Робот-«повар» обучен пробовать еду

Группа исследователей из Кембриджского университета создала робота-«повара», который обучен пробовать еду на разных стадиях процесса жевания. При этом робот определяет, достаточно ли еда приправлена.

Результаты исследования были опубликованы в Frontiers in Robotics & AI.

Автоматизация процесса жевания

Исследовательская группа работала с компанией Beko, производителем бытовой техники, чтобы обучить робота-«повара» оценивать соленость блюда во время процесса жевания. Этот процесс аналогичен тому, который происходит у людей.

Новые достижения могут помочь разработать автоматизированные или полуавтоматические технологии приготовления пищи, при которых роботы смогут определять, что вкусно, а что нет.

Люди проходят через сложный процесс, когда жуют еду, где мы замечаем изменения текстуры и вкуса. Робот-«повар» попробовал девять вариантов яичницы и помидоров и сделал это на трех разных стадиях процесса жевания. В результате получились «карты вкуса» разных блюд.

Подход «пробовать по мере приготовления» показал себя более эффективным в оценке солености блюда по сравнению с существующими электронными методами дегустации. Ранее робот был обучен готовить омлеты на основе обратной связи от людей.

Вкус сильно зависит от индивидуальных предпочтений каждого человека, и лучшие повара полагаются на свой вкус, чтобы сбалансировать вкусы, пробуя еду по мере приготовления.

Гжегож Сохачки является первым автором статьи из департамента инженерии Кембриджского университета.

«Большинство домашних поваров знакомы с концепцией дегустации по мере приготовления — проверки блюда на протяжении всего процесса приготовления, чтобы проверить, правильный ли баланс вкусов», — сказал Сохачки. «Если роботы будут использоваться для определенных аспектов приготовления пищи, важно, чтобы они могли «вкусить» то, что они готовят».

Доктор Арсен Абдулали является соавтором статьи из департамента инженерии.

«Когда мы пробуем еду, процесс жевания также дает непрерывную обратную связь нашему мозгу», — сказал доктор Абдулали. «Текущие методы электронной дегустации дают только один снимок из однородной пробы, поэтому мы хотели воспроизвести более реалистичный процесс жевания и дегустации в роботизированной системе, что должно привести к более вкусному конечному продукту».

Исследовательская группа принадлежит к лаборатории биоинспирированной робототехники Кембриджского университета под руководством профессора Фумии Иида из департамента инженерии. Эта лаборатория работает над обучением роботов выполнять задачи, которые люди находят легкими, но которые оказываются сложными для роботов. Одной из таких задач является приготовление пищи.

«Нам нужно было что-то дешевое, маленькое и быстрое, чтобы добавить к нашему роботу, чтобы он мог пробовать еду: это должно было быть дешевым enough, чтобы использовать на кухне, маленьким enough, чтобы поместиться в робота, и быстрым enough, чтобы использовать во время приготовления», — сказал Сохачки.

Конструирование и обучение робота

Исследователи прикрепили проводной зонд, который действует как датчик солености, к роботизированной руке. Это позволило роботу имитировать человеческий процесс жевания и дегустации. Когда исследователи готовили блюда из яичницы и помидоров, они варьировали количество помидоров и количество соли в каждом.

С помощью зонда робот смог «пробовать» блюда в сетчатом порядке и обработать результаты за несколько секунд.

Исследователи затем положили смесь яичницы в блендер, прежде чем робот снова попробовал ее, что имитировало изменение текстуры, вызванное жеванием.

Техника еще является концепцией доказательства, но исследователи считают, что роботы в конечном итоге смогут создавать еду, которую люди будут наслаждаться. Они даже смогут производить персонализированную еду в зависимости от вкусов отдельного человека.

«Когда робот учится готовить, как и любой другой повар, ему нужны указания на то, как хорошо он справился», — сказал Абдулали. «Мы хотим, чтобы роботы понимали концепцию вкуса, что сделает их лучшими поварами. В нашем эксперименте робот может «видеть» разницу в еде, когда она жуется, что улучшает его способность пробовать».

Доктор Мухаммад В. Чугтай является старшим ученым в компании Beko.

«Beko имеет видение привнести роботов в домашнюю среду, которые будут безопасными и легкими в использовании», — сказал он. «Мы считаем, что разработка роботизированных поваров сыграет значительную роль в занятых домохозяйствах и домах для престарелых в будущем. Этот результат является шагом вперед в роботизированном приготовлении пищи, и с помощью алгоритмов машинного и глубокого обучения мastication поможет роботизированным поварам регулировать вкус для разных блюд и пользователей».

Исследование получило поддержку от компании Beko и Совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC), который является частью UK Research and Innovation (UKRI).