Роботический «шеф-повар» обучен пробовать еду

Группа исследователей из Кембриджского университета создала роботического «шеф-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-шефа оценивать соленость блюда во время процесса жевания. Этот процесс аналогичен тому, который выполняют люди.

Новые достижения могут помочь разработать автоматизированные или полуавтоматизированные технологии приготовления пищи, когда роботы смогут определять, что вкусно, а что нет.

Люди проходят через сложный процесс при жевании еды, когда мы замечаем изменения текстуры и вкуса. Роботический аналог попробовал девять вариантов яичницы с помидорами и сделал это на трех разных стадиях процесса жевания. Результатом стали «карты вкуса» различных блюд.

Подход «пробовать по ходу дела» показал себя более эффективным для быстрой и точной оценки солености блюда по сравнению с существующими электронными технологиями вкуса. Ранее робот был обучен готовить омлеты на основе обратной связи от человеческих дегустаторов.

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

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

«Большинство домашних поваров знакомы с концепцией «пробовать по ходу дела» — проверять блюдо на протяжении всего процесса приготовления, чтобы проверить, правильно ли сбалансированы вкусы», — 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 из департамента инженерии.

«Когда мы пробуем еду, процесс жевания также обеспечивает непрерывную обратную связь нашему мозгу», — сказал доктор Абдулали. «Текущие методы электронного тестирования делают только один снимок из гомогенизированной пробы, поэтому мы хотели воспроизвести более реалистичный процесс жевания и вкуса в роботизированной системе, что должно привести к более вкусной конечной продукции».

Группа исследователей 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 простыми, 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 достаточно дешевым, чтобы использовать на кухне, достаточно маленьким для робота и достаточно быстрым, чтобы использовать во время приготовления», — сказал Сохачки.

Конструкция и обучение робота

Исследователи прикрепили зонд проводимости, который действует как датчик солености, к роботизированной руке. Это позволило роботу имитировать человеческий процесс жевания и вкуса. Когда исследователи приготовили 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 обрабатывать результаты за считанные секунды.

Исследователи затем поместили смесь яиц 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 научным сотрудником 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 шеф-поваров сыграет значительную роль в занятых домохозяйствах и домах для людей с ограниченными возможностями в будущем. Этот результат является шагом вперед в роботизированном приготовлении пищи, и с помощью машинного и глубокого обучения алгоритмов жевание поможет роботам-шефам 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).