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家庭自動炒菜機設計

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更新時間：2017-08-29
發布人：tongjun2000

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家庭自動炒菜機設計

隨著科技的發展，人類的勞動力不斷被解放，取而代之的是一些自動化、智能化的機器。如洗衣機，讓人們不在手工洗滌衣物，減輕了人力負擔。因此，我們可以預知：未來將會有更多的智能機械走進我們的生活，提高我們的生活質量。因此，我研發了一臺自動炒菜機，減輕人們在廚房的勞動。
1本課題來源及研究的目的和意義
1.1本課題的意義
在CAM中，我們只要將編程代碼輸入數控機床、加工中心，裝載上毛坯，便可自動的完成零件的加工。所以：將食譜編成相應的代碼，輸入自動炒菜機，加上相應的菜，便可自動炒出可口的佳肴。自動炒菜，無人值守，省時省力。可以很方便的做一些自己不會做的菜肴，更適合不會做飯的人群。可連接計算機、手機、短信等，實現遠程控制，縮短就餐準備時間提高人們的生活效率。代碼采用宏錄制，方便儲存、交流。
1.2本課題所涉及的問題在國內（外）研究現狀及分析
經過在網上搜集關于自動炒菜機信息，發現最多的就是一款已經商品化的自動炒菜鍋。其信息如下：全自動炒菜機，是現在科技產品，由農業科學研究院多位教授和國外多名專家歷時五年時間，經過數千次實驗，成功研制出新一代微電腦操控智能烹飪設備，設備主要是方便，簡單的操作，無油煙。
全自動炒菜機是一臺采用專業烹飪程序模擬技術，無需人工看管，將準好的主料、配料、佐料全部一次性投入，設定程序后，自動熱油、自動翻炒，自動控制火候，無需經驗即可自動烹飪的一臺智能化設備
此類自動炒菜機的原理差不多，都是先將食材調料一次性放入封閉的鍋體內，然后加熱直至炒熟。與我們平常人工炒菜的過程有很大的差異。
此次研究設計的炒菜機是烹炒的中國菜系。由于飲食習慣的原因，其他國家很少做中國菜，所以自動炒菜機在其他國家的研究很少。因此基于全程模仿人工炒菜的自動炒菜機，屬于科研的處女地，一次研究意義極大。
1.3對課題所涉及的任務要求及實現預期目標的可行性分析
首先要完成產品的功能設計，產品能夠炒什么樣的菜：預計可炒普通家常菜，如酸辣土豆絲，蘑菇炒肉，木須肉，魚香肉絲，等等
能炒多少菜：本設計應用于家庭，因此設計大小為五口之家的菜量。鍋體直徑約為40cm，深10cm容量約為5升左右。
炒菜的自動化程度：全過程采用單片機控制，開始需把食材放到指定的菜盒，保證所需的調料盒里有充足的調料，輸入指定的代碼，插上電源便可開始自動翻炒，全過程無人值守。
炒出菜的味道：由于炒菜機經過標準化，而且電源電壓，調料，食材等均能保持一致，所以自動炒菜的工程能完全模擬代碼錄制時的場景，條件，因此理論上會炒出很完美可口的菜肴。但是由于各個條件有些細微的差別，如食材的老嫩，調料的細微差別，會有一些不足之處。由于代碼可以根據個人口味修正，甚至在炒菜的過程中人工控制一些參數。所以，可以在很大程度上得到修正。
1.4本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路
加熱：采用市場成熟化的電磁加熱，只需內置電磁加熱盤即可。優點：結構簡便，調溫幅度大且調節簡單，只需改變電壓便能調節溫度。
鍋體：采用不銹鋼可分離式。優點：方便清洗，便于湯類菜肴的盛放。
加料體：調料的種類很多，可分為液體類，如食用油，香油，麻油，水，醬油，醋等。粉末類，如食鹽，味精，勾芡粉，雞精等。顆粒類，如花椒，八角等。但這三類都可以用同一裝置來實現加料。加料體原理類似于播種機的下種機構，利用帶有盲孔的旋轉體的不斷旋轉，控制加料的量。三種狀態的調料可以通過盲孔直徑的大小來實現加料。通過回轉的圈數來實現加料的多少。旋轉采用小型步進電動機控制。
加菜：一般的菜肴需要若干種食材做成。如西紅柿炒雞蛋，需要雞蛋，西紅柿，蔥花三種。因此本設計有三個加菜的菜盒。一個為主菜盒，另外兩個為副菜盒。菜盒采用翻轉方式放菜，結構簡單、可靠。旋轉同樣采用小型步進電動機。
翻炒：通過一個可旋轉的攪拌體代替人工的翻炒。攪拌體可升降，也可做旋轉運動。均由小型步進電動機控制。其中上下升降采用齒輪齒條副來實現。
部件安排：把鍋和加熱體至于產品的中下方，類似于普通電炒鍋。將加料裝置，加菜盒整合在一個結構上，通過控制改變各個部件與鍋口的位置，實現放料。
炒菜過程控制：本設計采用單片機控制整個炒菜流程，將整個流程整合成一種標準的文件，該文件可被個人pc識別閱讀，修改。亦能被機器所帶的單片機所識別，控制整個炒菜的流程。
控制代碼的生成：采用宏錄制的方式。在各個部件如加調料，加食材、加調料、翻炒等均設有手動按鈕。錄制時，按下控制面板上的宏錄制按鈕。由炒菜豐富的廚師通過各個控制按鈕，完成加食用油、加熱、加調料、加食材、翻炒等整個炒菜過程，類似于普通的炒菜。此時單片機會自動記錄下炒菜整個過程以及各個參數，并生成對應的代碼文件，以供使用。此代碼由于標準化，因此有很強的互換性，可以發布到互聯網上。論壇里分享，代替普通的文字食譜，因此菜譜來源廣泛。
1.5完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法
加調料條件：保證加料準確，不加錯料。每個加料器必須有固定的位置，不能裝錯，并由標簽供人識別。然后需要加料量保證準確，需要使得加料機構工作狀態良好，可靠性高。
人際交換條件：盡可能的使得操作簡單化、方便化、傻瓜化。加入獨創的宏錄制方式，使得整個過程十分簡單易懂。
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