Robotische ‘Chef’ Getraind om Eten te Proeven

Een groep onderzoekers aan de Universiteit van Cambridge heeft een robot “chef” gemaakt die getraind is om eten te proeven op verschillende stadia van het kauwproces. Terwijl het de smaak van het eten bepaalt, bepaalt de robot of het voldoende gekruid is.

Het resultaat van het onderzoek werd gepubliceerd in Frontiers in Robotics & AI.

Automatiseren van het Kauwproces

Het onderzoeksteam werkte samen met Beko, een fabrikant van huishoudelijke apparaten, om de robot-chef te trainen om de zoutigheid van een gerecht te bepalen tijdens het kauwproces. Dit proces is vergelijkbaar met wat mensen doen.

De nieuwe ontwikkelingen kunnen helpen bij de ontwikkeling van geautomatiseerde of semi-geautomatiseerde voedselbereidingstechnologieën, waarbij robots in staat zijn om te bepalen wat lekker smaakt en wat niet.

Mensen gaan door een complex proces wanneer ze eten kauwen, waarbij we veranderingen in textuur en smaak opmerken. De robotische tegenhanger proefde negen variaties van gebakken eieren en tomaten en deed dit tijdens drie verschillende stadia van het kauwproces. Het resultaat was ‘smaakkaarten’ van de verschillende gerechten.

De ‘proeven zoals je gaat’ benadering werd aangetoond om de mogelijkheid van de robot te verbeteren om snel en nauwkeurig de zoutigheid van een gerecht te bepalen in vergelijking met bestaande elektronische proeftechnologieën. De robot was eerder getraind om omeletten te maken op basis van feedback van menselijke proevers.

Smaak is sterk afhankelijk van de individuele voorkeuren van elke persoon, en de beste koks vertrouwen op hun smaak om smaken in balans te brengen terwijl ze proeven zoals ze gaan.

Grzegorz Sochacki is de eerste auteur van het artikel vanuit het Departement voor Ingenieurswetenschappen van Cambridge.

“De meeste thuis koks zullen bekend zijn met het concept van proeven zoals je gaat – controleren of een gerecht tijdens het kookproces of de balans van smaken goed is,” zei Sochacki. “Als robots worden gebruikt voor bepaalde aspecten van voedselbereiding, is het belangrijk dat ze in staat zijn om te ‘proeven’ wat ze koken.”

Dr. Arsen Abdulali is mede-auteur vanuit het Departement voor Ingenieurswetenschappen.

“Wanneer we proeven, geeft het proces van kauwen ook continue feedback aan onze hersenen,” zei Dr. Abdulali. “Huidige methoden van elektronische testen nemen slechts een enkele snapshot van een gehomogeniseerd monster, dus we wilden een meer realistisch proces van kauwen en proeven in een robotisch systeem repliceren, wat zou moeten resulteren in een smakelijker eindproduct.”

Het team van onderzoekers behoort tot het Bio-Inspired Robotics Laboratory van Cambridge, dat wordt geleid door Professor Fumiya Iida van het Departement voor Ingenieurswetenschappen. Dit laboratorium werkt aan het trainen van robots om taken uit te voeren die mensen gemakkelijk vinden, maar moeilijk zijn voor robots. Een van deze taken is koken.

“We hadden iets nodig dat goedkoop, klein en snel was om aan onze robot toe te voegen, zodat het kon proeven: het moest goedkoop genoeg zijn om in een keuken te gebruiken, klein genoeg voor een robot en snel genoeg om te gebruiken tijdens het koken,” zei Sochacki.

Constructie en Training van de Robot

De onderzoekers bevestigden een geleidbaarheidsensor, die fungeert als een zoutgehalte-sensor, aan een robotarm. Dit stelde de robot in staat om het menselijke proces van kauwen en proeven te imiteren. Toen de onderzoekers de gerechten van gebakken eieren en tomaten bereidden, varieerden ze het aantal tomaten en de hoeveelheid zout in elk gerecht.

Met de sensor kon de robot de gerechten in een grid-achtige manier ‘proeven’ en de resultaten in seconden verwerken.

De onderzoekers deden het eimengsel vervolgens in een blender voordat de robot het opnieuw proefde, wat de verandering in textuur simuleerde die wordt veroorzaakt door kauwen.

De techniek is nog een bewijs van concept, maar de onderzoekers geloven dat robots uiteindelijk in staat zullen zijn om eten te creëren dat mensen zullen genieten. Ze kunnen zelfs gepersonaliseerd eten produceren op basis van de individuele smaak.

“Wanneer een robot leert koken, net als elke andere kok, heeft het indicaties nodig over hoe goed het deed,” zei Abdulali. “We willen dat robots het concept van smaak begrijpen, wat hen betere koks zal maken. In ons experiment kan de robot ‘zien’ het verschil in het eten terwijl het wordt gekauwd, wat zijn vermogen om te proeven verbetert.”

Dr. Muhammad W. Chughtai is Senior Scientist bij Beko.

“Beko heeft een visie om robots naar de thuissituatie te brengen die veilig en gemakkelijk te gebruiken zijn,” zei hij. “We geloven dat de ontwikkeling van robot-koks een belangrijke rol zal spelen in drukke huishoudens en verzorgingshuizen in de toekomst. Dit resultaat is een sprong voorwaarts in robotkoken, en door het gebruik van machine- en diepe leer-algoritmen, zal masticatie helpen om de smaak van robot-koks aan te passen voor verschillende gerechten en gebruikers.”

Het onderzoek kreeg steun van Beko en de Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), die deel uitmaakt van UK Research and Innovation (UKRI).