Robotický „šéfkuchař“ Trénovaný k Chuti Potravin

Skupina výzkumníků z Univerzity v Cambridgi vytvořila robotického „šéfkuchaře“, který je trénován k chuti potravin v různých fázích procesu žvýkání. Zatímco ochutnává potraviny, robot určuje, zda jsou dostatečně ochucené.

Výsledky výzkumu byly zveřejněny v Frontiers in Robotics & AI.

Automatizace Procesu Žvýkání

Tým výzkumníků spolupracoval s Beko, výrobcem domácích spotřebičů, na výcviku robotického šéfkuchaře, aby posoudil slanost pokrmu během procesu žvýkání. Tento proces je podobný tomu, co provádějí lidé.

Nové pokroky mohou pomoci vyvinout automatizované nebo poloautomatizované technologie přípravy potravin, s roboty, které mohou určit, co chutná dobře nebo co nechutná.

Lidé procházejí komplexním procesem, když žvýkají potraviny, během kterého si všímají změn v textuře a chuti. Robotický protějšek ochutnal devět variant vaječných míchanek a rajčat a udělal to během tří různých fází procesu žvýkání. Výsledkem byly „mapy chuti“ různých pokrmů.

Přístup „ochutnejte, jak postupujete“ prokázal zlepšení schopnosti robota rychle a přesně posoudit slanost pokrmu ve srovnání s existujícími elektronickými technologiemi ochutnávání. Robot byl dříve trénován na přípravu omelet podle zpětné vazby lidských ochutnávačů.

Chuť je silně závislá na osobních preferencích každého jedince, a nejlepší kuchaři se spoléhají na svůj smysl chuti, aby vyvážili chutě, zatímco ochutnávají, jak postupují.

Grzegorz Sochacki je prvním autorem článku z katedry inženýrství Cambridgeské univerzity.

“Většina domácích kuchařů bude znát koncept ochutnávání, jak postupujete — kontrola pokrmu během procesu vaření, aby se zajistilo, zda je rovnováha chutí správná,” řekl Sochacki. “Pokud mají být roboti použiti pro určité aspekty přípravy potravin, je důležité, aby mohli ‘ochutnat’, co vaří.”

Dr. Arsen Abdulali je spoluautorem z katedry inženýrství.

“Když ochutnáváme, proces žvýkání také poskytuje kontinuální zpětnou vazbu našemu mozku,” řekl Dr. Abdulali. “Současné metody elektronického testování berou pouze jeden snímek z homogenizované vzorky, takže jsme chtěli replikovat více realistický proces žvýkání a ochutnávání v robotickém systému, který by měl vést k chutnějšímu konečному produktu.”

Tým výzkumníků patří do laboratoře bio-inspirované robotiky Cambridgeské univerzity, kterou vede profesor Fumiya Iida z katedry inženýrství. Tato laboratoř se zabývá trénováním robotů na úkoly, které lidé považují za snadné, ale které se pro roboty ukázaly jako obtížné. Jedním z těchto úkolů je vaření.

“Potřebovali jsme něco levného, malého a rychlého, co bychom mohli přidat k našemu robotovi, aby mohl ochutnat — muselo to být dostatečně levné na to, aby se dalo použít v kuchyni, dostatečně malé pro robota a dostatečně rychlé na to, aby se dalo použít během vaření,” řekl Sochacki.

Konstrukce a Trénování Robota

Výzkumníci připojili sondu pro měření vodivosti, která funguje jako senzor slanosti, k robotické paži. To umožnilo robotovi napodobit lidský proces žvýkání a ochutnávání. Když výzkumníci připravili míchané vejce a rajčata, lišili se počtem rajčat a množstvím soli v každém.

S pomocí sondy mohl robot „ochutnat“ pokrmy v gridovém tvaru a zpracovat výsledky v sekundách.

Výzkumníci poté vložili směs vajec do mixéru, než robot ochutnal znovu, což napodobilo změnu textuury způsobenou žvýkáním.

Tato technika je stále ve fázi konceptu, ale výzkumníci věří, že roboti budou nakonec schopni vytvořit potraviny, které lidé budou užívat. Mohli by dokonce produkovat personalizované potraviny podle individuálních preferencí.

“Když robot učí, jak vařit, jako každý jiný kuchař, potřebuje indikace toho, jak dobře to udělal,” řekl Abdulali. “Chceme, aby roboti rozuměli konceptu chuti, což je učiní lepšími kuchaři. V našem experimentu může robot ‘vidět’ rozdíl v potravinách, jak jsou žvýkány, což zlepšuje jeho schopnost ochutnat.”

Dr. Muhammad W. Chughtai je seniorním vědcem v Beko.

“Beko má vizi přivést roboty do domácího prostředí, které jsou bezpečné a snadno použitelné,” řekl. “Věříme, že vývoj robotických šéfkuchařů bude hrát významnou roli v rušných domácnostech a domech s asistencí v budoucnosti. Tento výsledek je skokem vpřed v robotickém vaření, a pomocí strojového a hlubokého učení algoritmů, masticace pomůže robotickým šéfkuchařům upravit chuť pro různé pokrmy a uživatele.”

Výzkum získal podporu od Beko a Rady pro inženýrství a fyzikálních věd (EPSRC), která je součástí UK Research and Innovation (UKRI).