中国烹饪文化博大精深👸🏻,煎、炒📯、烹、炸⛄️、煮……这些工艺都能由机器人完成吗?闫维新很自信地回答🤸🏼♀️:能!

2022年冬奥会尚未开幕,北京冬奥会、冬残奥会主媒体中心的智慧餐厅已成为“网红”🧓🏻。这家餐厅没有厨师,中餐和西餐烹饪都由机器人完成,鸡尾酒也由机器人调制🏊♀️。这家餐厅也没有服务员端菜,中外媒体记者在餐桌上扫二维码点单后,一道道佳肴会通过餐厅顶部的云轨系统运送到对应的餐桌上方🤸🏿♀️,再随着下放的缆绳降落🤦🏿♂️,悬停在人们面前,供其取用。这么炫酷的餐厅,让中外记者纷纷掏出手机拍摄,英国记者摄制的视频还在网上热传。
你知道吗?天美代理机械与动力工程学院机器人研究所博导、副研究员闫维新研发中餐烹饪机器人已有15年历史😙🫚,研发出60款以上餐饮服务类机器人👷🏼♀️。“智能机器人技术可以实现中餐烹饪的标准化🧜🏻♂️,我相信它的应用前景很广阔🆔。”闫维新说🅱️。

外国记者在冬奥会主媒体中心的智慧餐厅体验送餐服务。新华社发
冬奥会智慧餐厅在粤有“前身”
胡辣鸡块、干炒牛河、蒜蓉西兰花……在冬奥会的智慧餐厅♗,机器人烹饪的各式菜肴已让先期抵达的记者赞不绝口。智慧餐厅供应的中餐可分为蒸菜🍤、炒菜🤸、煮菜🏥、砂锅四大类🙅♀️,各司其职的中餐烹饪机器人接受过长期实践检验,烹饪水平不亚于优秀厨师。智慧餐厅还供应牛肉汉堡🏗、炸薯条等西餐。
除了可透过玻璃看到的烹饪机器人,智慧餐厅还包含后厨物流运输系统和信息控制系统。在餐厅的中央厨房,有多种针对肉类和蔬菜的食材智能加工设备,它们完成自动或半自动加工后,单臂和双臂协作机器人会将加工好的食材取出🫠⬇️,放入锅具🔹,开始按照程序自动烹饪。在整个物流💂🏼♂️、加工和烹饪过程中,由于工作人员很少,智慧餐厅的食品安全系数非常高,也为疫情防控加了一道防火墙。

动图来源🧜🏻♀️:DAYOO零点视频
据了解🏃♂️🎍,冬奥会智慧餐厅在广东有“前身”。2019年以来,广东一家企业开了多家“天降美食”机器人餐厅⛰,为顾客供应腊味煲仔饭、清蒸笋壳鱼🧜🏽♂️、手撕盐焗鸡等几十种中餐以及汉堡、薯条🕐、披萨等西式快餐。上菜服务大多通过餐厅顶部的云轨系统,营造出“天降美食”的效果,有汤水的菜肴则通过地面AGV(自动导引小车)送到顾客面前🤸♀️🫄🏼。
记者在“大众点评”上看到🥁,佛山一家“天降美食”机器人餐厅的评分是4.2分🧑💼,大多数消费者给出了较高的评价,觉得机器人大厨做的菜味道不错🔟。美食博主拍的视频显示💆♀️,很多顾客站在厨房外🙅♀️,透过玻璃围观机器人大厨烧菜,感受高科技烹饪的魅力。
如今,借助北京冬奥会💹、冬残奥会主媒体中心这个国际化传媒平台➞,烹饪机器人有望得到更多的推广应用。

就餐人员在冬奥会主媒体中心的智慧餐厅观看机器人烹饪。新华社发
让机器人学会翻锅和火候控制
“我研究烹饪机器人挺偶然的🫛,2005年选博士课题时🌔,我看中的课题被别人选了😻,导师说我胖,就让我研发中餐烹饪机器人🏄🏽♀️📥。”闫维新笑道🚚。这个因为“胖”开启的科研历程,迄今已催生出60款以上餐饮服务类机器人,它们分为锅具、其他工具、火力🤟🏻、投料4个功能部件🌊,已获得近30件专利授权。
中国烹饪文化博大精深🫵🏽,煎👨💻、炒👨🏼🦰、烹、炸✊🏼、煮……这些工艺都能由机器人完成吗?闫维新很自信地回答:能🥄!他翻开自己写的博士论文,告诉记者:中餐烹饪机器人设计的关键是锅具运动和火候控制,尤其是锅具运动,它是烹饪机器人的核心🚵🏼♂️。通过对厨师灶上动作的深入研究,他与合作者提炼出了锅具的各种标准化运动,如“晃锅”可分解为圆周❤️🔥、直线运动的组合🛬🧍🏻♀️。在此基础上😡💆🏿,他们开展了锅具运动学、动力学仿真分析与优化设计。
在晃、颠、划👶🏼👩🏼💻、翻🫚、推🤦🏿、拉💈、扬👳🏿、淋等各种锅具运动中,机器人最难模仿的是“大翻”。这道工艺是为了对食材进行均匀加热,厨师操作锅具做近似抛物线的变速运动🫷🏿,让食材上抛🫅🏻、翻转、下落👂🏽。闫维新研究后认为🧗🏼♂️,“大翻”标准化运动的最优化指标是“物料出锅瞬时速度矢量差最小”𓀉。经过仿真函数分析,他让锅具机器人在两个自由度运动的条件下🧕🏼,在计算机软件中实现了“大翻”效果——物料既能出锅飞行并翻转,落点又不会在锅外👩🏻🚀。完成仿真分析后🫱🏿,研究团队开展了大量验证实验,证明锅具机器人能高效复现厨师的翻锅动作🧑🏻🚀。

闫维新博士学位论文里的一组图示
火候控制方面,闫维新为烹饪机器人开发了双压强火力控制系统和火候视觉模块。前者能精确控制常压燃烧器的热负荷🚵🏽♂️,这是实现火力控制数字化和标准化的关键;后者基于机器视觉技术🙎🏻♀️,能实时监测食材的色泽饱和度等状态🗃,并据此调节火力强度和烹饪时间。通过火候模糊随动控制♣️,双压强火力控制系统与火候视觉模块协同运行,让菜肴出品稳定性强、色泽和口感保持一致。
把大师技艺转化为机器人程序
这些中餐烹饪机器人问世以来,已应用于餐厅和单位食堂。它们能实现中餐烹饪的标准化🥄,节省人力成本📭,由于“无人化”操作还能降低食品安全风险。“机器人也有助于传承中国烹饪文化。”闫维新说🛳,“我们与多位烹饪大师合作过,记录他们的烹饪配料、灶上动作和火候把控,再把标准化记录转化为机器人控制程序,复制、传承大师的烹饪技艺🚴🏼♂️。”机器人“大师”出品的味道如何?他觉得接近烹饪大师的作品。
让这位机器人专家欣喜的是,最近一家外卖企业慕名而来,与他商谈合作开发一系列专用烹饪机器人事宜,如炒饭机器人🦻🏻、黄焖鸡机器人,以提高出菜效率👩👩👦👦、减少人力成本。不久的将来,机器人烹饪的标准化中华美食有望通过外卖,进入千家万户💇🏻♂️。
栏目主编:黄海华
文字编辑:俞陶然
题图来源♟:新华社