ロボット『シェフ』が食事を味わうようにトレーニングされる

ケンブリッジ大学の研究者グループは、食事を咀嚼プロセスのさまざまな段階で味わうようにトレーニングされたロボット「シェフ」を作成しました。ロボットは食事を味わっている間、十分に調味されているかどうかを判断します。

結果の研究は、Frontiers in Robotics & AIに掲載されました。

咀嚼プロセスの自動化

研究チームは、家電メーカーのBekoと協力して、ロボットシェフを咀嚼プロセス中に料理の塩加減を評価するようにトレーニングしました。このプロセスは、人間が行うものと似ています。

新しい進歩は、自動または半自動の食事準備技術の開発を助け、ロボットが美味しいか美味しくないかを判断できるようになる可能性があります。

人間は食事を咀嚼する際に、複雑なプロセスを経ており、食感や味の変化に気付きます。ロボットは、スクランブルエッグとトマトの9種類のバリエーションを、咀嚼プロセスの3つの段階で味わいました。結果は、さまざまな料理の「味マップ」になりました。

『味を確認しながら』アプローチは、ロボットの料理の塩加減を既存の電子味覚技術よりも迅速かつ正確に評価する能力を向上させることが示されました。ロボットは以前、人間の味見者のフィードバックに基づいてオムレツを作るようにトレーニングされていました。

味覚は個人の好みに大きく依存しており、最高の料理人は調味をバランスよくするために味覚に頼っています。

Grzegorz Sochackiは、ケンブリッジ大学工学部の論文の第一著者です。

“ほとんどの家庭の料理人は、料理プロセス中に料理を確認して風味のバランスが正しいかどうかを確認するという概念に馴染みがあるでしょう。ロボットが特定の食事の準備に使用される場合、料理中の『味』を判断する能力が重要です。”とSochackiは述べました。

Dr. Arsen Abdulaliは、ケンブリッジ大学工学部の共同著者です。

“私たちが味を感じるとき、咀嚼プロセスも脳に連続的なフィードバックを提供します。現在の電子テスト方法は、均質化されたサンプルから単一のスナップショットのみを取得するため、ロボットシステムでよりリアルな咀嚼と味覚のプロセスを再現したいと思いました。”とDr. Abdulaliは述べました。

研究チームは、ケンブリッジ大学工学部のFumiya Iida教授によって運営されているBio-Inspired Robotics Laboratoryに所属しています。この研究所では、人間が簡単にできるがロボットにとって難しいタスク、たとえば料理をロボットに教えることを目的としています。

“ロボットに味覚を与えるために、安価で小型で高速なものが必要でした。キッチンで使用するには十分に安価で、ロボットに搭載するには十分に小型で、調理中に使用するには十分に高速でなければなりません。”とSochackiは述べました。

ロボットの構築とトレーニング

研究者は、ロボットアームに導電性プローブ（塩分センサー）を取り付け、人間の咀嚼と味覚のプロセスを模倣できるようにしました。研究者がスクランブルエッグとトマトの料理を準備する際、各料理のトマトの数と塩の量を変えました。

プローブを使用して、ロボットはグリッド状に料理を『味わい』、結果を数秒で処理することができました。

研究者は、卵の混合物をブレンダーに入れて、ロボットが再び味見することで、咀嚼によって引き起こされる食感の変化を模倣しました。

この技術はまだ概念実証段階ですが、研究者はロボットが人間が楽しむ食事を作ることができるようになることを信じています。ロボットは、個人の好みに応じてパーソナライズされた食事を生産することもできます。

“ロボットが料理を学ぶとき、他の料理人と同様に、どれほどうまくできたかを示す必要があります。ロボットが味覚の概念を理解する必要があります。これにより、ロボットはより優れた料理人になるでしょう。実験では、ロボットは咀嚼される食事の違いを『見る』ことができ、味覚の能力が向上しました。”とAbdulaliは述べました。

Dr. Muhammad W. Chughtaiは、Bekoのシニアサイエンティストです。

“Bekoのビジョンは、安全で使いやすいロボットを家庭環境に導入することです。ロボットシェフの開発は、将来的に忙しい家庭や支援生活ホームで重要な役割を果たすことになるでしょう。この結果はロボット料理の重要な進歩であり、機械学習とディープラーニングアルゴリズムを使用して、咀嚼プロセスがロボットシェフにさまざまな料理とユーザーに対する味覚を調整するのに役立つでしょう。”と彼は述べました。

この研究は、Bekoと、イギリス研究革新機構（UKRI）の一部であるエンジニアリング・物理科学研究評議会（EPSRC）から支援を受けました。