo)、かき混ぜ未完了と判断し、調理材料高さ分布測定ステップ(S222)へ戻る。
Here, when it is determined that the value of the elapsed
一方、かき混ぜ完了と判断された場合(S235でYES)には、山作り動作201と同様に所定の手段を用い使用者へかき混ぜ完了を通知し(S220)、動作を停止する。 On the other hand, when it is determined that the stirring is completed (YES in S235), the mixing is notified to the user using a predetermined means in the same manner as the mountain making operation 201 (S220), and the operation is stopped.
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態に係る調理補助ロボットについて説明する。
(Third embodiment)
Next, a cooking assistance robot according to a third embodiment of the present invention will be described.
本発明の第3の実施の形態に係る調理補助ロボットは、焦げ付きや型崩れを軽減しながら満遍なく調理材料を攪拌し、加熱調理を行うためのものである。具体的に、本実施の形態に係る調理補助ロボットは、高さ測定部により調理材料の高さ分布状態を測定し、温度分布測定部により調理材料の温度分布状態を測定する。これらの測定結果を基に、かき混ぜ器具・調理容器駆動部により、かき混ぜ器具・調理容器の位置及び姿勢を、調理材料の高さ・温度分布に応じて変化させるようになっている。 The cooking assistance robot according to the third embodiment of the present invention is for performing cooking by uniformly stirring the cooking material while reducing the burning and shape loss. Specifically, the cooking assistance robot according to the present embodiment measures the height distribution state of the cooking material by the height measurement unit, and measures the temperature distribution state of the cooking material by the temperature distribution measurement unit. Based on these measurement results, the position and posture of the stirring utensil / cooking container are changed according to the height / temperature distribution of the cooking material by the stirring utensil / cooking container drive unit.
本発明の第3の実施の形態では、かき混ぜ器具を保持して位置および姿勢を変化させる手段と、調理材料の高さ分布・温度分布を測定する手段とを備える。そして、調理材料の高さ分布・温度分布に応じてかき混ぜ動作の調整を行う調理補助ロボットを実施例として説明する。 In the third embodiment of the present invention, there are provided means for holding the stirring device to change the position and posture, and means for measuring the height distribution / temperature distribution of the cooking material. A cooking assistance robot that adjusts the mixing operation according to the height distribution and temperature distribution of the cooking material will be described as an embodiment.
以下、図面を用いてその構成を説明する。また、本発明の第1の実施の形態と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。 The configuration will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る調理補助ロボットの概要を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing an outline of a cooking assistance robot according to the third embodiment of the present invention.
本発明の第3の実施の形態に係る調理補助ロボット301と本発明の第1の実施の形態の調理補助ロボット1との相違点は、以下の3点である。1点目は、かき混ぜ動作中に発生する音を収録する集音部311をさらに備えている点である。2点目は、かき混ぜ器具駆動部2に代えてかき混ぜ器具4及び調理容器5の位置や姿勢を変化させるかき混ぜ器具・調理容器駆動部302を備えている点である。3点目は、制御部9に代えて、温度分布測定部310、集音部311及びかき混ぜ器具・調理容器駆動部302の出力結果もさらに利用して調理補助ロボット301の制御を行う制御部309を備えた点である。
Differences between the
かき混ぜ器具・調理容器駆動部302は、本発明の第1の実施の形態の調理補助ロボット1のかき混ぜ器具駆動部2に加え、調理容器5の位置及び姿勢を変化させるために、さらに調理容器5を保持可能なハンド部構造および可搬重量性能を有する。
The stirrer / cooking
温度分布測定部310は、調理用加熱コンロ8の加熱領域(図示せず)上方に固定され、非接触で調理容器5内部の調理材料6の表面温度の分布測定を行う構成としている。
The temperature
この温度分布測定部310により、調理容器5及び調理材料6の温度分布を測定することができるため、調理容器5の熱を有効に利用することができる。つまり、調理材料6の加熱不充分な部分と調理容器5との接触面積が大きくなるようにかき混ぜ動作を行うことや、調理容器5の平均温度の高い領域を積極的に利用することが可能となる。
Since the temperature distribution of the
温度分布測定部310としては、例えば、物体の発する遠赤外線の量を色濃度として出力する一般的な遠赤外線カメラを用いることができる。また、接触式の温度センサをかき混ぜ器具駆動部2のハンド部24に取り付けることもできる。この場合、ハンド部24の移動に応じて温度センサを計測領域に走査させて、調理材料6への接触及び調理容器5の温度測定を繰り返し断続的に行う。これにより、調理容器5の全領域の温度分布を測定することができる。さらに、当該温度センサをかき混ぜ器具4の先端に内蔵させ、温度情報を伝送する構成にしてもよい。
As the temperature
なお、本発明の第3の実施の形態では、温度分布測定部310を調理用加熱コンロ8の加熱領域上方に固定する構成をとっているが、常に一箇所から温度分布を測定する必要がなければ、高さ分布測定部3と同様にかき混ぜ器具・調理容器駆動部302のアーム部やハンド部に搭載してもよい。
In the third embodiment of the present invention, the temperature
集音部311は、かき混ぜ動作中に発生する音を収録する。
The
これにより、力検出部25で過大な外力を検出した場合に、その音に含まれる周波数成分の強度に基づいて、かき混ぜ器具が調理容器内壁へ衝突した状態にあるのか、あるいは調理材料6が調理容器5とかき混ぜ器具4との間に挟まれている状態であるのかを識別することができる。
Thereby, when an excessive external force is detected by the
集音部311としては、一般的なムービングコイル型マイクロホン、コンデンサ型マイクロホン、圧電型マイクロホン等を用いることができる。
As the
なお、本発明の温度分布測定部310及び集音部311は、既存の調理システムに組み込むことを考慮して、ハンド部24に取り付けられている。しかしながら、調理容器5内部の調理材料6の温度分布が測定できればよく、その他の可動部または固定部、例えば、調理用加熱コンロ8に固定するように構成しても実現可能である。
Note that the temperature
また、図11は、本発明の第3の実施の形態における調理補助ロボット301の構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the
本発明の第3の実施の形態の調理補助ロボット301と本発明の第1の実施の形態の調理補助ロボット1との相違点は、制御部309の構成として、温度分布測定部310の出力結果を用いて調理材料の加熱状態の検出を行う加熱状態検出部401と、温度分布測定部310及び高さ分布測定部3の出力結果を用いて調理材料の混合状態の検出を行う混合状態検出部402と、温度分布測定部310及び高さ分布測定部3の出力結果を用いてかき混ぜ動作の方向を選択するかき混ぜ方向選択部403と、温度分布測定部310、高さ分布測定部3、集音部311および力検出部25の出力結果から異常状態を検出する異常検出部404と、をさらに備えた点である。
The difference between the
加熱状態検出部401は、温度分布測定部310によって測定された調理容器5内部の温度分布の分散が所定の閾値以上の場合には、調理材料6の加熱が不均一であると判断する。また、温度分布のうち、最低温度となる小領域を抽出することにより、最も加熱が不十分な調理材料6の部分を抽出する。
When the dispersion of the temperature distribution inside the
調理材料6の加熱不十分な部分と調理容器5との接触面積が大きくなるようにかき混ぜ動作を行うことにより、調理材料6をさらに均一に加熱することができる。
By performing the mixing operation so that the contact area between the insufficiently heated portion of the
また、最高温度となる小領域を抽出することにより、最も多くの熱量を有する領域が抽出できる。これにより、平均温度の高い小領域を積極的に利用することで調理容器5および調理用加熱コンロ8の熱を有効に利用することが可能となる。
Further, by extracting a small region having the highest temperature, a region having the largest amount of heat can be extracted. Thereby, it becomes possible to utilize effectively the heat of the
混合状態検出部402は、高さ分布測定部3及び温度分布測定部310からの出力結果に基づき、調理容器5内部の調理材料6の最大高さ領域、最小高さ領域、高さの分散、最高温度領域、最低温度領域、温度の分散を算出する。また、混合状態検出部402は、高さの分散及び温度の分散、またはどちらか一方があらかじめ定められた閾値以上の場合、調理材料6の混合が不十分と判断する。さらに、混合状態検出部402は、最大高さ領域又は最低温度領域を調理材料6の温度の低い部分、最小高さ領域又は最高温度領域を調理材料6の温度の高い部分と判断し、結果を出力する。
Based on the output results from the height
動作履歴記録部405は、実行されたかき混ぜ動作の履歴の記録を行う。調理容器5の調理面を小領域に区分し、高さ分布測定部3又は温度分布測定部310を用いて各領域への調理材料6の存在を検知し、存在していた時間を累積記録する。これにより、各小領域の利用頻度が算出できる。
The operation
かき混ぜ方向選択部403は、山作り動作時には、動作履歴記録部405に記録された前述の各小領域の利用頻度を用いて、次の調理材料6の山作り目標位置を決定し、目標位置へ調理材料6の集積を行うためのかき混ぜ器具4の移動方向を選択する。また、山崩し動作時には、温度分布測定部310の出力結果から、調理材料6の山崩し動作開始位置及び目標位置を決定し、調理材料6の拡散を行うためのかき混ぜ器具4の移動方向を選択する。なお、本実施の形態では、山崩し動作の移動方向の選択に温度分布のみを用いるように構成したが、高さ分布測定部3の測定結果を用いる構成、あるいは高さ分布測定部3および温度分布測定部310の両方の測定結果を用いる構成であってもよい。
At the time of the mountain making operation, the stirring
異常検出部404は、高さ分布測定部3、温度分布測定部310、力検出部25及び集音部311からの出力結果に基づき、異常状態の検出を行い、動作指示部107へ異常状態を通知する。具体的に、異常検出部404は、高さ分布測定部3の出力結果により、調理容器5から調理材料6がこぼれそうな状態であることを検出する。また、異常検出部404は、温度分布測定部310の出力結果により、過大な温度の部分が存在していることを検出する。
The
さらに、異常検出部404は、力検出部25の結果に基づいて、かき混ぜ器具4が調理容器5に接触した状態にあるのか、あるいは、かき混ぜ器具4と調理容器5との間に調理材料6が挟まった状態又はかき混ぜ器具4が使用者に接触した状態にあるのかを判別するようになっている。具体的に、異常検出部404は、かき混ぜ器具4に予め定められた閾値以上の外力が検出された場合に、集音部311で収録された一定期間前からの音声情報を周波数解析(例えば、フーリエ変換)し、音声情報の周波数成分のうち調理容器5の固有振動数近傍の周波数成分の強度及び含有割合が予め定められた閾値を下回るか否かにより、かき混ぜ器具4が調理容器5に接触した状態にあるのか否かを判別するようになっている。
Furthermore, the
なお、制御部309の加熱状態検出部401、混合状態検出部402、かき混ぜ方向選択部403、経過時間タイマ108、動作種別判断部103、動作履歴記録部405、異常検出部404、動作指示部107、かき混ぜ情報記憶部105及び操作指示入力部106のそれぞれの機能は、専用回路等のハードウェアで実現されていてもよいし、それぞれの機能がソフトウェアによって記述され、コンピュータ内部で実行されることによって実現されてもよい。
In addition, the heating
次に、本発明の第3の実施の形態における調理補助ロボット301の動作について説明する。図12A及び図12Bは、本発明の第3の実施の形態における調理補助ロボット301の処理ステップを示すフローチャートである。
Next, the operation of the
まず、本発明の第1の実施の形態の調理補助ロボット1と同様に、調理補助ロボット301は、使用者の指示入力を待機する。つまり、使用者により調理用加熱コンロ8の電源の投入、調理材料6の投入及び動作指示の入力が完了するのを待つ(S301)。
First, like the
操作部27により、使用者が調理レシピ又は使用調理材料、使用量及び動作時間を指定し、動作開始を入力した場合、経過時間タイマ108及び動作履歴記録部405の初期化を行う(S302)。次に、調理容器5の位置、大きさ及び周縁部の高さを測定する(S303)。
When the user designates the cooking recipe or the used cooking material, the amount used, and the operation time by the
次に、使用者によって指定された調理レシピあるいは調理材料6の種類、使用量及び動作時間に対応するかき混ぜ動作パラメータをかき混ぜ情報記憶部105から取得して動作指示部107に設定し(S304)、山作り動作205の処理ステップに移る。
Next, the agitation operation parameter corresponding to the type, usage amount and operation time of the cooking recipe or
山作り動作205において、ステップS302で検出した調理容器5の位置及び大きさに基づき、高さ分布測定部3を用いて調理容器5内部の調理材料6の高さ分布を測定する(S305)。高さ分布のうち、最大の高さが処理ステップS304で取得したかき混ぜ動作パラメータにおけるかき混ぜ動作判断条件の第5の閾値以上である場合(S306でYES)、既に山が存在している状態(山作りが完了した状態)であると判断し、現在の調理材料6の集積位置を動作履歴記録部405に記録し(S321)、後述のステップS324へ移行する。
In the
一方、高さ分布の最大高さが、かき混ぜ動作判断条件の第5の閾値を下回る場合(S306でNo)、動作履歴記録部405に記録された調理容器5の調理面のうち、最も利用頻度の低い場所を読み出す。それと共に、当該利用頻度が予め設定された利用頻度未満であるか否かを判定する(S307)。ここで、利用頻度が予め設定された利用頻度未満である場合には、最も利用頻度の低い位置を調理材料6の山を作るための集積目標点として設定する(S308)。一方、利用頻度が予め設定された頻度を超えている場合には、調理容器5の中心を集積目標位置として設定する(S309)。
On the other hand, when the maximum height of the height distribution is lower than the fifth threshold value of the stirring operation determination condition (No in S306), the most frequently used frequency among the cooking surfaces of the
次いで、調理材料6の山を作るためのかき混ぜ方向を設定すると共に、かき混ぜ器具・調理容器駆動部302により、山作り動作を開始する(S310)。
Next, a stirring direction for making a pile of the
次に、温度分布測定部310を用いて、調理材料6の表面の温度分布を測定する(S340)。そして、調理材料6の表面温度のうちの最高温度が、第7の閾値以上か否かを判定する(S341)。そして、調理材料6の表面温度のうちの最高温度が、第7の閾値以上である場合(S341でYES)は、調理容器5の調理面からの熱を有効利用するために、その最高温度領域を集積目標位置に設定し(S342)、S310の山作り動作を再開する。一方、調理材料6の表面温度のうちの最高温度が第7の閾値未満である場合(S341でNO)は、異常検出部404により、後述するかき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態の監視を行う(S311)。そして、異常状態と判断された場合(S312でYES)には、その異常状態を特定する。そして、特定した異常状態に対するエラー復帰動作を行い(S314)、かき混ぜ完了判定ステップS315へ移行する。一方、異常状態ではないと判断された場合(S312でNO)には、処理ステップS308、S309、S342で設定した集積目標点へ向けてかき混ぜ器具4を移動させる(S313)。
Next, the temperature distribution on the surface of the
次に、かき混ぜ動作を行った結果、かき混ぜ器具4が集積目標点から所定の範囲内へ到達しているか否かを判定し(S315)、到達していない場合は、かき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態検出ステップ(S311)へ戻る。
Next, as a result of the stirring operation, it is determined whether or not the stirring
一方、かき混ぜ器具4が集積目標点から所定の範囲内に到達した場合(S315でYES)には、処理ステップS310で設定した開始点のうち、未選択のものがまだ存在するか否かを判定する(S316)。ここで、未選択の動作開始点が存在する場合(S316でNo)には、未選択の分割点のうちの任意の1点を選択し、次の動作開始点として設定する(S318)。次の動作開始点の選択方法としては、例えば、既にかき混ぜ動作の完了した分割点に隣接した分割点を選択する方法、未選択の動作開始点のうち、近くに位置する調理材料6の高さ平均が最も大きい分割点を選択する方法等が挙げられる。
On the other hand, when the
未選択の分割点がなくなった場合(S316でYES)には、かき混ぜ完了判定(S317)を行う。ここでは、経過時間タイマ108の値と使用者の指定した動作時間の値とを比較し、一致した場合にかき混ぜ完了と判定する(S319)。
When there are no unselected division points (YES in S316), the mixing completion determination (S317) is performed. Here, the value of the elapsed
経過時間タイマ108の値が使用者の指定した動作時間の範囲内の場合(S319でNo)には、かき混ぜ未完了と判断し、ステップS305へ戻る。
When the value of the elapsed
一方、かき混ぜ完了と判断された場合(S319でYES)には、所定の手段を用い使用者へかき混ぜ完了を通知し、動作を停止する(S320)。なお、所定の手段としては、外部に向けて音声を発する手段、光の点滅を行う手段等、一般の通知手段を用いることができる。 On the other hand, if it is determined that the stirring is completed (YES in S319), the user is notified of the completion of stirring using a predetermined means, and the operation is stopped (S320). As the predetermined means, a general notification means such as a means for emitting sound toward the outside or a means for blinking light can be used.
次に、山崩し動作206の処理ステップについて説明する。
Next, processing steps of the
まず、山作り動作205と同様に、ステップS303で検出した調理容器5の位置及び大きさに基づき、高さ分布測定部3を用いて調理容器5内部の調理材料6の調理面からの高さ分布を測定する(S322)。次いで、高さ分布測定部3により測定された高さ分布のうち、最大の高さが処理ステップS304で取得したかき混ぜ動作パラメータにおけるかき混ぜ動作判断条件の第6の閾値以上であるか否かを判定する(S323)。ここで最大の高さが第6の閾値よりも小さい場合(S323でNo)には、山崩しは完了したと判断し、前述の山作り動作205の処理ステップS307に移行する。
First, similarly to the
一方、かき混ぜ動作判断条件の第6の閾値以上である場合(S323でYES)には、調理容器5の内部の調理材料6の最大高さ位置を抽出し、動作開始点として設定する(S324)。
On the other hand, if it is equal to or greater than the sixth threshold of the stirring operation determination condition (YES in S323), the maximum height position of the
次に、調理材料6の最大高さ位置を通ると共に調理容器5の調理面に垂直な方向の軸を中心として所定の角度ごとに設定された複数の平面(仮想垂直面)における調理材料6の高さの断面形状を抽出する(S325)。
Next, the
次に、調理容器5の内部の調理材料6の表面温度分布を測定する(S326)。
Next, the surface temperature distribution of the
次いで、調理材料6の表面の最高温度が第7の閾値以上か否かを判定する(S327)。調理材料6の表面の最高温度が第7の閾値以上の場合(S327でYES)は、最低温度領域を動作開始点として、最高温度領域を移動目標点として選択する(S329)。
Next, it is determined whether or not the maximum temperature of the surface of the
次に、調理材料6の表面の最高温度が第7の閾値未満の場合(S327でNO)は、高さの分散の最も大きい断面方向502をかき混ぜ方向として選択する(S328)。
Next, when the maximum temperature of the surface of the
次に、かき混ぜ方向502と調理容器5内壁との交点504、505のうち、調理容器5中心から下ろした垂線の足503のある側504を移動目標点として選択する(S330)。
Next, among the
次に、S328又は329で設定された調理材料6の動作開始点に、かき混ぜ具を挿入する(S331)。
Next, a stirrer is inserted at the operation start point of the
次に、異常検出部404により、後述のかき混ぜ器具4及び調理材料6の異常状態監視を行い(S332)、異常状態(エラー)と判断された場合(S333でYES)には、その異常状態を特定する。そして、特定した異常状態に対するエラー復帰動作を行い(S335)、かき混ぜ完了判定ステップS336へ移行する。一方、異常状態ではないと判断された場合(S333でNO)には、処理ステップS329又はS330で設定した移動目標点へ向けてかき混ぜ器具4を移動させる(S334)。
Next, the
次に、かき混ぜ完了判定を行う(S337)。ここでは、経過時間タイマ108の値と使用者の指定した動作時間の値を比較し、一致した場合にかき混ぜ完了と判定する(S38)。経過時間タイマ108の値が使用者の指定した動作時間の範囲内の場合(S338でNo)は、かき混ぜ未完了と判断し、調理材料高さ分布測定ステップ(S322)へ戻る。
Next, stirring completion determination is performed (S337). Here, the value of the elapsed
一方、かき混ぜ完了と判断された場合(S338でYES)には、山作り動作205と同様に所定の手段を用い使用者へかき混ぜ完了を通知し、動作を停止する(S320)。
On the other hand, when it is determined that the stirring is completed (YES in S338), the completion of the stirring is notified to the user using a predetermined means in the same manner as the
なお、実施形態では、かき混ぜ完了の判断として、経過時間タイマ108の値と使用者が指定した動作時間との比較を行う構成としているが、温度分布測定部310により測定された調理材料6の温度分布が予め設定された値を超えているか否かを判定することも考えられる。
In addition, in embodiment, although it is set as the structure which compares the value of the elapsed
また、かき混ぜ完了の判断としては、集音部311によりかき混ぜ完了後のものとして予め記憶された音と、現時点で集音された音とを比較することも考えられる。
Further, as the determination of the completion of the mixing, it may be considered to compare the sound stored in advance by the
さらに、本実施の形態においては、調理容器5の調理面のうち利用頻度が最低の範囲を山作り動作の集積目標位置に設定することとしているが、調理容器5の内部のうち最高の温度となっている位置を集積目標位置に設定することもできる。
Furthermore, in this Embodiment, although it is supposed that the range with the lowest utilization frequency among the cooking surfaces of the
また、本実施の形態においては、調理容器5の調理面のうち利用頻度が最低となる部分を、山を作る集積目標位置として設定し、この集積目標位置と調理容器5の周縁部の分割点とを結ぶ方向をかき混ぜ方向として設定しているが、集積目標位置と各分割点とを結ぶことにより分割される調理容器5上の領域のうち、平均温度が最も低い領域を通るように設定された調理容器5の縁部から集積目標位置までの方向をかき混ぜ方向として設定することもできる。
Further, in the present embodiment, the portion of the cooking surface of the
また、本実施の形態においては、調理容器5の内部に動作開始点と移動目標点を設定し、これらの間でかき混ぜ器具4を移動させた。しかしながら、これに代えて、傾斜開始位置と傾斜終了位置を設定し、傾斜開始位置が鉛直上、傾斜終了位置が鉛直下となるように調理容器5を傾斜させることでかき混ぜることも可能である。ここで、調理容器5の傾斜角度は、傾斜開始位置と傾斜終了位置との距離が大きいほど大きくなるように設定されることが好ましい。また、調理容器5を傾斜させるだけでなく、所定の周期(例えば、0.5秒)及び所定の振幅(例えば、10mm)で調理容器5を振動させる。これにより、傾斜開始位置と傾斜終了位置が近い場合、すなわち調理材料6が急峻に偏在している場合には、傾斜角度が小さくなるため、大きく拡散して調理容器からこぼれることを低減できる。逆に傾斜開始位置と傾斜終了位置が離れている場合、すなわち調理材料が緩やかに偏在している場合には、傾斜角度が大きくなるため、調理容器5の底面との摩擦で調理材料6が移動しなくなる状態を改善できる。なお、ここでは、傾斜開始位置と傾斜終了位置の距離が大きいほど、調理容器5の傾斜角度が大きくなるようにしたが、所定の一定角度(例えば、15度)だけ傾斜させてもよい。また、調理容器5の振動は、必ずしも行う必要はない。
Moreover, in this Embodiment, the operation start point and the movement target point were set inside the
次に、かき混ぜ動作中の異常状態の検出動作についてさらに詳細に説明する。図13は、本発明の第1から第3の実施の形態における調理補助ロボットのかき混ぜ動作中の異常状態検出処理ステップを示すフローチャートである。 Next, the operation for detecting an abnormal state during the mixing operation will be described in more detail. FIG. 13 is a flowchart showing the abnormal state detection processing steps during the mixing operation of the cooking assistance robot in the first to third embodiments of the present invention.
まず、かき混ぜ情報記憶部105より、指定された調理レシピあるいは調理材料の種類、使用量および動作時間に対応する異常検出閾値を取得する(S101)。異常検出閾値には、力検出部25の出力結果に基づいて異常な外力が発生していると判断するための情報や、調理容器5とかき混ぜ器具4との衝突を検出するための情報が含まれている。具体的に、異常検出閾値としては、特定のレシピに対応するかき混ぜ動作を行う際に発生する外力の限界閾値や、調理容器5の固有振動数等が挙げられる。
First, an abnormality detection threshold value corresponding to the specified type of cooking recipe or cooking material, amount of use, and operation time is acquired from the stirring information storage unit 105 (S101). The abnormality detection threshold includes information for determining that an abnormal external force is generated based on the output result of the
次に、力検出部25の出力値を取得し(S102)、異常検出閾値との比較を行う(S103)。
Next, the output value of the
力検出部25の出力値が、異常検出閾値以上である場合(S103でYES)には、後述する接触状態判定処理に移行し、異常検出閾値を下回っている場合(S103でNo)には、次の調理材料あふれ警告判定処理に移行する。
If the output value of the
調理材料あふれ警告判定処理としては、高さ分布測定部3により調理容器5周縁部近傍の調理材料6の高さ分布を測定し(S104)、この高さ分布と、前述の処理ステップS4あるいは処理ステップS204で取得した調理容器周縁部の平均高さに所定の安全率(例えば、0.75)を掛けた閾値との比較を行う(S105)。ここで、調理材料6の平均高さが閾値を上回っている場合(S105でNo)には、調理材料6が調理容器5からあふれそうな状態であると判断し、警告エラーを出力する(S107)。一方、調理材料6の平均高さが閾値以下である場合(S105でYES)には、異常はないと判断し、異常なしを出力する(S106)。
As the cooking material overflow warning determination processing, the height
接触状態判定処理としては、集音部311によって測定された音情報のうち、力検出部25によって異常な外力が検出された時点から所定の時間だけさかのぼった時点から現在までの間の収録波形を抽出する(S108)。つまり、かき混ぜ器具4が未知の物体に接触したと思われる時から現在までの区間の音声情報を抽出する。
As the contact state determination process, the recorded waveform from the time point that goes back for a predetermined time from the time point when the external force is detected by the
次に、周波数解析(例えば、フーリエ変換)を行い(S109)、調理容器5の固有振動数近傍の周波数成分の強度及び含有割合と、所定の閾値とを比較する(S110)。調理容器5の固有振動数近傍の周波数成分の強度及び含有割合が所定の閾値を上回っている場合(S110でNo)には、調理容器5の内壁とかき混ぜ器具4が接触したと判断し、調理容器接触エラーを出力する(S111)。一方、周波数成分の強度及び含有割合が閾値以下である場合(S110でYES)には、調理容器5とかき混ぜ器具4との間に調理材料6を挟み込んだと判断し、調理材料挟み込みエラーを出力する(S112)。
Next, frequency analysis (for example, Fourier transform) is performed (S109), and the intensity and content ratio of the frequency component near the natural frequency of the
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。 The specific embodiments described above mainly include inventions having the following configurations.
つまり、本発明の一局面に係る調理補助ロボットは、調理容器内部の調理材料を物理的に移動させることによって調理を行う調理補助ロボットであって、調理材料を移動させるかき混ぜ動作を行うためのかき混ぜ駆動部と、調理容器内の調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、高さ分布測定部により測定された調理材料の高さ分布に基づいて、かき混ぜ動作のかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、かき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作をかき混ぜ駆動部に指示する動作指示部とを備え、調理容器内に所定の高さ以上の山が形成されている場合に、かき混ぜ方向選択部は、山を崩すためのかき混ぜ方向を選択する。 That is, the cooking assistance robot according to one aspect of the present invention is a cooking assistance robot that performs cooking by physically moving the cooking material inside the cooking container, and performs the stirring operation for moving the cooking material. Based on the height distribution of the cooking material measured by the drive unit, the height distribution measurement unit that measures the height distribution of the cooking material in the cooking container, and the height distribution measurement unit, the mixing direction of the mixing operation is selected. A stirring direction selection unit and an operation instruction unit for instructing the stirring driving unit according to the stirring direction to the stirring drive unit, and when a mountain having a predetermined height or more is formed in the cooking container, the mixing direction selection is performed. The part selects the mixing direction for breaking the mountain.
本発明によれば、調理容器内に所定高さ以上の山が形成されている場合、つまり、調理容器の調理面から上に離れて加熱され難い位置に調理材料が堆積している場合に、この調理材料を低い位置に落として加熱することが可能となる。 According to the present invention, when a mountain having a predetermined height or more is formed in the cooking container, that is, when the cooking material is deposited at a position that is difficult to be heated away from the cooking surface of the cooking container, This cooking material can be dropped to a low position and heated.
したがって、本発明によれば、調理容器内部の調理材料の加熱むらが発生し難くい効率的なかき混ぜ調理を行うことができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to perform efficient stirring cooking in which uneven cooking of the cooking material inside the cooking container hardly occurs.
具体的に、かき混ぜ方向選択部は、調理容器の調理面に垂直な面であって、調理材料の高さが最大となる頂点を通る複数の仮想垂直面のうち、各仮想垂直面における調理材料の高さの平均に対する分散が最大となるものに沿った方向をかき混ぜ方向として選択するように構成することができる。 Specifically, the stirring direction selection unit is a surface perpendicular to the cooking surface of the cooking container, and the cooking material in each virtual vertical surface among a plurality of virtual vertical surfaces passing through the vertex where the height of the cooking material is maximum. The direction along which the variance with respect to the average of the heights becomes the maximum can be selected as the stirring direction.
この構成によれば、仮想垂直面において高さの平均に対する分散が最大となる方向、すなわち調理材料が最も偏在している方向に沿って山を崩すことができるので、当該かき混ぜ方向における調理材料の分散を小さくすることにより調理材料の全体を満遍なく加熱することが可能となる。 According to this configuration, the mountain can be broken along the direction in which the variance with respect to the average height is maximized in the virtual vertical plane, that is, the direction in which the cooking material is most unevenly distributed. By reducing the dispersion, the entire cooking material can be heated evenly.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ方向選択部は、頂点を移動開始点に設定するとともに、かき混ぜ方向として選択された垂直面と調理容器の縁部とが交差する2つの交点のうち、頂点から遠い方の交点を移動目標点に設定することが好ましい。 In the cooking assistance robot, the stirring direction selection unit sets the vertex as the movement start point, and the farther from the vertex of the two intersections where the vertical plane selected as the stirring direction and the edge of the cooking container intersect. It is preferable to set the intersection point as the movement target point.
この構成によれば、頂点を基準として縁部までの距離が長い方向に向けて調理材料を移動させて山を崩すことができるので、山に堆積された調理材料を調理容器内の広範囲にわたり広げることができ、これにより、調理材料を満遍なく加熱することが可能となる。 According to this configuration, the cooking material can be moved in the direction in which the distance to the edge is long with the apex as a reference, so that the mountain can be broken. Therefore, the cooking material accumulated in the mountain is spread over a wide range in the cooking container. This allows the cooking ingredients to be heated evenly.
調理補助ロボットにおいて、調理容器内に所定の高さ以上の山が存在しない場合に、かき混ぜ方向選択部は、調理容器内に山を作るためのかき混ぜ方向を選択することが好ましい。 In the cooking assistance robot, when there is no mountain having a predetermined height or more in the cooking container, it is preferable that the stirring direction selection unit selects a stirring direction for creating the mountain in the cooking container.
この構成によれば、調理容器内に所定高さ以上の山が存在しない場合、つまり、調理容器内に比較的に満遍なく調理材料が広がっている場合に、一旦山を作るとともに上述した山崩し動作を行うことにより、調理容器の調理面に接触していた調理材料と表層に位置していた調理材料とを入れ替えることができるため、より満遍なく調理材料の加熱を行うことが可能となる。 According to this configuration, when there is no mountain having a predetermined height or more in the cooking container, that is, when the cooking material spreads relatively uniformly in the cooking container, the mountain is once formed and the above-described hill-breaking operation is performed. Since the cooking material that has been in contact with the cooking surface of the cooking container and the cooking material that has been positioned on the surface layer can be interchanged, the cooking material can be heated more uniformly.
調理補助ロボットにおいて、過去のかき混ぜ動作の履歴を記録する動作履歴記録部をさらに備え、かき混ぜ方向選択部は、かき混ぜ動作の履歴に基づいて調理容器の調理面のうち利用頻度が所定値よりも低い範囲を特定し、利用頻度の低い範囲に山を作る目標位置を設定し、調理容器の縁部から目標位置へ向かう方向をかき混ぜ方向として選択することが好ましい。 The cooking assistance robot further includes an operation history recording unit that records a history of past agitation operations, and the agitation direction selection unit uses less frequently than a predetermined value on the cooking surface of the cooking container based on the agitation activity history. It is preferable to specify a range, set a target position for creating a mountain in a low-use range, and select the direction from the edge of the cooking container to the target position as the stirring direction.
この構成によれば、利用頻度が所定値よりも低い範囲、つまり、調理容器の調理面の熱を今まで有効に利用できていない範囲に山を作ることにしているため、調理容器の熱を有効に活用することができる。しかも、構成では、調理容器の一部が必要以上に熱せられている時間を短くすることができるので、調理容器の寿命を延ばすことができるという効果もある。 According to this configuration, since it is decided to make a mountain in a range where the use frequency is lower than the predetermined value, that is, in a range where the heat of the cooking surface of the cooking container has not been effectively used until now, the heat of the cooking container is reduced. It can be used effectively. In addition, the configuration can shorten the time during which a part of the cooking container is heated more than necessary, and thus has the effect of extending the life of the cooking container.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ方向選択部は、調理容器の縁部に設定された複数の開始点と目標位置とをそれぞれ繋ぐ複数の線分のうち、所定の長さ以上の線分に沿った方向をかき混ぜ方向として選択することが好ましい。 In the cooking assistance robot, the stirring direction selection unit is a direction along a line segment having a predetermined length or more among a plurality of line segments respectively connecting a plurality of start points and target positions set at the edge of the cooking container. Is preferably selected as the agitation direction.
この構成によれば、調理材料の山を作るためのかき混ぜ方向として所定の長さ以上のものが選択されるため、調理材料を殆どかき集めることができない距離の短いかき混ぜ方向が選択されるのを防止することにより、かき混ぜ動作の効率化を図ることができる。 According to this configuration, a stirring direction for making a pile of cooking ingredients is selected to be longer than a predetermined length, so that it is possible to prevent selection of a stirring direction with a short distance that hardly collects cooking ingredients. As a result, the efficiency of the mixing operation can be improved.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ方向選択部は、調理容器の調理面のうち利用頻度が所定値よりも低い範囲が存在しない場合に、調理容器の調理面の中心を山を作る目標位置として設定することが好ましい。 In the cooking assistance robot, the stirring direction selection unit sets the center of the cooking surface of the cooking container as a target position for creating a mountain when there is no range where the use frequency is lower than a predetermined value among the cooking surfaces of the cooking container. Is preferred.
この構成によれば、所定高さ以上の山が存在せず、かつ、規定値よりも低い利用頻度の範囲が存在しない場合であっても、一旦調理容器の中心に山を作るとともに上述した山崩し動作を行うことにより、調理容器の調理面に接触していた調理材料と表層に位置していた調理材料とを入れ替えることができる。また、構成によれば、調理容器の調理面全体から中心に向けて満遍なく調理材料を集めることができる。さらに、構成では、調理材料が調理容器の中心へ集められるため、調理容器の中心以外の部分に集める場合と比較して調理容器から調理材料がこぼれるのを低減することができる。 According to this configuration, even if there is no mountain having a predetermined height or more and there is no range of use frequency lower than the specified value, the mountain is once formed at the center of the cooking container and the above-described mountain collapse. By performing the operation, the cooking material in contact with the cooking surface of the cooking container and the cooking material located on the surface layer can be exchanged. Moreover, according to a structure, a cooking material can be collected uniformly toward the center from the whole cooking surface of a cooking container. Further, in the configuration, since the cooking material is collected at the center of the cooking container, it is possible to reduce spilling of the cooking material from the cooking container as compared with a case where the cooking material is collected at a portion other than the center of the cooking container.
調理補助ロボットにおいて、調理容器内部の温度分布を測定する温度分布測定部をさらに備え、かき混ぜ方向選択部は、調理容器の調理面のうち最も温度が高い位置を山を作る目標位置として設定するとともに、調理容器の縁部から目標位置へ向かう方向をかき混ぜ方向として選択することが好ましい。 The cooking assistance robot further includes a temperature distribution measurement unit that measures the temperature distribution inside the cooking container, and the stirring direction selection unit sets a position where the temperature is highest among the cooking surfaces of the cooking container as a target position for creating a mountain. The direction from the edge of the cooking container to the target position is preferably selected as the stirring direction.
この構成によれば、調理容器の調理面のうち最も温度が高い位置、つまり、調理容器の調理面の熱を今まで有効に利用できていない範囲に山を作ることにしているため、調理容器の熱を有効に活用することができる。しかも、構成では、調理容器の一部が必要以上に熱せられている時間を短くすることができるので、調理容器の寿命を延ばすことができるという効果もある。 According to this configuration, since the mountain is to be created in the position where the temperature is the highest among the cooking surfaces of the cooking container, that is, the heat of the cooking surface of the cooking container has not been used effectively so far, Can be used effectively. In addition, the configuration can shorten the time during which a part of the cooking container is heated more than necessary, and thus has the effect of extending the life of the cooking container.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ方向選択部は、調理容器の調理面の中心を山を作る目標位置として設定し、調理容器の縁部から目標位置へ向かう方向をかき混ぜ方向として選択することが好ましい。 In the cooking assistance robot, it is preferable that the stirring direction selection unit sets the center of the cooking surface of the cooking container as a target position for creating a mountain, and selects the direction from the edge of the cooking container toward the target position as the stirring direction.
この構成によれば、調理容器の調理面全体から満遍なく中心に向けて調理材料を集めることができる。また、構成では、調理材料が調理容器の中心へ集められるため、調理容器の中心以外の部分に集める場合と比較して調理容器から調理材料がこぼれるのを低減することができる。 According to this configuration, cooking materials can be collected from the entire cooking surface of the cooking container toward the center evenly. Moreover, in a structure, since cooking material is collected to the center of a cooking container, it can reduce that cooking material spills from a cooking container compared with the case where it collects in parts other than the center of a cooking container.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ方向選択部は、調理容器の調理面の中心を山を作る目標位置として設定するとともに、調理容器の縁部に複数の開始点を設定し、調理容器の調理面に垂直な面であって、目標位置と各開始点とを通る複数の仮想垂直面のうち、当該各仮想垂直面における調理材料の高さの平均に対する分散が最も大きくなる仮想垂直面に沿った方向をかき混ぜ方向として選択することが好ましい。 In the cooking assistance robot, the stirring direction selection unit sets the center of the cooking surface of the cooking container as a target position for creating a mountain, sets a plurality of starting points at the edge of the cooking container, and is perpendicular to the cooking surface of the cooking container. A direction along the virtual vertical plane in which the variance with respect to the average height of the cooking material in each virtual vertical plane is the largest among the plurality of virtual vertical planes passing through the target position and each starting point. It is preferable to select the stirring direction.
この構成によれば、上述のように調理容器の中心に調理材料を集める効果に加えて、調理材料の高さのばらつきが最も大きい方向、すなわち調理材料の山の形成が不充分な方向を検出することができるため、その方向へのかき混ぜ動作を行うことにより、効率的に山作り動作を行うことができる。 According to this configuration, in addition to the effect of collecting the cooking ingredients at the center of the cooking container as described above, the direction in which the variation in the height of the cooking ingredients is the largest, that is, the direction in which the formation of the cooking ingredient is insufficient is detected. Therefore, the mountain-building operation can be efficiently performed by performing the mixing operation in that direction.
調理補助ロボットにおいて、調理容器内部の温度分布を測定する温度分布測定部をさらに備え、かき混ぜ方向選択部は、調理容器の調理面の中心を山を作る目標位置として設定するとともに、調理容器の縁部に複数の分割点を設定し、目標位置と各分割点とを結ぶことにより分割される調理容器上の複数の領域のうち、平均温度が最も低い領域を通るように設定された調理容器の縁部から目標位置までの方向をかき混ぜ方向として選択することが好ましい。 The cooking assistance robot further includes a temperature distribution measurement unit that measures the temperature distribution inside the cooking container, and the stirring direction selection unit sets the center of the cooking surface of the cooking container as a target position for creating a mountain and the edge of the cooking container. A plurality of division points are set in the section, and the cooking container set to pass through the region having the lowest average temperature among the plurality of regions on the cooking container divided by connecting the target position and each division point. The direction from the edge to the target position is preferably selected as the stirring direction.
この構成によれば、充分に加熱されていない調理材料を調理容器の温度の高い中心領域に集めることができるので、調理容器の熱を有効に利用して調理材料を満遍なく加熱することができる。 According to this configuration, cooking materials that are not sufficiently heated can be collected in the central region where the temperature of the cooking container is high, so that the cooking materials can be heated evenly by effectively using the heat of the cooking container.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ駆動部は、かき混ぜ駆動部に取り付けられたかき混ぜ器具の調理容器内での位置及び角度を変化させることにより、かき混ぜ動作を行うように構成され、山を崩す動作では、かき混ぜ器具のうち、調理容器から遠い部分ほどかき混ぜ方向の移動で先行するようにかき混ぜ器具を傾斜させた状態で移動させることが好ましい。 In the cooking assistance robot, the agitation drive unit is configured to perform the agitation operation by changing the position and angle of the agitation utensil attached to the agitation drive unit in the cooking container. Of the utensils, it is preferable to move the mixing utensil in an inclined state so that the part farther from the cooking container precedes the movement in the mixing direction.
この構成によれば、調理材料に対してかき混ぜ器具を介して直接力を作用させてかき混ぜ動作を行うことができるので、調理容器内の調理材料の山崩し動作を精度良く安定して行うことができる。さらに、構成では、調理容器から遠い部分ほどかき混ぜ方向の移動で先行するようにかき混ぜ器具を傾斜させた状態でかき混ぜ器具を移動させるようにしているため、山から崩れた調理材料をかき混ぜ器具の途中部で上から押さえ付けることにより、調理材料が調理容器からこぼれ落ちるのを抑制することができる。 According to this configuration, since the stirring operation can be performed by directly applying a force to the cooking material via the stirring tool, the crushed operation of the cooking material in the cooking container can be performed accurately and stably. it can. In addition, in the configuration, the stirrer is moved in a state where the stirrer is tilted so that the part farther from the cooking container moves in the stirrer direction, so that the cooking material that has collapsed from the mountain is in the middle of the stirrer. By pressing from above with the part, it is possible to prevent the cooking material from spilling out of the cooking container.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ駆動部は、かき混ぜ駆動部に取り付けられたかき混ぜ器具の調理容器内での位置及び角度を変化させることにより、かき混ぜ動作を行うように構成され、山を作る動作では、かき混ぜ器具のうち、調理器具に近い部分ほどかき混ぜ方向の移動で先行するようにかき混ぜ器具を傾斜させた状態で移動させることが好ましい。 In the cooking assistance robot, the stirring drive unit is configured to perform the stirring operation by changing the position and angle of the stirring tool attached to the stirring drive unit in the cooking container. Of the utensils, it is preferable to move the stirring utensil in an inclined state so that the portion closer to the cooking utensil precedes the movement in the mixing direction.
この構成によれば、調理器具に近い部分ほどかき混ぜ方向の移動で先行するようにかき混ぜ器具を傾斜させた状態、つまり、調理容器の調理面と調理材料との間にかき混ぜ器具の先端部を滑り込ませるように当該かき混ぜ器具を寝かせた状態でかき混ぜ器具を移動させるため、調理容器の調理面に接する調理材料を上に掬い上げるようにしつつ、調理材料の山を作ることができる。したがって、構成によれば、調理容器の調理面に接する調理材料と、表層に位置する調理材料とを入れ替えることにより、調理容器の熱を調理材料により満遍なく伝えることができる。 According to this configuration, the tip of the stirring utensil is slid between the cooking surface of the cooking container and the cooking material in a state where the stirring utensil is inclined so that the portion closer to the cooking utensil is preceded by the movement in the stirring direction. Since the stirring utensil is moved while the stirring utensil is laid down, a pile of cooking materials can be made while scooping up the cooking material in contact with the cooking surface of the cooking container. Therefore, according to a structure, the heat of a cooking container can be uniformly transmitted by a cooking material by replacing the cooking material which touches the cooking surface of a cooking container, and the cooking material located in a surface layer.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ駆動部は、調理容器の位置及び角度を変化させる、又は調理容器に振動を加えることにより、かき混ぜ動作を行うように構成されていることが好ましい。 In the cooking assistance robot, it is preferable that the stirring drive unit is configured to perform a stirring operation by changing the position and angle of the cooking container or by applying vibration to the cooking container.
この構成によれば、調理材料に直接異物を接触させず、調理材料に余計な力を与えることがないので、型崩れし易い調理材料であっても型崩れが起きるのを抑制することができる。 According to this configuration, the foreign material is not brought into direct contact with the cooking material, and no extra force is applied to the cooking material, so that it is possible to suppress the occurrence of mold deformation even when the cooking material is easily deformed. .
調理補助ロボットにおいて、調理材料及び調理レシピごとに予め設定されたかき混ぜ情報を蓄積するためのかき混ぜ情報記憶部と、少なくとも調理材料の種類、使用量、動作の開始及び動作時間を含む情報の入力を受け付ける操作指示入力部とをさらに備え、操作指示入力部により入力された情報とかき混ぜ情報とに基づいて、かき混ぜ駆動部によるかき混ぜ動作が制御されることが好ましい。 In the cooking assistance robot, a stirring information storage unit for storing stirring information set in advance for each cooking material and cooking recipe, and input of information including at least the type of cooking material, the amount used, the start of operation, and the operation time It is preferable that an operation instruction input unit is further provided, and the mixing operation by the mixing drive unit is controlled based on the information input by the operation instruction input unit and the mixing information.
この構成によれば、例えば、使用者から入力された調理材料の種類に基づいて、当該調理材料に適した調理、例えば、調理材料の型崩れを低減するためのかき混ぜ速度の制御等を行うことができる。 According to this configuration, for example, based on the type of cooking material input by the user, cooking suitable for the cooking material, for example, control of the mixing speed for reducing the deformation of the cooking material, etc. Can do.
調理補助ロボットにおいて、高さ分布測定部により測定された高さ分布に基づいて、調理材料の混合状態を検出する混合状態検出部をさらに備え、混合状態検出部による混合状態に基づいて、加熱量、加熱時間、かき混ぜ方向及びかき混ぜ時間が調整されることが好ましい。 The cooking assistance robot further includes a mixing state detection unit that detects the mixing state of the cooking material based on the height distribution measured by the height distribution measuring unit, and the heating amount based on the mixing state by the mixing state detection unit It is preferable that the heating time, the stirring direction and the stirring time are adjusted.
この構成によれば、調理材料の混合状態を検出することができるので、この混合状態に基づいて加熱量、加熱時間、かき混ぜ方向及びかき混ぜ時間を調整することができる。 According to this configuration, since the mixing state of the cooking ingredients can be detected, the heating amount, the heating time, the stirring direction, and the stirring time can be adjusted based on the mixing state.
調理補助ロボットにおいて、かき混ぜ駆動部は、かき混ぜ駆動部に取り付けられたかき混ぜ器具の調理容器内での位置及び角度を変化させることにより、かき混ぜ動作を実行するように構成され、かき混ぜ器具に加わる外力を検出する力検出部と、かき混ぜ器具が当該かき混ぜ器具以外の物と接触した際に発生する音を収録する集音部と、かき混ぜ器具に加わる外力が所定の閾値を上回った場合に、所定時間前から閾値を上回った時点までの音を集音部から抽出し、音の周波数成分のうち、調理容器の固有振動数近傍の周波数成分の強度が所定の値を下回るか否かを判定することにより異常状態にあるか否かを検出する異常検出部とをさらに備え、異常検出部により異常状態にあると検出された場合には、調理容器とかき混ぜ器具との間に調理材料が挟みこまれたと判断して、現時点で行われているかき混ぜ動作を中止するように構成されていることが好ましい。 In the cooking assistance robot, the agitation drive unit is configured to perform the agitation operation by changing the position and angle of the agitation device attached to the agitation drive unit in the cooking container, and applies an external force applied to the agitation device. When a force detection unit to detect, a sound collection unit that records sound generated when the mixing device comes into contact with an object other than the mixing device, and when an external force applied to the mixing device exceeds a predetermined threshold, a predetermined time By extracting the sound from the sound collecting unit until the time when the threshold value is exceeded, and by determining whether or not the intensity of the frequency component in the vicinity of the natural frequency of the cooking container is below a predetermined value among the frequency components of the sound And an abnormality detection unit that detects whether or not the abnormality is present. When the abnormality detection unit detects that there is an abnormality, the adjustment is performed between the cooking container and the mixing utensil. It is determined that the material is sandwiched, it is preferably configured to stop the operation stirring being performed at present.
この構成によれば、調理材料が調理容器とかき混ぜ器具との間に挟まった場合にかき混ぜ動作を中止することができるので、調理材料に対して過剰の力が与えられるのを抑制することにより、比較的やわらかい調理材料についても型崩れを抑制することができる。 According to this configuration, the stirring operation can be stopped when the cooking material is sandwiched between the cooking container and the stirring utensil, thereby suppressing an excessive force from being applied to the cooking material. Shape loss can be suppressed even for relatively soft cooking ingredients.
また、本発明の別の局面に係る調理補助方法は、調理補助ロボットによって調理容器内部の調理材料を物理的に移動させることにより調理を行う調理補助方法であって、調理補助ロボット内において、調理容器内の調理材料の高さ分布を測定するステップと、調理補助ロボット内において、調理容器内に所定高さ以上の山が形成されているか否かを判定するステップと、調理補助ロボット内において、山が存在する場合に山を崩すためのかき混ぜ方向を選択する一方、山が存在しない場合に山を作るためのかき混ぜ方向を選択するステップと、調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部によって、選択された混ぜ方向に調理材料を移動させることにより、山を崩す動作、又は山を作る動作を行うステップとを含む。 A cooking assistance method according to another aspect of the present invention is a cooking assistance method in which cooking is performed by physically moving a cooking material inside a cooking container by a cooking assistance robot, and cooking is performed in the cooking assistance robot. A step of measuring the height distribution of the cooking material in the container; a step of determining whether or not a mountain having a predetermined height or more is formed in the cooking container in the cooking assistance robot; Select the mixing direction for breaking the mountain when a mountain exists, while selecting the mixing direction for creating the mountain when no mountain exists, and the mixing drive selected by the mixing drive of the cooking assistance robot Performing the operation of breaking the mountain or the operation of creating the mountain by moving the cooking ingredients in the direction.
本発明によれば、調理容器内に所定高さ以上の山が形成されている場合、つまり、調理容器の調理面から上に離れて加熱されにくい位置に調理材料が堆積している場合に、この調理材料を低い位置に落として加熱することができる。一方、所定高さ以上の山が存在しない場合、つまり、調理容器内に比較的に満遍なく調理材料が広がっている場合に、一旦山を作るとともに上述した山崩し動作を行うことにより、調理容器の調理面に接触していた調理材料と表層に位置していた調理材料とを入れ替えることができるため、満遍なく調理材料の加熱を行うことができる。 According to the present invention, when a mountain having a predetermined height or more is formed in the cooking container, that is, when the cooking material is deposited at a position that is difficult to be heated away from the cooking surface of the cooking container, This cooking material can be dropped and heated to a low position. On the other hand, when there is no mountain higher than the predetermined height, that is, when the cooking material spreads relatively uniformly in the cooking container, the mountain is temporarily formed and the above-described hill-climbing operation is performed. Since the cooking material in contact with the cooking surface and the cooking material located on the surface layer can be replaced, the cooking material can be heated uniformly.
したがって、本発明によれば、調理容器内部の調理材料の加熱むらが発生し難い効率的なかき混ぜ調理を行うことができる。 Therefore, according to the present invention, uneven heating of the cooking container inside the cooking material can perform difficult efficient stirring cooking occurs.
L1 線分
P1 集積目標位置
1、301 調理補助ロボット
2 器具駆動部
3 高さ分布測定部
4 かき混ぜ器具
5 調理容器
6 調理材料
9、309 制御部
24 ハンド部
25 力検出部
27 操作部
101、402 混合状態検出部
102、403 かき混ぜ方向選択部
103 動作種別判断部
104、404 異常検出部
105 かき混ぜ情報記憶部
106 操作指示入力部
107 動作指示部
302 調理容器駆動部
310 温度分布測定部
311 集音部
401 加熱状態検出部
405 動作履歴記録部
L1 line segment P1 accumulation target position 1,301 Cooking assist
Claims (19)
前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、
前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値以上の場合に、前記かき混ぜ動作のかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、
前記かき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、を備え、
前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理面に垂直な面において、前記調理材料の高さが最大となる頂点を通り、かつ前記調理材料の高さの分散が最大となる面に沿った方向を前記かき混ぜ方向として選択するものであること
を特徴とする調理補助ロボット。 A stirring drive that stirs the cooking ingredients inside the cooking container;
A height distribution measurement unit for measuring the height distribution of the cooking material with reference to the cooking surface of the cooking container;
When the height of the cooking material measured by the height distribution measuring unit is a predetermined value or more, a stirring direction selecting unit that selects a stirring direction of the stirring operation;
An operation instruction unit for instructing the stirring drive unit according to the stirring direction ,
The agitation direction selection unit passes through a vertex that maximizes the height of the cooking material on a surface perpendicular to the cooking surface, and a direction along the surface where the dispersion of the height of the cooking material is maximized. A cooking assistance robot characterized by being selected as a stirring direction .
を特徴とする請求項1に記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to claim 1.
前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、A height distribution measurement unit for measuring the height distribution of the cooking material with reference to the cooking surface of the cooking container;
前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の山作りかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、When the height of the cooking material measured by the height distribution measurement unit is less than a predetermined value, a stirring direction selection unit that selects a mountain-making stirring direction of the stirring operation;
前記山作りかき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、を備え、An operation instructing unit for instructing the agitation driving unit to agitation operation according to the mountain-making agitation direction,
前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理面の露出度が所定値よりも高い前記調理面の領域を特定し、前記露出度の高い領域を山作り目標位置と設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものであることThe mixing direction selection unit specifies an area of the cooking surface where the degree of exposure of the cooking surface is higher than a predetermined value, sets the region with the high degree of exposure as a mountain creation target position, and moves toward the mountain creation target position The direction should be selected as the mountain-shaking direction
を特徴とする調理補助ロボット。Cooking assistance robot characterized by.
前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、A height distribution measurement unit for measuring the height distribution of the cooking material with reference to the cooking surface of the cooking container;
前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の山作りかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、When the height of the cooking material measured by the height distribution measurement unit is less than a predetermined value, a stirring direction selection unit that selects a mountain-making stirring direction of the stirring operation;
前記山作りかき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、An operation instructing unit for instructing the agitation driving unit in accordance with the agitation direction of the mountain making;
前記かき混ぜ駆動部のかき混ぜ動作の履歴として、前記調理面の所定の領域ごとに調理材料の存在していた時間を記録する動作履歴記録部と、を備え、An operation history recording unit that records a time during which cooking ingredients existed for each predetermined region of the cooking surface as a history of the stirring operation of the stirring drive unit;
前記かき混ぜ方向選択部は、前記かき混ぜ動作の履歴に基づいて前記調理面の利用頻度が所定値よりも低い前記調理面の領域を特定し、前記利用頻度の低い領域に山を作る山作り目標位置を設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものであることThe stirring direction selection unit specifies a region of the cooking surface whose usage frequency of the cooking surface is lower than a predetermined value based on the history of the stirring operation, and a mountain creation target position for creating a mountain in the region of low usage frequency And select the direction toward the mountain creation target position as the mountain agitation direction.
を特徴とする調理補助ロボット。A cooking assistance robot characterized by
を特徴とする請求項3または4に記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to claim 3 or 4, characterized in that:
を特徴とする請求項4に記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to claim 4.
前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、A height distribution measurement unit for measuring the height distribution of the cooking material with reference to the cooking surface of the cooking container;
前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の山作りかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、When the height of the cooking material measured by the height distribution measurement unit is less than a predetermined value, a stirring direction selection unit that selects a mountain-making stirring direction of the stirring operation;
前記山作りかき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、An operation instructing unit for instructing the agitation driving unit in accordance with the agitation direction of the mountain making;
前記調理容器の調理面の温度分布を測定する温度分布測定部と、を備え、A temperature distribution measuring unit for measuring the temperature distribution of the cooking surface of the cooking container,
前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理容器の調理面のうち最も温度が高い位置を山作り目標位置として設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものであることThe stirring direction selection unit sets a position having the highest temperature among the cooking surfaces of the cooking container as a mountain creation target position, and selects a direction toward the mountain creation target position as the mountain creation stirring direction.
を特徴とする調理補助ロボット。Cooking assistance robot characterized by.
前記調理容器の調理面を基準とした前記調理材料の高さ分布を測定する高さ分布測定部と、A height distribution measurement unit for measuring the height distribution of the cooking material with reference to the cooking surface of the cooking container;
前記高さ分布測定部により測定された前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の山作りかき混ぜ方向を選択するかき混ぜ方向選択部と、When the height of the cooking material measured by the height distribution measurement unit is less than a predetermined value, a stirring direction selection unit that selects a mountain-making stirring direction of the stirring operation;
前記山作りかき混ぜ方向に応じたかき混ぜ動作を前記かき混ぜ駆動部に指示する動作指示部と、を備え、An operation instructing unit for instructing the agitation driving unit to agitation operation according to the mountain-making agitation direction,
前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理容器の調理面の中心を山作り目標位置として設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものであることThe stirring direction selection unit sets a center of the cooking surface of the cooking container as a mountain creation target position, and selects a direction toward the mountain creation target position as the mountain creation stirring direction.
を特徴とする調理補助ロボット。Cooking assistance robot characterized by.
を特徴とする請求項8に記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to claim 8.
前記かき混ぜ方向選択部は、前記調理容器の調理面の中心を前記山作り目標位置として設定すると共に、前記調理容器の縁部に複数の分割点を設定し、前記山作り目標位置と各分割点とを結ぶことにより分割される前記調理容器上の複数の領域のうち、前記調理材料の表面の平均温度が最も低い領域を通る方向を前記山作りかき混ぜ方向として選択するものであることThe stirring direction selection unit sets the center of the cooking surface of the cooking container as the mountain creation target position, sets a plurality of division points on the edge of the cooking container, and sets the mountain creation target position and each division point. Of the plurality of regions on the cooking container that are divided by tying together, the direction passing through the region where the average temperature of the surface of the cooking material is the lowest is selected as the mixing direction of the mountain.
を特徴とする請求項8に記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to claim 8.
を特徴とする請求項1から10いずれかに記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to any one of claims 1 to 10, wherein:
を特徴とする請求項1から11いずれかに記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to any one of claims 1 to 11, wherein:
前記かき混ぜ駆動部は、前記操作指示入力部により入力された情報に基づいてかき混ぜ速度を制御することThe agitation drive unit controls the agitation speed based on information input by the operation instruction input unit.
を特徴とする請求項1から12いずれかに記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to claim 1, wherein:
前記かき混ぜ器具が当該かき混ぜ器具以外の物と接触した際に発生する音を収録する集音部と、A sound collection unit that records sound generated when the stirring device comes into contact with an object other than the stirring device;
前記かき混ぜ器具に加わる外力が所定の閾値を上回った場合に、前記集音部から抽出した音の周波数成分のうち、前記調理容器の固有振動数近傍の周波数成分の強度に基づいてかき混ぜ動作の異常を検出する異常検出部と、をさらに備え、Abnormal mixing operation based on the intensity of the frequency component in the vicinity of the natural frequency of the cooking container among the frequency components of the sound extracted from the sound collecting unit when the external force applied to the mixing device exceeds a predetermined threshold An anomaly detection unit for detecting
前記かき混ぜ駆動部は、前記異常検出部により異常状態にあると検出された場合に、かき混ぜ動作を停止する制御を行うことThe agitation drive unit performs control to stop the agitation operation when the abnormality detection unit detects an abnormal state.
を特徴とする請求項1から13いずれかに記載の調理補助ロボット。The cooking assistance robot according to claim 1, wherein:
前記調理補助ロボット内において、前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値以上か否かを判定するステップと、In the cooking assistance robot, determining whether the height of the cooking material in the cooking container is a predetermined value or more;
前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値以上の場合に、前記調理面に垂直な面において、前記調理材料の高さが最大となる頂点を通り、かつ前記調理材料の高さの分散が最大となる面に沿った方向をかき混ぜ方向として選択するステップと、In the cooking assistance robot, when the height of the cooking material is equal to or higher than a predetermined value, the surface of the cooking material passes through an apex where the height of the cooking material is maximum, and the height of the cooking material is high. Selecting the direction along the surface with the maximum variance as the stirring direction;
前記選択されたかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含むことDriving the stirring driving unit of the cooking assistance robot in the selected mixing direction to mix the cooking ingredients.
を特徴とする調理補助ロボットを用いた調理補助方法。A cooking assistance method using a cooking assistance robot characterized by the above.
前記調理補助ロボット内において、前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値未満か否かを判定するステップと、Determining whether the height of the cooking material in the cooking container is less than a predetermined value in the cooking assistance robot;
前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記調理面の露出度が所定値よりも高い前記調理面の領域を特定し、前記露出度の高い領域を山作り目標位置と設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を山作りかき混ぜ方向として選択するステップと、In the cooking assistance robot, when the height of the cooking material is less than a predetermined value, an area of the cooking surface in which the degree of exposure of the cooking surface is higher than a predetermined value is specified, and the region with a high degree of exposure is A step of setting as a target position for making and selecting a direction toward the target position for mountain creation as a direction for stirring mountains;
前記選択された山作りかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含むことDriving the stirring driving unit of the cooking assistance robot in the selected mountain-making stirring direction to stir the cooking ingredients.
を特徴とする調理ロボットを用いた調理補助方法。A cooking assistance method using a cooking robot characterized by the above.
前記調理補助ロボット内において、前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値未満か否かを判定するステップと、Determining whether the height of the cooking material in the cooking container is less than a predetermined value in the cooking assistance robot;
前記調理補助ロボット内において、前記かき混ぜ動作の履歴として、前記調理面の所定の領域ごとに調理材料の存在していた時間を記録するステップと、In the cooking assistance robot, as a history of the stirring operation, recording time during which cooking ingredients existed for each predetermined area of the cooking surface;
前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記かき混ぜ動作の履歴に基づいて前記調理面の利用頻度が所定値よりも低い前記調理面の領域を特定し、前記利用頻度の低い領域に山を作る山作り目標位置を設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を山作りかき混ぜ方向として選択するステップと、In the cooking assistance robot, when the height of the cooking material is less than a predetermined value, based on the history of the stirring operation, identify the area of the cooking surface whose usage frequency of the cooking surface is lower than a predetermined value, Setting a mountain creation target position for creating a mountain in the less frequently used area, and selecting a direction toward the mountain creation target position as a mountain creation agitation direction;
前記選択された山作りかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含むことDriving the stirring driving unit of the cooking assistance robot in the selected mountain-making stirring direction to stir the cooking ingredients.
を特徴とする調理ロボットを用いた調理補助方法。A cooking assistance method using a cooking robot characterized by the above.
前記調理補助ロボット内において、前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値未満か否かを判定するステップと、Determining whether the height of the cooking material in the cooking container is less than a predetermined value in the cooking assistance robot;
前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記調理容器の調理面のうち最も温度が高い位置を山作り目標位置として設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を山作りかき混ぜ方向として選択するステップと、In the cooking assistance robot, when the height of the cooking material is less than a predetermined value, the position where the temperature is the highest among the cooking surfaces of the cooking container is set as the mountain creation target position, and headed to the mountain creation target position. Selecting the direction as the mountain mixing direction,
前記選択された山作りかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含むことDriving the stirring driving unit of the cooking assistance robot in the selected mountain-making stirring direction to stir the cooking ingredients.
を特徴とする調理ロボットを用いた調理補助方法。A cooking assistance method using a cooking robot characterized by the above.
前記調理補助ロボット内において前記調理容器内の前記調理材料の高さが所定値未満か否かを判定するステップと、Determining whether the height of the cooking material in the cooking container is less than a predetermined value in the cooking assistance robot;
前記調理補助ロボット内において、前記調理材料の高さが所定値未満の場合に、前記調理容器の調理面の中心を山作り目標位置として設定し、前記山作り目標位置へ向かう方向を山作りかき混ぜ方向として選択するステップと、In the cooking assistance robot, when the height of the cooking material is less than a predetermined value, the center of the cooking surface of the cooking container is set as a mountain creation target position, and the direction toward the mountain creation target position is stirred Selecting a direction,
前記選択された山作りかき混ぜ方向に前記調理補助ロボットのかき混ぜ駆動部を駆動させて前記調理材料をかき混ぜるステップと、を含むことDriving the stirring driving unit of the cooking assistance robot in the selected mountain-making stirring direction to stir the cooking ingredients.
を特徴とする調理ロボットを用いた調理補助方法。A cooking assistance method using a cooking robot characterized by the above.
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