这位机器人厨师可以用它的手臂品尝盐

机器人厨师越来越普遍,但它们的味觉能力仍未成熟。
The University of Cambridge chef robot.
正在工作的品尝机器人,悬停在一盘鸡蛋和番茄(插图)上方。剑桥大学通过 YouTube

机器人可以看到人类眼睛以外的波长。机器人可以听到人类耳朵以外的波长。机器人甚至可以感知触觉,其触感接近人类皮肤。

但在品尝方面,机器人却落后了。味觉对任何人类来说似乎都是一种基本的感觉,即使是小孩子舔地上的食物,但对机器人来说却不是。品尝技术远远无法与人类舌头的多方面敏感性相提并论。

对于机器人建造者和食品科学家来说,改进这项技术是一个活跃的研究领域。一个想法是:将舌头移到手臂上,机器人可以操纵它。剑桥大学的研究人员已经这样做了,他们测试了一个机器人手臂品尝鸡蛋菜肴的能力。他们于 5 月 4 日在《机器人与人工智能前沿》杂志上发表了他们的研究成果。

剑桥团队并不是第一次想到这个想法,他们之前曾创造过一个可以制作煎蛋卷并通过人类反馈提高其制作能力的机器人。这完美契合了一波机器人开始进入餐厅的浪潮,通常负责执行单调的厨房任务。

以波士顿地区的Spyce餐厅为例,顾客可以看到自动化机器烹制定制的碗饭。创立 Spyce 的麻省理工学院工程师曾梦想将其扩展为美国东海岸的一家连锁店。但这些梦想反响不一,Spyce 于今年年初关闭了其门店

对于机器人来说,即使是最基本的烹饪任务也可能成为难以逾越的障碍。一家英国初创公司提供一套价值超过 30 万美元的机器人烹饪手臂,可以制作数千种食谱——但它仍然需要人类帮助来切蔬菜。

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机器人无法做到的另一件事——但对许多人类厨师来说却很自然——是通过品尝来检查进度。剑桥大学工程师兼该研究的作者Grzegorz Sochacki在新闻发布会上说:“如果机器人要用于食品制备的某些方面,它们能够‘品尝’它们正在烹饪的东西就很重要。”

这是一个可以解决的问题,因为味觉是一个化学过程。风味是大脑对触碰舌头的不同分子的解释。例如,酸味尝起来是酸的,而它们的碱性对应物尝起来是苦的。某些氨基酸会产生鲜美的鲜味,而像氯化钠这样的盐则尝起来……嗯,就是咸的。一种叫做辣椒素的化学物质是辣椒辛辣味的原因。

多年来,研究人员一直在尝试所谓的“电子舌”,这些设备通过感应这些分子以及更多分子来模拟这个过程。其中一些装置甚至看起来像人舌。在过去的研究中,它们已被用于品尝橙汁

但电子舌只是有机舌头的苍白模仿。要品尝任何哪怕是稍微固体的东西——甚至蜂蜜——你需要将食物与水混合,而且水必须是纯净的,以防止不需要的分子进入。电子舌可以评估奶酪红烧鸡肉,但人类需要先将食物液化。你很难找到一个厨师愿意等 10 分钟才能品尝一下。

即便如此,这个过程的结果也是一次性测量,无法充分体现食物的真实风味。任何美食家都会知道,品尝远比分析液化食物的化学样本复杂得多。品尝在咬的过程中会发生变化。不同的调味料会在不同的时间出现。当你咀嚼一小块食物,你的唾液和消化酶与越来越糊状的食物混合时,这一口的味道会发生变化。

剑桥团队希望直接(或者,也许是口部)解决这个问题。他们没有使用舌状触须,而是决定将品尝器——具体来说是一个盐度传感器——转移到一个可移动的手臂上。通过这样做,研究人员希望为机器人提供一种工具,可以在准备过程中在多个点采样菜肴,并绘制食物的“风味图”。

曾在剑桥大学工作、但并非本篇论文作者的瑞士洛桑联邦理工学院的机器人学家Josie Hughes说:“机器人能够控制运动、采样地点和方式”与其他电子舌不同。

为了测试手臂,研究人员制作了九种简单的鸡蛋菜肴,每种都有不同量的盐和番茄。手臂绘制了每盘菜的盐度图。之后,研究人员将每道菜放入搅拌机中,看看当鸡蛋和番茄被搅打成鲑鱼色的糊状物(就像在人类口中一样)时,机器人手臂是否能辨别出盐度的差异。

有了这种新技术,研究人员可以创建比以往任何电子舌都更优越的盐度图。当然,盐度只是烹饪的一个方面。未来,研究人员希望将其扩展到其他味道,如甜味或油腻味。而将食物放入搅拌机与放入嘴里毕竟不一样。

休斯说:“也许在短期内,我们可能会在厨房里看到机器人‘助手’,但我们需要更多像这项工作一样令人兴奋和富有洞察力的进步,才能开发出能够像真正的厨师一样品尝、切、混合、烹饪和学习的机器人。让任何像这样的机器人进入厨房(无论是餐厅还是家中)的道路,可能相比之下会让烹饪培训看起来很轻松。”

 

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Rahul Rao

特约撰稿人,科学

Rahul Rao 自2021年初以来一直是《科学美国人》的实习生和特约科学作家。他报道物理学、太空、技术以及它们之间的交叉领域以及其他一切。


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