(57)【要約】【課題】ロボットアームにより複数種類の調理を行い、所定の時刻までに料理を完成させることが可能な複合調理装置及び制御プログラムを提供する。【解決手段】複合調理装置１は、食材の加熱調理を行い、調理済の食材を料理として提供するロボットアーム１００と、食材及び加熱調理装置を撮像するカメラ２００と、制御端末３００とを備える。制御端末３００の機能として、調理時間を算出して設定された所定の時刻から調理開始時刻を算出する開始時刻制御部３３１と、カメラ２００が撮像する画像データから、食材及び加熱調理装置の位置を判定する判定部３３２と、ロボットアーム１００及びカメラ２００の動作制御を行う動作制御部３３３と、画像データから食材の形状及び／又は色に基づいて機械学習を行う機械学習部３３４と、を備える。【選択図】図１
2020131339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定された複数種類の料理を調理し、設定された所定の時刻に前記料理を完成させる複合調理装置であって、
前記料理の食材を持ち上げて保持すると共に移動し、前記食材を加熱調理装置に載置して前記加熱調理装置に対して加熱調理を行わせ、加熱済の前記食材を前記料理として提供するロボットアームと、
設定された前記調理開始時刻になった場合、前記ロボットアームに調理動作を行わせる開始時刻制御部と、
前記ロボットアームの動作を制御する動作制御部と、を備える複合調理装置。
【請求項２】
前記食材及び前記加熱調理装置を検知する検知部と、
検知された検知結果から、前記食材の位置を判定し、前記加熱調理装置の位置を判定する判定部と、を備える、請求項１に記載の複合調理装置。
【請求項３】
前記検知部は、１または複数のカメラにより構成されている、請求項２に記載の複合調理装置。
【請求項４】
前記検知部は、前記ロボットアームの先端部の近傍に配置されている、請求項２または請求項３に記載の複合調理装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記検知結果に基づき解析された前記第１の食材の形状及び／又は色に基づいて加熱調理の完成度を判定する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の複合調理装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記検知結果から前記第１の食材の形状及び／又は色に基づいて行われた機械学習により生成された、前記第１の食材の形状及び／又は色と、加熱調理の完成度との関係を示すモデル情報により加熱調理の完成度を判定する、請求項５に記載の複合調理装置。
【請求項７】
前記開始時刻制御部は、設定された所定の時刻に前記料理が完成するように、前記料理の調理時間を算出し、前記料理の調理開始時刻を算出する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の複合調理装置。
【請求項８】
前記ロボットアームは、
第１の前記食材を持ち上げて保持すると共に移動し、前記第１の食材を、天板上で前記第１の食材を加熱する加熱プレートに載置して前記加熱プレートに対して加熱調理を行わせ、
第２の前記食材を持ち上げて保持すると共に移動し、前記第２の食材をトースターに搬入して前記トースターに対して加熱調理を行わせる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の複合調理装置。
【請求項９】
前記第１の食材は、１食ごとに上方が開放されている容器に収容され、
前記ロボットアームは、前記容器を持ち上げて保持し、前記加熱プレートの上方で前記容器を上下反転させて前記第１の食材を前記加熱プレートに載置する、請求項８に記載の複合調理装置。
【請求項１０】
前記第１の食材は、卵であり、
前記ロボットアームは、前記卵を１個ずつ挟持して保持し、前記容器の上方に移動して前記卵を割り入れる、請求項９に記載の複合調理装置。
【請求項１１】
前記第２の食材は、薄板状にスライスされたパンであり、
前記ロボットアームは、前記パンを１枚ずつ挟持して保持し、前記トースターに搬入し、前記トースターのスイッチをオン状態にして加熱を行わせる、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の複合調理装置。
【請求項１２】
前記ロボットアームは、飲料物を提供する飲料サーバに前記飲料物を入れるコップをセットし、前記飲料サーバのスイッチをオン状態にして前記飲料物を前記コップに注ぎ、前記飲料物が注がれた前記コップを所定の位置に移動する、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の複合調理装置。
【請求項１３】
前記加熱プレート、前記トースター、及び前記飲料サーバは、直列に配置され、
前記ロボットアームは、前記加熱プレート、前記トースター、及び前記飲料サーバの配置方向に沿って移動可能なレール上に取り付けられている、請求項１２に記載の複合調理装置。
【請求項１４】
ユーザが前記料理及び前記所定の時間を設定可能な入力部が設けられている、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の複合調理装置。
【請求項１５】
前記入力部は、複数種類の前記料理のうちの１または複数の前記料理を選択可能であり、前記料理の調理工程を調整可能である、請求項１４に記載の複合調理装置。
【請求項１６】
ロボットアームを備える複合調理装置に対して、設定された複数種類の料理を調理し、設定された所定の時刻に完成させる制御プログラムであって、
設定された調理開始時刻になると、前記ロボットアームに調理動作を行わせる調理開始指示ステップと、
前記料理の食材を持ち上げて保持する食材保持ステップと、
前記食材を保持した状態で移動し、前記食材を前記加熱調理装置に載置して前記加熱調理装置に対して加熱調理を行わせる調理ステップと、
加熱済の前記食材を前記料理として提供する料理提供ステップと、を電子計算機に実行させる、制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数種類の料理を調理し、設定された所定の時刻に料理を完成させる複合調理装置及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子レンジ等の家電製品の進歩により、家庭において料理を作る調理工程の自動化が進んでいる。また、タイマー機能を備え、所定の時間になると調理工程を完了させる家電製品も普及している。
【０００３】
また、例えば特許文献１には、人間の動きをロボットに置き換えて調理動作を行わせるロボット食品調理システムが開示されている。このシステムは、人間の調理プロセスをデジタル化し、ロボット装置に再現させたものであり、調理工程の自動化を実現しているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１７−５０６１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、通常の生活において、朝はその日の準備等で忙しい時間帯であるため、朝食を作るのは煩わしいものである。しかしながら、家電製品が進化しても、ある程度栄養バランスの取れた朝食を全て自動で調理するのは不可能である。特許文献１に記載されたロボット食品調理システムは、人間の調理工程を再現するものではあるが、複数の家電製品を使用して複数の調理を行い、所定の時刻までに、例えば朝食を完成させるような機能は備えていないものである。
【０００６】
そこで、本開示では、ロボットアームにより複数種類の調理を行い、所定の時刻までに料理を完成させることが可能な複合調理装置及び制御プログラムについて説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様における複合調理装置は、設定された複数種類の料理を調理し、設定された所定の時刻に料理を完成させる複合調理装置であって、料理の食材を持ち上げて保持すると共に移動し、食材を加熱調理装置に載置して加熱調理装置に対して加熱調理を行わせ、加熱済の食材を料理として提供するロボットアームと、設定された調理開始時刻になった場合、ロボットアームに調理動作を行わせる開始時刻制御部と、ロボットアームの動作を制御する動作制御部と、を備える。
【０００８】
また、本開示の一態様における制御プログラムは、ロボットアームを備える複合調理装置に対して、設定された複数種類の料理を調理し、設定された所定の時刻に完成させる制御プログラムであって、設定された調理開始時刻になると、ロボットアームに調理動作を行わせる調理開始指示ステップと、料理の食材を持ち上げて保持する食材保持ステップと、食材を保持した状態で移動し、食材を加熱調理装置に載置して加熱調理装置に対して加熱調理を行わせる調理ステップと、加熱済の食材を料理として提供する料理提供ステップと、を電子計算機に実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、ロボットアームにより、設定された複数種類の料理を調理する。また、設定された調理開始時刻になると、ロボットアームに調理動作を行わせ、調理が行われる。これにより、所定の時刻までに複数種類の調理を行い、料理を完成させることが出来るので、例えば所定の時刻までに、設定されたメニューの朝食を完成させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態に係る複合調理装置を示す機能ブロック構成図である。
【図２】図１のロボットアーム１００の配置例を示す平面図である。
【図３】図２の加熱プレートＰの外観の例を示す斜視図である。
【図４】図１のロボットアーム１００の外観を示す斜視図である。
【図５】図１のロボットアーム１００がレールＬ上で動く状態を示す斜視図である。
【図６】図１の複合調理装置１における複合調理動作の例を示すフローチャートである。
【図７】図１の複合調理装置１の動作を示すフローチャートである。
【図８】本開示の一実施形態に係る複合調理装置を示す機能ブロック構成図である。
【図９】本開示の一実施形態に係るコンピュータ５００を示す機能ブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本開示の内容を不当に限定するものではない。また、実施形態に示される構成要素のすべてが、本開示の必須の構成要素であるとは限らない。
【００１２】
（実施形態１）
＜構成＞
図１は、本開示の実施形態１に係る複合調理装置１を示す機能ブロック構成図である。この食品調理支援装置１は、例えば、家庭において複数の家電製品を使用して複数種類の調理動作を行い、設定された所定の時刻までに料理を完成させる装置であり、限定ではなく例として、設定された時間までに複数種類の料理からなる朝食を完成させる装置である。この食品調理支援装置１で調理可能な朝食の例は、卵料理（目玉焼きまたはスクランブルエッグ）、トースト、ベーコンソテー、及びコーヒーからなる献立であり、本実施形態では、このような献立を例として説明する。
【００１３】
複合調理装置１は、ロボットアーム１００と、カメラ（検知部）２００と、制御端末３００と、ネットワークＮＷとを有している。ロボットアーム１００と、カメラ２００と、制御端末３００とは、ネットワークＮＷを介して相互に接続される。ネットワークＮＷは、通信を行うための通信網であり、限定ではなく例として、インターネット、イントラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ワイヤレスＬＡＮ（Wireless LAN：ＷＬＡＮ）、ワイヤレスＷＡＮ（Wireless WAN：ＷＷＡＮ）、仮想プライベートネットワーク（Virtual Private Network：ＶＰＮ）等を含む通信網により構成されている。また、ロボットアーム１００と、カメラ２００と、制御端末３００とは、限定ではなく例として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等により相互に直接接続しても良い。
【００１４】
ロボットアーム１００は、人間の手のようにつかむ、離す、運ぶ等の動作を行う装置であり、食材の加熱調理を行い、調理済の食材を料理として提供するための一連の動作を行うために設けられている。
【００１５】
カメラ２００は、食材及び加熱調理装置を撮影し、画像データを生成する装置であり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮影装置と、撮影した画像を画像データに変換する変換装置とを備えるデジタルカメラ等により構成されている。このカメラ３００は、所定の時間間隔で画像の撮影及び画像データへの変換を行っている。
【００１６】
このカメラ２００は、例えば、ロボットアーム１００の先端側に配置されており、さらに、使用される家電製品を含むキッチン全体を撮影可能な図示しない位置に、１台または複数のカメラ２００が固定されて配置されている。このような配置にしているのは、ロボットアーム１００の先端側に配置されたカメラ２００でロボットアーム１００の先端の位置や目的とする物、例えば食材の位置及び加熱調理装置の位置を把握し、他のカメラ２００で使用される家電製品を含むキッチン全体の状況を把握するためである。なお、カメラ２００は食材及び加熱調理装置を検知できる装置であれば良く、例えば赤外線センサのようなセンサにより構成しても良い。
【００１７】
図２は、図１のロボットアーム１００の配置例を示す平面図である。図２に示す配置図は、家庭のキッチンにおいて使用される前述のロボットアーム１００と、複数の家電製品との配置図である。複数の家電製品として、加熱プレート（加熱調理装置）Ｐ、食材庫Ｆ、コーヒーメーカー（飲料サーバ）Ｃ、及びトースター（加熱調理装置）ＴがテーブルＴＡに直列に配置されている。これらの加熱プレートＰ、食材庫Ｆ、コーヒーメーカーＣ、及びトースターＴに対向するように、ロボットアーム１００が配置されている。
【００１８】
このロボットアーム１００は、加熱プレートＰ、食材庫Ｆ、コーヒーメーカーＣ、及びトースターＴの配置方向に沿って配置されているレールＬ上に載置され、図２に示す矢印Ｘ方向のようにレールＬ上を移動可能に配置されている。このような配置にしているのは、ロボットアーム１００が加熱プレートＰ、食材庫Ｆ、コーヒーメーカーＣ、及びトースターＴの配置に沿って可動になることで、アームの長いロボットアーム１００を設けなくても良く、複数の装置に対する動作を可能にするためである。
【００１９】
図３は、図２の加熱プレートＰの外観の例を示す斜視図である。図３に示す加熱プレートＰは、食材を天板上で焼く装置である。この加熱プレートＰには、食材、例えば卵やベーコンを載置する天板Ｓが設けられ、加熱された天板Ｓに食材が載置されることにより、食材が焼かれて加熱調理され、料理として提供される。加熱プレートＰは、市販の加熱プレートで構成しても良い。
【００２０】
図２に示す食材庫Ｆは、卵やベーコン（第１の食材）、パン（第２の食材）といった食材が保管される保管庫である。この食材庫Ｆには、例えば、食材が１食ごとに、カップ状の上方が開放されている容器に収容されて保管されている。ロボットアーム１００がこの容器を持ち上げて保持しながら加熱プレートＰの位置へ移動し、加熱プレートＰの上方でこの容器を上下反転させることで、食材が加熱プレートＰ上で焼かれ、加熱調理が行われる。
【００２１】
コーヒーメーカーＣは、コーヒーカップ（コップ）をセットしてスイッチを押下（オン状態に）すると、コーヒー（飲料物）がコーヒーカップに滴下される装置であり、ロボットアーム１００がボタンを押下することでコーヒーが淹れられる。トースターＴは、薄板状にスライスされたパンを焼いてトーストを調理する装置であり、ロボットアーム１００が食材庫Ｆからパンを１枚ずつ持ち上げて保持し、トースターＴに搬入してスイッチを押下（オン状態に）することでトースターが調理される。コーヒーメーカーＣ及びトースターＴは、市販の家電製品で構成しても良い。
【００２２】
制御端末３００は、ロボットアーム１００及びカメラ２００の動作を制御する装置であり、限定ではなく例として、各種Ｗｅｂサービスを提供するコンピュータ（デスクトップ、ラップトップ、タブレットなど）や、サーバ装置を含む装置等により構成されている。具体的には、カメラ２００が撮像する画像データに基づき、ロボットアーム１００に食材を持ち上げさせて加熱プレートＰにて加熱調理を行わせ、トースターＴにてトーストを調理し、コーヒーメーカーＣにてコーヒーを淹れるように制御する。なお、制御端末３００をサーバ装置で構成する場合、単体で動作するサーバ装置に限られず、ネットワークＮＷを介して通信を行うことで協調動作する分散型サーバシステムや、クラウドサーバにより構成しても良い。
【００２３】
また、制御端末３００は、通信部３１０と、記憶部３２０と、制御部３３０とを備える。
【００２４】
通信部３１０は、ネットワークＮＷを介してロボットアーム１００及びカメラ２００と有線または無線で通信を行うための通信インタフェースであり、互いの通信が実行できるのであればどのような通信プロトコルを用いても良い。この通信部３１０は、限定ではなく例として、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等の通信プロトコルにより通信が行われる。
【００２５】
記憶部３２０は、各種制御処理や制御部３３０内の各機能を実行するためのプログラム、入力データ等を記憶するものであり、限定ではなく例として、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含むメモリや、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等を含むストレージから構成される。また、記憶部３２０は、ロボットアーム１００及びカメラ２００と通信を行ったデータや、後述する各処理にて生成されたデータを一時的に記憶する。
【００２６】
制御部３３０は、記憶部３２０に記憶されているプログラムを実行することにより、制御端末３００の全体の動作を制御するものであり、限定ではなく例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、マイクロプロセッサ（Microprocessor）、プロセッサコア（Processor core）、マルチプロセッサ（Multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を含む装置等から構成される。制御部３３０の機能として、開始時刻制御部３３１と、判定部３３２と、動作制御部３３３と、機械学習部３３４とを備えている。この開始時刻制御部３３１、判定部３３２、動作制御部３３３、及び機械学習部３３４は、記憶部３２０に記憶されているプログラムにより起動されて制御端末３００にて実行される。
【００２７】
開始時刻制御部３３１は、限定ではなく例として、ロボットアーム１００による調理動作が、設定された所定の時刻に完成するように、加熱プレートＰ、食材庫Ｆ、コーヒーメーカーＣ、及びトースターＴを使用した調理時間を算出し、設定された所定の時刻から逆算して、調理動作が開始される調理開始時刻を算出する。調理時間は、各電化製品による調理時間が予め設定され、それらの時間を加算しても良く、ロボットアーム１００による過去の調理動作時間から算出しても良い。また、後述する機械学習部３３４により機械学習が行われ、調理動作時間が算出されても良い。
【００２８】
また、開始時刻制御部３３１は、算出した調理開始時刻になると、ロボットアーム１００に対して調理動作を開始させる制御信号を、通信部３１０を介してロボットアーム１００へ送信する。なお、単純に設定された調理開始時刻になった場合、ロボットアーム１００に対して調理動作を開始させる制御信号を送信しても良い。ロボットアーム１００では、この制御信号を受信して調理動作が開始される。
【００２９】
判定部３３２は、カメラ２００が撮像する画像データから、食品の位置を判定し、加熱プレートＰ、食材庫Ｆ、コーヒーメーカーＣ、及びトースターＴの位置を判定する。ロボットアーム１００は、食材を加熱調理するために食材が収容されている容器、及びパンを１つずつ持ち上げるため、撮像時点のロボットアーム１００の先端部の位置から見た（カメラ２００により撮像された）容器及びパンの相対位置を、画像データから判定する。
【００３０】
また、判定部３３２は、ロボットアーム１００が持ち上げた食材を加熱プレートＰに載置し、パンをトースターＴに搬入するため、撮像時点のロボットアーム１００の位置から見た加熱プレートＰ及びトースターＴの相対位置を画像データから判定する。
【００３１】
さらに、判定部３３２は、加熱プレートＰに載置されて加熱調理されている食材の画像データから解析された、食材の形状及び／又は色に基づいて加熱調理の完成度を判定しても良い。このときの判定は、後述する機械学習部３３４による、食材の形状及び／又は色と加熱調理の完成度との関係を示すモデル情報を使用しても良い。なお、この判定は、食材の加熱調理の時間のみで完成度を判定できる場合には行わなくても良い。
【００３２】
動作制御部３３３は、判定部３３２の判定結果に基づき、ロボットアーム１００及びカメラ２００の動作制御を行う。具体的には、ロボットアーム１００による食材の持ち上げや加熱プレートＰへの載置、パンのトースターＴへの搬入を行わせるため、後述するようにロボットアーム１００に内蔵されているサーボモータを動作させる制御信号を、通信部３１０を介してロボットアーム１００へ送信する。また、カメラ２００による食材や加熱プレートＰ、トースターＴの撮像の際、ピントを合わせて精度の高い画像データを取得するため、カメラ２００を構成するＣＣＤのレンズ位置等の動作制御を行う制御信号を、通信部３１０を介してカメラ２００へ送信する。
【００３３】
機械学習部３３４は、カメラ２００が加熱プレートＰで加熱調理されている食材を撮像した画像データから、食材の形状及び／又は色に基づいて機械学習を行い、食材の形状及び／又は色と、加熱調理の完成度との関係を示すモデル情報を生成する。このときの機械学習は、限定ではなく例として、良好に完成した料理を加熱調理したときの食材の形状及び／又は色の画像データ等が教師データとなり、教師あり学習が行われる。機械学習部３３４により生成されたモデル情報は、判定部３３２で使用される。なお、この機械学習は他の装置で行われても良く、他の装置で行われた機械学習により生成されたモデル情報が食器洗浄支援装置１に組み込まれても良い。また、前述のように食材の加熱調理の時間のみで完成度を判定しても良い。このような場合、機械学習部３３４は備えなくても良い。
【００３４】
また、機械学習部３３４は、ロボットアーム１００による調理動作時間に基づいて機械学習を行い、加熱プレートＰ、食材庫Ｆ、コーヒーメーカーＣ、及びトースターＴを使用した調理時間のモデル情報を算出しても良い。
【００３５】
図４は、図１のロボットアーム１００の外観の例を示す斜視図である。また、図５は、図１のロボットアーム１００がレールＬ上で動く状態を示す斜視図である。ロボットアーム１００は、図４に示すように、固定部１１０と、載置可動部１２０と、上腕部１３０と、継手部１４０と、前腕部１５０と、手首部１６０と、支持部１７０と、挟持部１８０とから構成されている。
【００３６】
固定部１１０は、ロボットアーム１００が載置台ＴＡに固定されている箇所である。載置台ＴＡは、図５に示すように、レールＬ上に載置され、矢印Ｘ方向のようにレールＬ上を移動可能に配置されている。載置可動部１２０は、上腕部１３０の一端が接続され、載置台ＴＡの上面との角度が変更自在な可動箇所である。載置可動部１２０には、サーボモータが内蔵されており、動作制御部３３３の制御によりサーボモータが駆動して、上腕部１３０を回動させるように構成されている。上腕部１３０は、ロボットアーム１００における載置台ＴＡ側の棒状部材である。
【００３７】
継手部１４０は、上腕部１３０の他端と前腕部１５０の一端とを回動自在に接続する箇所である。継手部１４０には、サーボモータが内蔵されており、動作制御部３３３の制御によりサーボモータが駆動して、前腕部１５０を回動させるように構成されている。前腕部１５０は、ロボットアーム１００における先端側の棒状部材である。
【００３８】
手首部１６０は、前腕部１５０の他端と支持部１７０の一端とを回動自在に接続する箇所である。手首部１６０には、サーボモータが内蔵されており、動作制御部３３３の制御によりサーボモータが駆動して、支持部１７０を回動させるように構成されている。支持部１７０は、ロボットアーム１００の先端部において挟持部１８０を支持する箇所である。初期状態では、支持部１７０は下方を向いた状態になる。
【００３９】
挟持部１８０は、食材が収容されている容器やパンを挟むことで保持する箇所であり、限定ではなく例として、食材等を挟持して保持したときに滑って落下することを防止するため、さらに直接食材に触れても衛生上問題がないようにするため、鋏状の金属製部材が合成樹脂等の素材により被覆されて形成されている。
【００４０】
また、支持部１７０には、１または複数のカメラ２００が接続されて配置され、ロボットアーム１００の挟持部１８０が挟持する食品を撮像可能になっている。
【００４１】
＜処理の流れ＞
まず、図６を参照しながら、複合調理装置１が実行する調理動作の手順の一例について説明する。図６は、図１の複合調理装置１における複合調理動作の例を示すフローチャートである。
【００４２】
まず、事前処理であるステップＳ０００の処理として、開始時刻制御部３３１では、設定された所定の時刻にロボットアーム１００による調理動作が完成するように、加熱プレートＰ、食材庫Ｆ、コーヒーメーカーＣ、及びトースターＴを使用した調理時間が算出される。また、調理時間に基づき、設定された所定の時刻から逆算して、調理開始時刻が算出される。
【００４３】
ステップＳ００１の処理として、開始時刻制御部３３１では、ステップＳ０００で算出された調理開始時刻になると、ロボットアーム１００に対して調理動作を開始させる制御信号が、通信部３１０を介して送信される。ロボットアーム１００では、この制御信号が受信され、調理動作が開始される。
【００４４】
ステップＳ００２の処理として、ロボットアーム１００では、動作制御部３３３の動作制御により、食材庫Ｆに保管されているカップ状の容器が１個ずつ取り出される。この容器には、例えばベーコンが収容されている。この容器がロボットアーム１００により持ち上げられて加熱プレートＰの位置へ移動し、加熱プレートＰの上方で手首部１６０の回動によりこの容器が上下反転させられ、食材が加熱プレートＰに載置され、加熱料理が行われる。このベーコンは、加熱プレートＰ上で関越が終了すると、このまま提供される。
【００４５】
ステップＳ００３の処理として、ロボットアーム１００では、動作制御部３３３の動作制御により、食材庫Ｆに保管されている卵が１個取り出され、カップ状の容器に１個ずつ割り入れられる。この容器がロボットアーム１００により持ち上げられて加熱プレートＰの位置へ移動し、加熱プレートＰの上方でこの容器が上下反転させられ、食材が加熱プレートＰに載置され、加熱料理が行われる。なお、卵料理は目玉焼きまたはスクランブルエッグから選択可能であり、目玉焼きの場合はこのまま加熱プレートＰ上で加熱され、スクランブルエッグの場合は卵がかき混ぜられる。この卵料理は、加熱プレートＰ上で関越が終了すると、このまま提供される。
【００４６】
ステップＳ００４の処理として、ロボットアーム１００では、動作制御部３３３の動作制御により、食材庫Ｆに保管されているパンが１枚取り出されてトースターＴの位置へ移動し、トースターＴに搬入される。トースターＴによりトーストの調理が行われると、ロボットアーム１００によりトーストが所定の位置へ移動されて提供される。
【００４７】
ステップＳ００５の処理として、ロボットアーム１００では、動作制御部３３３の動作制御により、コーヒーメーカーＣのスイッチが押下されてコーヒーが淹れられる。このコーヒーは、所定の位置へ移動されて提供される。これにより、本実施形態の例である朝食が提供される。
【００４８】
次に、図７を参照しながら、複合調理装置１が実行する処理の流れの一例について、ベーコンソテーの場合を例に説明する。図７は、図１の複合調理装置１の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
ステップＳ１０１の処理として、制御端末３００の動作制御部３３３の制御信号によりロボットアーム１００の動作が開始すると、動作制御部３３３の制御信号によりロボットアーム１００が稼働し、食材庫Ｆに保管されているカップ状の容器の近傍へ支持部１７０が移動する。
【００５０】
ステップＳ１０２の処理として、支持部１７０に接続されているカメラ２００では、食材庫Ｆに保管されている、ベーコンが収容されているカップ状の容器の撮像が行われ、容器の画像データが生成される。
【００５１】
ステップＳ１０３の処理として、判定部３３２では、ステップＳ１０２でカメラ２００により撮像された画像データから、ロボットアーム１００の先端部の位置から見た容器の相対位置が判定される。
【００５２】
ステップＳ１０４の処理として、動作制御部３３３の制御信号によりロボットアーム１００が稼働し、ステップＳ１０３で判定された容器の位置へ支持部１７０が移動し、挟持部１８０が容器に接触するまで支持部１７０が移動される。
【００５３】
ステップＳ１０５の処理として、動作制御部３３３の制御信号によりロボットアーム１００が稼働して挟持部１８０が開くと、容器を挟持する。この状態でロボットアーム１００が移動すると、容器が挟持部１８０に挟持された状態で保持される。
【００５４】
ステップＳ１０６の処理として、動作制御部３３３の制御信号によりロボットアーム１００が稼働し、加熱プレートＰの上方へ支持部１７０が移動する。
【００５５】
ステップＳ１０７の処理として、支持部１７０に接続されているカメラ２００では、加熱プレートＰの撮像が行われ、加熱プレートＰの画像データが生成される。
【００５６】
ステップＳ１０８の処理として、判定部３３２では、ステップＳ１０７でカメラ２００により撮像された画像データから、ロボットアーム１００の先端部の位置から見た加熱プレートＰの相対位置が判定される。このとき、挟持部１８０に挟持されている容器が、加熱プレートＰ上の他の食材と衝突しない位置になるように画像データから判定される。すなわち、後のステップにおいて食材（ベーコン）が加熱プレートＰ上に載置される位置決めが行われる。
【００５７】
ステップＳ１０９の処理として、動作制御部３３３の制御信号によりロボットアーム１００が稼働し、ステップＳ１０８で判定された加熱プレートＰ上の位置へ支持部１７０が移動する。
【００５８】
ステップＳ１１０の処理として、動作制御部３３３の制御信号によりロボットアーム１００が稼働し、容器が挟持された状態で加熱プレートＰの上方で、手首部１６０の回動により容器が上下反転させられ、食材が加熱プレートＰに載置される。これにより、食材の加熱調理が行われる。
【００５９】
ステップＳ１１１の処理として、動作制御部３３３では、予め設定された加熱プレートＰによる食材の加熱時間を経過したか否かが判定される。この処理において、加熱時間を経過したと判定された場合、ステップＳ１１２の処理を行い、経過していないと判定された場合、引き続きステップＳ１１１の処理が行われる。
【００６０】
ステップＳ１１２の処理として、食材が焼き上がるとそのまま提供される。
【００６１】
＜効果＞
以上のように、本実施形態に係る複合調理装置は、ロボットアームの動作により、ベーコンや卵のような食材が持ち上げられて加熱プレートへ載置されて加熱調理が行われ、薄板状にスライスされたパンがトースターＴに搬入することでトースターが調理され、コーヒーメーカーのボタンが押下されてコーヒーが淹れられる。これらの調理時間は予め算出され、所定の時間に完成するようにロボットアームの調理開始時間が制御される。算出された調理開始時刻になると、ロボットアームに調理動作を行わせ、調理が行われる。これにより、所定の時刻までに複数種類の調理を行い、料理を完成させることが出来るので、例えば所定の時刻までに、設定されたメニューの朝食を完成させることが可能である。
【００６２】
また、ロボットアームが加熱プレート、食材庫、コーヒーメーカー、及びトースターといった複数の電化製品を使用して調理を行うので、短時間で調理動作が可能である。また、ロボットアーム以外の装置は既存の電化製品が使用できるので、導入コストの削減が可能である。
【００６３】
（実施形態２）
図８は、本開示の実施形態２に係る複合調理装置１Ａを示す機能ブロック構成図である。この複合調理装置１Ａは、家庭において複数の家電製品を使用して複数種類の調理動作を行い、設定された所定の時刻までに料理を完成させる装置である点において、実施形態１に係る複合調理装置１と同様であるが、制御端末３００に入力部３４０を備えている点において、実施形態１に係る複合調理装置１と異なる。
【００６４】
入力部３４０は、複合調理装置１Ａにて調理を行う料理や調理工程、料理の完成時刻について調整可能であり、設定の入力を設定可能に受け付ける装置であり、キーボードやマウス、タッチパネル等により構成されている。入力部３４０は、例えば、料理についての入力として、選択可能な卵料理の種類（目玉焼きまたはスクランブルエッグ等）、各加熱調理の焼き加減、コーヒーの種類（砂糖及びミルクの有無等）等を選択して入力することが可能である。これらの入力値により、動作制御部３３３の制御信号によりロボットアーム１００の調理動作が行われる。なお、この入力部３４０は、外部装置により構成されても良い。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態１と同様である。
【００６５】
本実施形態によれば、上記実施形態１の効果に加え、ロボットアームが調理動作を行う料理や料理の完成時刻について、設定の入力を受け付ける入力部を備えたことにより、ユーザの好みに合わせた調理動作を行わせることが可能になる。
【００６６】
（実施形態３（プログラム））
図９は、コンピュータ（電子計算機）５００の構成の例を示す機能ブロック構成図である。コンピュータ５００は、ＣＰＵ５０１、主記憶装置５０２、補助記憶装置５０３、インタフェース５０４を備える。
【００６７】
ここで、実施形態１及び２に係る開始時刻制御部３３１、判定部３３２、動作制御部３３３、及び機械学習部３３４を構成する各機能を実現するための制御プログラムの詳細について説明する。これらの機能ブロックは、コンピュータ５００に実装される。そして、これらの各構成要素の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置５０３に記憶されている。ＣＰＵ５０１は、プログラムを補助記憶装置５０３から読み出して主記憶装置５０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ５０１は、プログラムに従って、上述した記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置５０２に確保する。
【００６８】
当該プログラムは、具体的には、コンピュータ５００において、設定された所定の時刻に料理が完成するように、料理の調理時間を算出して料理の調理開始時刻を算出する開始時刻算出ステップと、調理開始時刻になるとロボットアームに調理動作を行わせる調理開始指示ステップと、食材を撮像する食材撮像ステップと、撮像された食材の画像データから、食材の位置を判定する食材位置判定ステップと、食材の位置の判定結果に基づき、食材を持ち上げて保持する食材保持ステップと、加熱調理装置を撮像する加熱調理装置撮像ステップと、撮像された加熱調理装置の画像データから、加熱調理装置の位置を判定する加熱調理装置位置判定ステップと、食材を保持した状態で移動し、食材を加熱調理装置に載置して加熱調理装置に対して加熱調理を行わせる調理ステップと、加熱済の食材を料理として提供する料理提供ステップと、をコンピュータによって実現する制御プログラムである。
【００６９】
なお、補助記憶装置５０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース５０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムがネットワークを介してコンピュータ５００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５００が当該プログラムを主記憶装置５０２に展開し、上記処理を実行してもよい。
【００７０】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置５０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００７１】
以上、開示に係る実施形態について説明したが、これらはその他の様々な形態で実施することが可能であり、種々の省略、置換および変更を行なって実施することが出来る。これらの実施形態および変形例ならびに省略、置換および変更を行なったものは、特許請求の範囲の技術的範囲とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１  複合調理装置、１００  ロボットアーム、１１０  固定部、１２０  載置可動部、１３０  上腕部、１４０  継手部、１５０  前腕部、１６０  手首部、１７０  支持部、１８０  挟持部、２００  カメラ（検知部）、３００  制御端末、３１０  通信部、３２０  記憶部、３３０  制御部、３３１  開始時刻制御部、３３２  判定部、３３３  動作制御部、３３４  機械学習部、３４０  入力部、ＮＷ  ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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