机器人“厨师”接受训练以品尝食物

剑桥大学的一组研究人员创建了一个机器人“厨师”，它可以在咀嚼过程的不同阶段品尝食物。同时，机器人会判断食物是否调味得当。

该研究结果发表在 Frontiers in Robotics & AI 上。

自动化咀嚼过程

研究团队与家电制造商Beko合作，训练机器人厨师在咀嚼过程中评估菜肴的咸度。这一过程与人类的咀嚼过程类似。

这些新进展可能有助于开发自动或半自动的食品准备技术，机器人可以判断什么味道好或不好。

人类在咀嚼食物时会经历一个复杂的过程，我们会注意到质地和味道的变化。机器人厨师品尝了九种不同版本的炒鸡蛋和西红柿，并在咀嚼过程的三个不同阶段进行了品尝。结果是不同菜肴的“味觉地图”。

“边吃边品尝”的方法被证明可以提高机器人快速和准确地评估菜肴的咸度的能力，相比现有的电子品尝技术。机器人之前已经被训练过根据人类品尝者的反馈制作煎蛋卷。

味觉高度依赖于每个个体的个人偏好，最佳的厨师依靠他们的味觉来平衡口味，同时品尝食物。

格热戈什·索哈茨基（Grzegorz Sochacki）是剑桥大学工程系的第一作者。

“大多数家庭厨师都熟悉‘边做边品尝’的概念——在烹饪过程中不断品尝菜肴，以检查口味的平衡是否正确，”索哈茨基说。“如果机器人要用于某些方面的食品准备，必须能够‘品尝’它们正在烹饪的食物。”

阿森·阿卜杜拉利博士（Dr. Arsen Abdulali）是共同作者，也来自工程系。

“当我们品尝食物时，咀嚼的过程也会不断地向大脑提供反馈，”阿卜杜拉利博士说。“当前的电子测试方法只会从一个均质化的样本中获取一个快照，因此我们希望在机器人系统中复制一个更真实的咀嚼和品尝过程，这应该会导致一个更美味的最终产品。”

研究团队隶属于剑桥大学的生物启发式机器人实验室，由工程系的富米亚·伊达教授领导。该实验室致力于训练机器人执行人类容易但机器人难以完成的任务之一就是烹饪。

“我们需要一些便宜、小巧、快速的东西来添加到我们的机器人上，以便它可以品尝食物：它需要足够便宜，以便在厨房中使用，足够小，以便机器人可以使用，足够快，以便在烹饪时使用，”索哈茨基说。

构建和训练机器人

研究人员将一个电导探头（作为盐度传感器）附着在机器人臂上，这使得机器人能够模仿人类的咀嚼和品尝过程。当研究人员准备炒鸡蛋和西红柿菜肴时，他们改变了每道菜肴中的西红柿数量和盐的量。

有了探头，机器人可以以网格状方式“品尝”菜肴，并在几秒钟内处理结果。

然后，研究人员将蛋液放入搅拌机中，让机器人再次品尝，这模仿了咀嚼引起的质地变化。

该技术仍然是一个概念证明，但研究人员相信机器人最终将能够创造出人类会喜欢的食物。它们甚至可以根据个人的口味生产个性化的食物。

“当机器人学习如何烹饪时，就像任何其他厨师一样，它需要知道自己做得如何，”阿卜杜拉利说。“我们希望机器人能够理解味道的概念，这将使它们成为更好的厨师。在我们的实验中，机器人可以‘看到’食物在咀嚼过程中的变化，这提高了它的味觉能力。”

穆罕默德·W·丘赫塔伊博士是Beko的高级科学家。

“Beko的愿景是将机器人带入家庭环境，使其安全易用，”他说。“我们相信机器人厨师的发展将在未来在繁忙的家庭和辅助生活房屋中发挥重要作用。这一结果是机器人烹饪领域的一大突破，通过使用机器学习和深度学习算法，咀嚼将帮助机器人厨师根据不同的菜肴和用户调整口味。”

该研究得到了Beko和工程与物理科学研究委员会（EPSRC）的支持，后者是英国研究与创新机构（UKRI）的一部分。