Roboter-‘Koch’ trainiert, um Nahrung zu schmecken

Eine Gruppe von Forschern an der University of Cambridge hat einen Roboter-“Koch” entwickelt, der trainiert wurde, Nahrung in verschiedenen Stadien des Kauvorgangs zu schmecken. Während er die Nahrung schmeckt, bestimmt der Roboter, ob sie ausreichend gewürzt ist.

Die resultierende Forschung wurde in Frontiers in Robotics & AI veröffentlicht.

Automatisierung des Kauvorgangs

Das Forschungsteam arbeitete mit Beko, einem Hersteller von Haushaltsgeräten, zusammen, um den Roboter-Koch zu trainieren, die Salzigkeit eines Gerichts während des Kauvorgangs zu bewerten. Dieser Prozess ist ähnlich wie der, den Menschen durchführen.

Die neuen Fortschritte könnten dazu beitragen, automatisierte oder halbautomatisierte Nahrungszubereitungs-Technologien zu entwickeln, bei denen Roboter bestimmen können, was gut schmeckt oder nicht.

Menschen durchlaufen einen komplexen Prozess, wenn sie Nahrung kauen, bei dem wir Veränderungen in Textur und Geschmack bemerken. Der Roboter-Koch schmeckte neun Variationen von Rührei und Tomaten und tat dies während drei verschiedener Stadien des Kauvorgangs. Das Ergebnis waren ‘Geschmackskarten’ der verschiedenen Gerichte.

Der ‘schmecke-während-du-gehst’-Ansatz wurde demonstriert, um die Fähigkeit des Roboters zu verbessern, die Salzigkeit eines Gerichts schnell und genau zu bewerten, im Vergleich zu bestehenden elektronischen Geschmackstechnologien. Der Roboter war zuvor bereits trainiert worden, Omeletts zuzubereiten, basierend auf Feedback von menschlichen Geschmackstestern.

Geschmack ist stark von den individuellen Vorlieben abhängig, und die besten Köche verlassen sich auf ihren Geschmackssinn, um Aromen auszugleichen, während sie schmecken.

Grzegorz Sochacki ist der erste Autor des Papiers aus dem Department of Engineering der University of Cambridge.

“Die meisten Hausköche sind mit dem Konzept des Schmeckens während des Kochens vertraut – sie überprüfen ein Gericht während des Kochprozesses, um zu sehen, ob die Balance der Aromen stimmt”, sagte Sochacki. “Wenn Roboter für bestimmte Aspekte der Nahrungszubereitung eingesetzt werden sollen, ist es wichtig, dass sie ‘schmecken’ können, was sie kochen.”

Dr. Arsen Abdulali ist Co-Autor aus dem Department of Engineering.

“Wenn wir schmecken, liefert der Kauvorgang kontinuierlich Feedback an unser Gehirn”, sagte Dr. Abdulali. “Aktuelle Methoden der elektronischen Überprüfung nehmen nur einen einzigen Snapshot von einer homogenisierten Probe, also wollten wir einen realistischeren Prozess des Kauens und Schmeckens in einem robotischen System nachahmen, was zu einem schmackhafteren Endprodukt führen sollte.”

Das Forschungsteam gehört zum Bio-Inspired Robotics Laboratory der University of Cambridge, das von Professor Fumiya Iida geleitet wird. Dieses Labor arbeitet daran, Roboter zu trainieren, um Aufgaben durchzuführen, die Menschen leicht finden, aber für Roboter schwierig sind. Eine dieser Aufgaben ist das Kochen.

“Wir brauchten etwas Billiges, Kleines und Schnelles, um es unserem Roboter hinzuzufügen, damit er schmecken kann: es musste billig genug sein, um in einer Küche verwendet zu werden, klein genug für einen Roboter und schnell genug, um während des Kochens verwendet zu werden”, sagte Sochacki.

Konstruktion und Training des Roboters

Die Forscher befestigten eine Leitfähigkeits-Sonde, die als Salzsensor fungiert, an einem Roboterarm. Dies ermöglichte es dem Roboter, den menschlichen Prozess des Kauens und Schmeckens nachzuahmen. Als die Forscher die Gerichte aus Rührei und Tomaten zubereiteten, variierten sie die Anzahl der Tomaten und die Menge an Salz in jedem.

Mit der Sonde konnte der Roboter die Gerichte in einer grid-artigen Weise schmecken und die Ergebnisse in Sekunden verarbeiten.

Die Forscher legten dann die Eimischung in einen Mixer, bevor der Roboter sie erneut schmeckte, was die Veränderung der Textur nachahmte, die durch das Kauen hervorgerufen wird.

Die Technik ist noch ein Beweis des Konzepts, aber die Forscher glauben, dass Roboter letztendlich in der Lage sein werden, Nahrung zu erstellen, die Menschen genießen werden. Sie könnten sogar personalisierte Nahrung produzieren, abhängig von den individuellen Vorlieben.

“Wenn ein Roboter lernt, zu kochen, benötigt er wie jeder andere Koch Hinweise darauf, wie gut er es gemacht hat”, sagte Abdulali. “Wir wollen, dass die Roboter das Konzept des Geschmacks verstehen, was sie zu besseren Köchen macht. In unserem Experiment kann der Roboter die Veränderung in der Nahrung ‘sehen’, während sie gekaut wird, was seine Fähigkeit zum Schmecken verbessert.”

Dr. Muhammad W. Chughtai ist Senior Scientist bei Beko.

“Beko hat eine Vision, Roboter in die häusliche Umgebung zu bringen, die sicher und einfach zu bedienen sind”, sagte er. “Wir glauben, dass die Entwicklung von Roboter-Köchen eine wichtige Rolle in beschäftigten Haushalten und betreuten Wohnungen in der Zukunft spielen wird. Dieses Ergebnis ist ein Sprung

Die Forschung erhielt Unterstützung von Beko und dem Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), das Teil von UK Research and Innovation (UKRI) ist.