干实事儿,抓重点,快速推动。这就把宏大叙事拆解成一个个可招标、可交付、可验收的具体课题。
"具身智能"AI烹饪机器人系统 - 外委研发课题清单
总体目标:实现中餐烹饪全流程的无人化、智能化、柔性化生产。
课题一:多食材自适应抓取与上料系统
- 目标: 让机器人能可靠地从料框中抓取多种形态的食材(土豆、黄瓜、叶菜、肉块),并准确放入下一环节。
- 具体内容:
- 基于3D视觉的散乱物品识别与抓取点计算。
- 设计支持快换的末端执行器(吸盘用于叶菜/平整面,柔性手用于不规则物体)。
- 集成力觉传感器,实现柔顺抓取,防止捏碎。
- 开发抓取算法,优先抓取最上层物品,避免干扰。
- 交付验收: 机器人对混合料框中的物品,抓取成功率达≥99.5%。
课题二:AI视觉精确定位与质检系统
- 目标: 为整个系统提供"眼睛",实现定位、识别和质量检查。
- 具体内容:
- 食材上料前的识别与分类(这是土豆还是胡萝卜?)。
- 砧板/锅具的位姿定位,引导机械臂精准放置。
- 菜品烹饪后的成品质量检查(颜色、色泽、有无焦糊)。
- 刀具磨损程度的视觉检测。
- 交付验收: 视觉系统输出坐标精度达到±0.5mm,识别准确率≥99.9%。
课题三:仿生切配执行单元
- 目标: 安全、高效、精准地完成切、剁、片等刀工动作。
- 具体内容:
- 机械臂持刀切削的轨迹规划与力控算法开发。
- 针对不同食材(如韧性的肉、脆性的黄瓜)的自适应参数库。
- 安全防护系统设计,防止人为干预时意外发生。
- 开发刀具快换与自动校准模块。
- 交付验收: 切出的食材尺寸符合预设标准(如丝、丁、片),误差<±1mm。
课题四:烹饪流程柔性协作系统
- 目标: 实现"抓取-放置-烹饪-出锅-清洗"全流程的丝滑衔接。
- 具体内容:
- "抓盒放锅":机械臂将食材盒精准放入智能炒锅的卡位。
- "出锅装盘":炒锅完成后,机械臂抓取锅体,将菜品倒入指定餐盘。
- "自动清洗":机械臂将空锅/空盒放入自动清洗池,并触发清洗程序。
- 多机器人、多设备间的任务调度与防碰撞算法。
- 交付验收: 整个流程衔接无停顿,单次任务循环时间误差<±2秒。
课题五:中央调度与数字孪生系统(MES/SCADA)
- 目标: 做整个系统的"大脑",实现任务调度、数据监控和流程优化。
- 具体内容:
- 接收订单,解析菜谱,并分解为设备可执行的指令序列。
- 实时监控所有设备状态(机器人、炒锅、视觉),异常报警。
- 记录全流程数据(时间、重量、温度),实现一键溯源。
- 开发数字孪生界面,在虚拟环境中映射和监控物理设备的实时运行。
- 交付验收: 系统能同时管理并执行3个以上不同菜品的并行生产任务,所有数据记录无误。
下一步动作:
- 就把上面这五个课题名称和一两句简介先发出去招标!
- 有兴趣、有实力的供应商自然会来对接。
- 他们来了之后,咱们再针对每个课题,把更详细的技术规格书(比如要用什么品牌的机器人、视觉相机精度要求多少、通信协议要用Modbus TCP还是OPC UA)单独给他们,让他们据此报价和做方案。
这样搞,又快又专业,还能找到真正懂行的伙伴。
"具身智能"AI烹饪机器人系统 - 外委研发项目招标书(技术部分)
一、 项目概述
1.1 项目目标
研发一套基于AI视觉与机器人技术的全自动中餐烹饪系统,实现从食材抓取、精准切配、自动烹饪到出锅装盘 的全流程无人化作业。系统需具备高柔性、高可靠性、高出品一致性,并实现全流程数据追溯。
1.2 核心功能要求
- 多食材自适应上料:能处理土豆、黄瓜、辣椒、叶菜、肉类等常见食材。
- 仿生刀工处理:完成切丝、切片、切丁、剁块等标准化刀工。
- 柔性流程协作:机械臂与智能炒锅、清洗站等辅助设备无缝协作。
- 智能质量管控:基于视觉的食材与成品质量判定,生产数据全程记录。
- 中央调度监控:通过MES/SCADA系统集中管理任务、设备与配方。
二、 详细执行方案与课题分解
本项目分解为以下五个独立可招标的子系统课题,供应商可针对一个或多个课题进行投标。
课题一:多食材自适应抓取与上料系统
-
执行方案:
- 采用高精度6轴工业机器人(负载≥10kg)。
- 机器人腕部集成力觉传感器 和自动快换装置。
- 开发基于吸盘阵列(用于叶菜、平整表面)和柔性自适应手指(用于不规则物体)的末端执行器库。
- 上方部署3D视觉相机,对料框内散乱物品进行扫描。
- 算法基于点云数据进行实例分割、位姿估计和抓取点规划。
-
技术评估参数 (Technical Evaluation Criteria):
参数类别 详细指标 目标值 性能指标 单次抓取周期 ≤ 4 秒 抓取成功率(混合料框) ≥ 99.5% 力控精度 ±0.5 N 视觉系统 点云精度 ±0.2 mm 识别准确率 ≥ 99.9% 图像处理速度 ≤ 0.5 秒 机械要求 机器人重复定位精度 ±0.02 mm 快换装置重复精度 ±0.01 mm 末端执行器材质 食品级不锈钢/医用级硅胶
课题二:AI视觉精确定位与质检系统
-
执行方案:
- 在抓取、切配、装盘等关键工位部署3D/2D视觉相机。
- 开发深度学习模型(如YOLO、Mask R-CNN)进行食材分类、切割后尺寸测量、成品色泽分析。
- 使用PnP等算法计算锅具、砧板的精确6D位姿,引导机械臂。
- 建立标准品图像库,设置质量判定阈值(如颜色HSV范围、焦糊区域面积)。
-
技术评估参数 (Technical Evaluation Criteria):
参数类别 详细指标 目标值 定位性能 6D位姿估计精度 X, Y, Z: ±0.5 mm; Rx, Ry, Rz: ±0.5° 引导机器人放置精度 ±0.5 mm 识别性能 食材分类准确率 ≥ 99.9% 切割尺寸测量精度 ±0.5 mm 质检性能 成品不合格品检出率 ≥ 99% 误报率 ≤ 1% 系统要求 单次检测耗时 ≤ 1 秒 相机防护等级 IP67 (防油污、水汽)
课题三:仿生切配执行单元
-
执行方案:
- 采用高刚性6轴工业机器人(负载≥20kg),腕部集成力觉传感器。
- 开发专用刚性刀架,将刀具直接固定于机械臂末端,确保极致刚性。
- 针对不同食材(如胡萝卜、带骨肉)和刀法(切、剁),开发不同的力控切割轨迹算法。
- 设计刀具清洁与自动更换(可选)模块。
-
技术评估参数 (Technical Evaluation Criteria):
参数类别 详细指标 目标值 加工精度 切丝/片/丁尺寸误差 ≤ ±0.5 mm 切割面平整度 无明显撕裂、斜切 性能指标 单次切配周期(切丁,100g) ≤ 10 秒 力控响应频率 ≥ 1000 Hz 安全与耐久 刀具材质 商用级高碳不锈钢 系统急停响应时间 ≤ 50 ms 连续工作时间 ≥ 8 小时
课题四:烹饪流程柔性协作系统
-
执行方案:
- 集成智能炒菜机(需开放通信与控制接口)。
- 开发流程调度中间件,协调机械臂、炒锅、传送带、清洗站的动作顺序。
- 机械臂完成"抓取食材盒 -> 精准放入炒锅 -> 触发炒锅开始工作 -> 抓取炒锅 -> 倒菜入盘 -> 将空锅放入清洗站"的全套动作。
- 开发防碰撞算法,确保多设备协同工作时的安全。
-
技术评估参数 (Technical Evaluation Criteria):
参数类别 详细指标 目标值 协作精度 锅具放置重复精度 ±1.0 mm 倒菜动作成功率 100% 流程性能 单菜流程节拍(从抓料到出锅) ≤ 180 秒 (符合厨师效率) 多任务并行能力 支持3个以上菜品同时制作 设备接口 通信协议 Modbus TCP/IP, OPC UA, MQTT 控制接口 需提供完整的API控制库
课题五:中央调度与数字孪生系统(MES/SCADA)
-
执行方案:
- 基于C#/Java/Python开发中央控制软件。
- 集成数据库(如MySQL, TimescaleDB)存储订单、配方、生产数据。
- 开发可视化界面,实时显示设备状态、生产进度、报警信息。
- 实现数字孪生功能,3D虚拟模型与物理设备实时同步。
- 提供报表功能,统计OEE(设备综合效率)、产能、物料消耗等。
-
技术评估参数 (Technical Evaluation Criteria):
参数类别 详细指标 目标值 系统性能 系统响应时间 ≤ 100 ms 数据记录完整率 100% 系统可用性 ≥ 99.9% 功能要求 配方管理数量 ≥ 1000 个 订单排队容量 ≥ 100 个 历史数据查询速度 ≤ 3 秒 接口要求 与设备通信协议 支持Modbus TCP, OPC UA, MQTT 与上游系统(ERP)接口 支持RESTful API
三、 交付物要求
- 硬件: 所有机器人、传感器、执行器、控制柜等。
- 软件: 全套源代码、控制算法、视觉模型、中央控制软件安装包及API文档。
- 文档: 详细设计文档、用户手册、维护手册、测试报告、BOM清单。
- 培训: 对甲方技术人员进行系统操作、维护、二次开发的培训。
四、 项目里程碑建议
- M1(8周): 技术方案详细设计评审。
- M2(16周): 各子系统开发与独立测试完成。
- M3(20周): 系统集成与联调,完成功能验证。
- M4(24周): 系统试运行,达成所有性能指标,项目验收。
本计划书旨在为您构建一个世界领先、技术震撼、体验一流的智能烹饪展示中心,将其打造为公司的核心技术名片,从而强力驱动市场开拓。
"智能未来厨房"展示中心项目计划书
一、 项目概述
- 项目名称: 智能未来厨房展示中心
- 项目单位: 西安电器科技有限公司
- 项目背景: 为应对家电及厨具行业智能化、高端化趋势,展示公司技术实力,颠覆传统烹饪体验,开辟B端(地产、酒店、连锁餐饮)和C端高端市场新赛道。
- 项目愿景: 打造一个集AI算法、具身智能机器人、物联网智能厨具 于一体的无人化烹饪场景,全方位展示食材预处理、精准烹饪、自动清洁的完整闭环,彰显品牌科技领先形象。
- 核心亮点: 全流程无人干预、多设备协同作业、烹饪过程可视化、菜品质量数字化。
二、 核心展示场景与技术方案
整个展示中心将围绕一个核心流程展开:"从料框到餐盘"。
核心流程演示: 一道经典菜肴(如:鱼香肉丝)的全自动制作
| 环节 | 技术实现与设备 | 展示价值 |
|---|---|---|
| 1. 视觉识别上料 | 3D视觉相机 扫描料框,AI算法 识别定位土豆、胡萝卜、肉丝。六轴机器人 通过柔性夹爪/吸盘自适应抓取。 | 展示AI感知 和机器人柔顺操作能力,解决非标食材抓取行业难题。 |
| 2. 精准自动化切配 | 机器人切换专用刀夹具 ,基于力觉传感器反馈,执行仿生切丝动作。切配尺寸数据实时显示。 | 展示精准化、标准化加工能力,替代昂贵人工厨师刀工。 |
| 3. 智能炒制 | 机器人将食材盒放入智能炒菜机 。炒菜机自动执行热油、投料、翻炒、调味 流程。红外测温仪 实时监测锅温,称重传感器控制精准投料。 | 突出智能厨具 的核心地位,展示其数字化菜谱 和精准火候控制技术。 |
| 4. 自动出锅与装盘 | 炒制完成后,机器人抓取炒锅,将菜品倒入预定餐盘中。动作流畅,无滴洒。 | 展示机器人与厨具的无缝协作,体现系统集成的高度成熟性。 |
| 5. 自动清洁 | 机器人将空锅具放入自动清洗站,触发清洗程序。 | 完成烹饪全生命周期闭环,展示便捷性与高效性。 |
辅助展示区:
- 数字孪生大屏: 巨型屏幕实时显示整个系统的运行状态,包括:机器人运动轨迹、3D视觉识别结果、炒锅温度曲线、订单进度、营养数据等,让无形技术变得可视、可感。
- 互动体验区: 参观者可通过iPad选择不同菜谱(如宫保鸡丁、清炒时蔬),一键下达指令,触发系统为您专属制作,等待片刻即可品尝,形成强烈震撼体验。
三、 技术架构与设备清单
| 层级 | 组成部分 | 推荐配置/技术要求 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 感知层 | 3D视觉相机 | Intel RealSense / 奥比中光 | 用于食材定位、位姿估算 |
| 2D视觉相机 | 海康威视/大华 | 用于成品质检、OCR识别 | |
| 力觉传感器 | OnRobot / Robotiq | 实现柔顺抓取与精密操作 | |
| 称重传感器 | 多点称重模块 | 集成于炒锅及投料系统 | |
| 红外测温仪 | 高响应精度 | 实时监测锅温 | |
| 执行层 | 六轴工业机器人 | 埃斯顿/汇川/发那科 (负载10-20kg) | 主力执行机构 |
| 智能厨具(核心) | 智能炒菜机(定制开放接口) | 品牌露出重点 | |
| 末端执行器 | 柔性夹爪、真空吸盘、专用刀架、快换装置 | ||
| 自动清洗站 | 定制开发,集成水气接口 | ||
| 网络层 | 工业交换机 | 千兆网络,保证数据实时传输 | |
| 协议转换 | 支持Modbus TCP/IP, OPC UA, MQTT | 实现异购设备互联 | |
| 决策层 | 工控机/边缘服务器 | 高性能GPU(用于视觉AI推理) | 系统本地大脑 |
| 中央控制软件 | 自研SCADA系统,集成调度算法 | ||
| AI算法 | 自研/外购:YOLO、Mask R-CNN、PointNet++ | 用于识别、分割、位姿估计 | |
| 云平台 | 数字孪生系统 | Unity3D/Unreal Engine 开发 | 用于大屏可视化展示 |
| 菜谱管理系统 | Web端管理,可上传、下载、优化菜谱 |
四、 项目实施里程碑与计划
- 第一阶段:技术方案与设计(第1-2月)
- 完成详细技术方案、3D布局设计、设备选型与供应商确定。
- 第二阶段:设备采购与单点开发(第3-4月)
- 采购硬件设备。并行开发:视觉识别算法、机器人运动控制程序、炒锅控制接口。
- 第三阶段:系统集成与联调(第5-6月)
- 搭建实体展厅,安装设备。进行各子系统联调,实现"抓取-切配-炒制-出锅"单线流程跑通。
- 第四阶段:试运行与优化(第7月)
- 进行压力测试与稳定性测试。优化流程节拍,提升成功率至99.5%以上。制作宣传视频素材。
- 第五阶段:正式开幕与推广(第8月)
- 展厅揭幕,邀请媒体、客户、合作伙伴参观体验,全面启动市场推广。
五、 预算估算
| 类别 | 费用估算(人民币) | 备注 |
|---|---|---|
| 硬件采购 | 80 - 120 万 | 机器人、传感器、相机、工控机、网络设备等 |
| 智能厨具(自有) | (计入成本) | 智能炒菜机、投料系统等 |
| 软件开发 | 30 - 50 万 | 中央控制软件、AI算法、数字孪生系统开发 |
| 系统集成与工程 | 20 - 30 万 | 展厅装修、设备安装、布线、调试 |
| 不可预见费 | 10 - 15 万 | |
| 总计 | 140 - 215 万 | 注:此为初步估算,具体以详细设计后报价为准。 |
六、 预期成果与市场价值
- 品牌价值提升: 从"厨具制造商"转型升级为"智能烹饪解决方案领导者",品牌科技感与高端形象获得质的飞跃。
- 强势获客工具: 成为吸引地产精装楼盘、高端酒店、连锁餐饮集团、科技爱好者关注的终极展示利器,极大提升合作意向与成交率。
- 技术验证平台: 为后续产品研发(如开发商用机器人炒菜机、家用炒菜机器人)提供真实的技术验证场景和数据积累。
- 媒体传播热点: 具备极强的新闻性和传播性,可策划多种媒体活动,获得大量免费曝光,节省巨额广告费用。
- 新商业模式: 探索"解决方案销售"(整体厨房智能化改造)和"技术授权"等新模式,打开新的收入增长极。
总结建议:
此方案将智能厨具 置于核心地位,机器人与AI技术是其"手脚"和"眼睛",完美融合,相辅相成。它不仅是一个展厅,更是一个强大的市场引擎 和技术孵化器。
建议公司成立专项小组,尽快推进此项目,抢占智能烹饪市场的制高点和话语权。
好的,针对"智能未来厨房"项目,为确保其成功落地并避免资源浪费,我将提供一份关于团队组建(如何增加人手) 和整体解决方案(如何避免盲目性) 的综合计划。
一、 整体解决方案:以终为始,避免盲目性
避免盲目性的最核心方法是:采用"MVP+螺旋式开发"模式,并以明确的、可衡量的里程碑为导向。
1. 定义最小可行产品(MVP):
不要追求一步到位的大而全系统。首先定义展厅的核心展示价值(Core Demo) :"无人化制作一道指定菜品(如:鱼香肉丝)"。所有初期资源都集中为实现这个单
精益创业方法论中的核心验证工具 最简可行产品(Minimum Viable Product,MVP)是由埃里克·里斯和弗兰克·罗宾逊在精益创业方法中提出的核心概念,指通过开发包含最基本功能的产品版本,以最低成本验证市场需求与核心假设。其核心思想聚焦于快速构建原型获取用户反馈,进而迭代优化产品,避免资源浪费于未被验证的需求之上。
MVP实施遵循"构建-测量-学习"循环机制
1\],通过功能排序、竞品分析、有效性测试等步骤实现核心价值验证。Standish集团对50,000个IT项目的研究显示:预算低于100万美元的小项目成功率(75%)远超预算超1,000万美元的大项目(成功率仅10%),量化证明了MVP策略的有效性。典型案例包括亚马逊早期作为在线书店的形态、优步最初基于短信的叫车服务等
一、完整、流畅的闭环服务。
2. 螺旋式开发与迭代:
将项目分为多个螺旋周期,每个周期都包含"设计-开发-测试-评审"的循环。
- 螺旋1(基础功能): 实现机器人可靠抓取主要食材(土豆、肉)并放入炒锅。
- 螺旋2(核心功能): 实现炒锅自动烹饪,并与机器人协作完成出锅。
- 螺旋3(增强功能): 加入视觉识别、自动清洗等环节,完善流程。
- 螺旋4(优化与美化): 优化节拍,提升稳定性,开发数字孪生大屏UI。
这种方法确保每一步都有可交付的成果,便于监控进度,及时调整方向,极大避免了"最后才发现整体跑不通"的巨大风险。
3. 技术方案落地框架:
为确保所有技术选型不偏离目标,遵循以下框架:
| 层面 | 核心问题 | 解决方案与规避盲目性策略 |
|---|---|---|
| 感知层 | 如何让机器"看得懂"? | 策略: 优先采用成熟的工业级3D相机(如Intel RealSense)和开源模型(YOLOv8, Segment Anything)。初期不追求自研算法,而是集中精力进行数据标注和模型微调,快速解决特定场景(我们的食材)的问题。 |
| 执行层 | 如何让机器"动得巧"? | 策略: 机器人选型不盲目追求进口品牌 。国产机器人(埃斯顿、汇川)已非常成熟,且技术服务响应更快。核心: 与机器人厂商深度合作,让其提供出厂集成力觉传感器和一站式调试服务,避免我们自行研究底层驱动。 |
| 协作层 | 如何让设备"聊得来"? | 策略: 协议先行! 在采购任何设备(炒锅、机器人、清洗站)前,强制要求供应商提供基于标准通信协议(Modbus TCP/IP首选)的控制接口文档。不满足此条件的设备一票否决,从根源上避免"接口孤岛"。 |
| 决策层 | 如何成为"智能大脑"? | 策略: 自研开发应集中在中央控制软件(SCADA) 和业务流程上。AI算法层面,优先使用云服务(如Azure Cognitive Services、阿里云视觉智能)的API快速搭建原型,后期再考虑性能优化和本地化部署。 |
二、 团队组建方案:精准增加人手
不建议盲目扩招大量员工。应采用 "核心自建+关键外援" 的混合团队模式。
1. 核心项目组(必须自雇的全职员工)
此团队负责项目管理、核心集成和对外协调,是项目的"大脑和神经"。
| 角色 | 人数 | 核心职责 | 所需能力 | 招聘/任命建议 |
|---|---|---|---|---|
| 项目经理 | 1 | 全局把控、进度、预算、风险、资源协调、对外沟通(供应商) | 强大的跨领域技术理解力、出色的沟通管理能力 | 必须由公司高层任命或招聘资深人士担任,是项目成败的关键。 |
| 机械/电气工程师 | 1-2 | 设备安装、布局规划、线缆连接、传感器调试、安全防护 | 熟悉机械设计、电气图纸、气动原理 | 内部选拔或招聘有非标自动化设备经验的工程师。 |
| 软件工程师 | 1-2 | 中央控制软件(SCADA)开发、设备通信协议对接、数据库开发 | 精通C#/Python, 熟悉Modbus/OPC UA/MQTT, 有工业软件经验 | 技术核心,建议招聘有工控背景的软件工程师。 |
| 系统集成工程师 | 1 | 最重要技术角色。将机器视觉、机器人、厨具的控制逻辑串联起来,编写核心流程。 | 熟悉机器人编程(ROS是一个加分项)、视觉系统调用、多线程编程 | 最难找的角色,可从系统集成商挖人或与外部专家合作。 |
2. 外部技术支持(通过项目合作方式引入)
此类角色技术门槛高,全职雇佣成本高且不必要,最适合以项目外包、技术采购形式引入。
| 角色 | 提供方 | 合作模式 | 如何避免盲目性? |
|---|---|---|---|
| 机器视觉算法开发 | 专门的机器视觉公司或高校实验室 | 签订开发合同,明确验收标准(如:识别准确率≥99.9%,识别速度<0.5秒)。 | 要求供应商基于我们提供的真实食材样本进行开发和测试,按效果分期付款。 |
| 机器人调试与编程 | 机器人本体供应商或其认证集成商 | 要求购买机器人的同时购买其"集成调试服务"。 | 在合同中明确规定:供应商需协助我们实现特定的工艺动作(如切丝、抓取),并达到性能指标。 |
| 数字孪生与大屏可视化 | 软件外包团队或UI设计公司 | 整体项目外包,明确功能需求和数据接口。 | 先出UI/UX设计稿,确认后再开发。要求提供源代码和部署文档。 |
| 工业设计与展厅装修 | 专业的设计公司/装修公司 | 整体外包,提供设计概念和功能需求。 | 让其参观竞争对手(如海尔智家)的展厅,明确我们要达到的氛围和质感。 |
3. 内部资源协调(现有员工部分参与)
| 角色 | 来源 | 职责 |
|---|---|---|
| 产品经理/厨电专家 | 公司内部 | 定义菜谱、烹饪工艺流程、制定智能厨具(炒锅)的性能和接口要求。 |
| 市场/销售人员 | 公司内部 | 早期介入,从客户角度反馈展示需求,并提前准备市场推广材料。 |
总结:行动计划建议
- 立即任命/招聘项目经理:这是启动的第一步。
- 项目经理牵头,与技术负责人(可暂由外部顾问担任)共同输出 :
- 《详细系统架构图》
- 《设备与技术选型清单》(含通信协议要求)
- 《MVP功能清单与验收标准》
- 基于上述文档,制定详细的WBS(工作分解结构)和预算,明确哪些工作自研,哪些必须外包。
- 启动招聘和采购流程 :
- 招聘核心项目组软件和电气工程师。
- 向机器人、视觉供应商发布招标文件,重点考察其技术支持和集成服务能力,而非单纯比较硬件价格。
- 每周召开项目站会,严格追踪进度,确保每一个螺旋周期都在向最终的MVP目标迈进。
通过以上方案,您可以系统地、有目的地增加人手,并将所有努力聚焦于一个明确的、可实现的演示目标,最大程度避免资源浪费和项目失败的风险。
好的,基于使用节卡(JAKA)Lumi机器人作为核心执行单元的前提,我为您量身定制一份高度详细、可直接用于采购和实施的整体设备清单。
"智能未来厨房"展厅详细设备清单(JAKA Lumi版)
核心设计理念: 以节卡Lumi的负载(5kg)和工作范围为核心,设计所有流程和选型,确保系统稳定可靠。
一、 机器人及执行单元 (核心)
| 类别 | 产品描述 | 型号/规格建议 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 协作机器人 | 节卡JAKA Lumi | 负载5kg,重复定位精度±0.02mm | 2台 | 核心执行机构 。一台负责抓取、上料、搬运 ,另一台负责切配、出锅、清洁。 |
| 机器人控制器 | 节卡标准控制器 | 与Lumi配套 | 2套 | |
| 力觉传感器 | 六维力/力矩传感器 | OnRobot HEX | 2套 | 实现柔顺抓取和精密操作的关键。安装于机器人腕部,用于抓取力控、切配力控。 |
| 自动快换装置 | 机器人用自动快换 | OnRobot QC-20 (主端) | 2套 | 让一台机器人可切换不同工具。抓取机器人必备。 |
| 工具端板 | 快换工具端板 | 定制 | 4-5个 | 根据末端执行器定制,用于连接快换装置。 |
二、 末端执行器 (EOAT) - 根据快换切换
| 类别 | 产品描述 | 型号/规格建议 | 数量 | 对应机器人 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 柔性夹爪 | 自适应三指夹爪 | OnRobot 3FG15 | 1套 | 抓取机器人 | 用于抓取土豆、洋葱、肉块等不规则、易损食材。 |
| 真空吸盘组 | 食品级硅胶吸盘 | SMC / Festo | 1套 | 抓取机器人 | 用于抓取黄瓜、盒装食材、平板类物品。需配电磁阀。 |
| 专用刀夹具 | 定制化设计 | 刚性刀架 | 1套 | 切配机器人 | 核心定制件。将菜刀刚性固定在机器人上,保证切割刚性。 |
| 锅具抓取器 | 定制化设计 | 自适应锅夹 | 1套 | 切配/抓取机器人 | 用于稳定抓取炒锅的锅耳,完成出锅动作。材质需耐高温。 |
三、 视觉感知系统 (系统的"眼睛")
| 类别 | 产品描述 | 型号/规格建议 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 3D视觉相机 | 双目结构光相机 | 梅卡曼德Mech-Eye PRO S | 1套 | 用于食材识别定位。安装在抓取工位上方,精度高,抗环境光干扰能力强。 |
| 2D视觉相机 | 工业彩色相机 | 海康威视 MV-CH | 1-2套 | 用于辅助定位(如锅具位姿)、成品外观质检。 |
| 视觉处理器 | 工业计算机 | 搭载Intel i7 + NVIDIA GTX/RTX显卡 | 1台 | 用于运行视觉识别算法,需较强的GPU性能。 |
四、 智能厨具及辅助设备 (品牌核心展示)
| 类别 | 产品描述 | 型号/规格建议 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 智能炒菜机 | 品牌产品 | 定制开发版 | 1台 | 必须提供开放通信接口(Modbus TCP/RTU),支持远程启动、设置程序、上报状态。 |
| 自动投料系统 | 定制化开发 | 多腔体液体投料 | 1套 | 集成称重传感器,可通过PLC控制,投放油、酱油、醋、水等。 |
| 定制砧板/料盒 | 定位工装 | 定制 | 1套 | 带有定位销或视觉标记,确保机器人每次放置位置一致。 |
| 自动清洗站 | 定制化开发 | 集成水气接口 | 1套 | 机器人可将锅具放入,自动触发冲洗和吹干程序。 |
| 成品展示台 | 定制 | 带视觉标记点 | 1个 | 机器人将菜品倾倒于此。 |
五、 控制与电气系统 (系统的"神经")
| 类别 | 产品描述 | 型号/规格建议 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 主控PLC | 可编程逻辑控制器 | 西门子S7-1200/1500 | 1套 | 系统控制核心,调度所有设备(机器人、炒锅、投料机、视觉)协同工作。 |
| 工业触摸屏 | HMI人机界面 | 西门子/威纶通 | 1台 | 用于本地操作、状态显示、报警处理。 |
| 工业交换机 | 千兆网络交换机 | 摩莎Moxa | 1台 | 连接所有设备,组建稳定局域网。 |
| 控制柜 | 定制电气柜 | 含断路器、继电器、接线端子等 | 1套 | 集成所有电气元件,保证安全。 |
| 安全系统 | 安全光栅/急停按钮 | 施迈赛/Sick | 1套 | 保障参观者安全,人员闯入时系统自动暂停。 |
六、 中央管理系统 (系统的"大脑")
| 类别 | 产品描述 | 型号/规格建议 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 工控机 | 工业级计算机 | 研华/控创 | 1台 | 安装中央控制软件和数字孪生系统。 |
| 中央控制软件 | 定制开发 (SCADA) | C#/Python + Halcon/OpenCV | 1套 | 灵魂所在。集成:任务调度、设备通信(PLC/机器人/视觉)、菜谱管理、数据记录。 |
| 数字孪生系统 | 定制开发 | Unity3D | 1套 | 3D可视化大屏,实时映射物理设备运动,提升科技感。 |
关键实施建议(针对JAKA Lumi)
- 负载核算: Lumi负载5kg。必须精确计算力觉传感器 + 快换装置 + 末端执行器 + 工件(食材/锅具) 的总重量,确保不能超载。定制件(刀架、锅夹)的重量是重点。
- 通信接口:
- 节卡机器人: 支持Modbus TCP/IP和Ethernet/IP协议,可轻松与主控PLC通信。
- 智能炒锅: 这是项目成败的关键前提 。必须要求您的厨具团队提供炒锅的开放通信协议(强烈建议采用Modbus TCP),否则机器人无法控制它。
- 协作安全: Lumi是协作机器人,但在此高速高负载应用中,建议仍加装安全光栅,确保万无一失。
- 节卡技术支持: 立即与节卡公司 取得联系,告知他们您的项目计划。他们能提供强大的技术支持,包括:
- 机器人选型确认。
- 力觉传感器集成指导。
- 与PLC通信的样例代码。
- 甚至推荐其生态内的集成合作伙伴。
此清单已涵盖从执行到控制的全部细节。下一步就是拿着这份清单,与节卡、梅卡曼德(视觉)、西门子(PLC)以及内部厨具团队 进行具体的技术对接和询价,确保所有设备在通信协议(Modbus) 上达成一致,项目即可顺利推进。