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核心提示：2022年冬奧會(huì)尚未開幕，北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)主媒體中心的智慧餐廳已成為網(wǎng)紅。這家餐廳沒有廚師，中餐和西餐烹飪都由機(jī)器人完成
2022年冬奧會(huì)尚未開幕，北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)主媒體中心的智慧餐廳已成為“網(wǎng)紅”。這家餐廳沒有廚師，中餐和西餐烹飪都由機(jī)器人完成，雞尾酒也由機(jī)器人調(diào)制。這家餐廳也沒有服務(wù)員端菜，中外媒體記者在餐桌上掃二維碼點(diǎn)單后，一道道佳肴會(huì)通過餐廳頂部的云軌系統(tǒng)運(yùn)送到對應(yīng)的餐桌上方，再隨著下放的纜繩降落，懸停在人們面前，供其取用。這么炫酷的餐廳，讓中外記者紛紛掏出手機(jī)拍攝，英國記者攝制的視頻還在網(wǎng)上熱傳。
你知道嗎？智慧餐廳的主要設(shè)計(jì)人之一是上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)器人研究所博導(dǎo)、副研究員閆維新。他研發(fā)中餐烹飪機(jī)器人已有15年歷史，研發(fā)出60款以上餐飲服務(wù)類機(jī)器人。“智能機(jī)器人技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)中餐烹飪的標(biāo)準(zhǔn)化，我相信它的應(yīng)用前景很廣闊。”閆維新說。
冬奧會(huì)智慧餐廳在粵有“前身”
胡辣雞塊、干炒牛河、蒜蓉西蘭花……在冬奧會(huì)的智慧餐廳，機(jī)器人烹飪的各式菜肴已讓先期抵達(dá)的記者贊不絕口。閆維新介紹，智慧餐廳供應(yīng)的中餐可分為蒸菜、炒菜、煮菜、砂鍋四大類，各司其職的中餐烹飪機(jī)器人接受過長期實(shí)踐檢驗(yàn)，烹飪水平不亞于優(yōu)秀廚師。智慧餐廳還供應(yīng)牛肉漢堡、炸薯?xiàng)l等西餐。
除了可透過玻璃看到的烹飪機(jī)器人，智慧餐廳還包含后廚物流運(yùn)輸系統(tǒng)和信息控制系統(tǒng)。在餐廳的中央廚房，有多種針對肉類和蔬菜的食材智能加工設(shè)備，它們完成自動(dòng)或半自動(dòng)加工后，單臂和雙臂協(xié)作機(jī)器人會(huì)將加工好的食材取出，放入鍋具，開始按照程序自動(dòng)烹飪。在整個(gè)物流、加工和烹飪過程中，由于工作人員很少，智慧餐廳的食品安全系數(shù)非常高，也為疫情防控加了一道防火墻。
“這個(gè)餐廳是按照標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化原則設(shè)計(jì)的，已經(jīng)運(yùn)行了一段時(shí)間。”閆維新告訴記者，2019年以來，他與企業(yè)合作，開了多家“天降美食”機(jī)器人餐廳，為顧客供應(yīng)臘味煲仔飯、清蒸筍殼魚、手撕鹽焗雞等幾十種中餐以及漢堡、薯?xiàng)l、披薩等西式快餐。上菜服務(wù)大多通過餐廳頂部的云軌系統(tǒng)，營造出“天降美食”的效果，有湯水的菜肴則通過地面agv（自動(dòng)導(dǎo)引小車）送到顧客面前。
記者在“大眾點(diǎn)評”上看到，佛山一家“天降美食”機(jī)器人餐廳的評分是4.2分，大多數(shù)消費(fèi)者給出了較高的評價(jià)，覺得機(jī)器人大廚做的菜味道不錯(cuò)。美食博主拍的視頻顯示，很多顧客站在廚房外，透過玻璃圍觀機(jī)器人大廚燒菜，感受高科技烹飪的魅力。
如今，借助北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)主媒體中心這個(gè)國際化傳媒平臺，烹飪機(jī)器人有望得到更多的推廣應(yīng)用。
讓機(jī)器人學(xué)會(huì)翻鍋和火候控制
“我研究烹飪機(jī)器人挺偶然的，2005年選博士課題時(shí)，我看中的課題被別人選了，導(dǎo)師說我胖，就讓我研發(fā)中餐烹飪機(jī)器人。”閆維新笑道。這個(gè)因?yàn)?ldquo;胖”開啟的科研歷程，迄今已催生出60款以上餐飲服務(wù)類機(jī)器人，它們分為鍋具、其他工具、火力、投料4個(gè)功能部件，已獲得近30件專利授權(quán)。
中國烹飪文化博大精深，煎、炒、烹、炸、煮……這些工藝都能由機(jī)器人完成嗎？閆維新很自信地回答：能！他翻開自己寫的博士論文，告訴記者：中餐烹飪機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是鍋具運(yùn)動(dòng)和火候控制，尤其是鍋具運(yùn)動(dòng)，它是烹飪機(jī)器人的核心。通過對廚師灶上動(dòng)作的深入研究，他與合作者提煉出了鍋具的各種標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)動(dòng)，如“晃鍋”可分解為圓周、直線運(yùn)動(dòng)的組合。在此基礎(chǔ)上，他們開展了鍋具運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)。
在晃、顛、劃、翻、推、拉、揚(yáng)、淋等各種鍋具運(yùn)動(dòng)中，機(jī)器人最難模仿的是“大翻”。這道工藝是為了對食材進(jìn)行均勻加熱，廚師操作鍋具做近似拋物線的變速運(yùn)動(dòng)，讓食材上拋、翻轉(zhuǎn)、下落。閆維新研究后認(rèn)為，“大翻”標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)動(dòng)的最優(yōu)化指標(biāo)是“物料出鍋瞬時(shí)速度矢量差最小”。經(jīng)過仿真函數(shù)分析，他讓鍋具機(jī)器人在兩個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的條件下，在計(jì)算機(jī)軟件中實(shí)現(xiàn)了“大翻”效果——物料既能出鍋飛行并翻轉(zhuǎn)，落點(diǎn)又不會(huì)在鍋外。完成仿真分析后，研究團(tuán)隊(duì)開展了大量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，證明鍋具機(jī)器人能高效復(fù)現(xiàn)廚師的翻鍋動(dòng)作。
火候控制方面，閆維新為烹飪機(jī)器人開發(fā)了雙壓強(qiáng)火力控制系統(tǒng)和火候視覺模塊。前者能精確控制常壓燃燒器的熱負(fù)荷，這是實(shí)現(xiàn)火力控制數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵；后者基于機(jī)器視覺技術(shù)，能實(shí)時(shí)監(jiān)測食材的色澤飽和度等狀態(tài)，并據(jù)此調(diào)節(jié)火力強(qiáng)度和烹飪時(shí)間。通過火候模糊隨動(dòng)控制，雙壓強(qiáng)火力控制系統(tǒng)與火候視覺模塊協(xié)同運(yùn)行，讓菜肴出品穩(wěn)定性強(qiáng)、色澤和口感保持一致。
把大師技藝轉(zhuǎn)化為機(jī)器人程序
這些中餐烹飪機(jī)器人問世以來，已應(yīng)用于餐廳和單位食堂。它們能實(shí)現(xiàn)中餐烹飪的標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)省人力成本，由于“無人化”操作還能降低食品安全風(fēng)險(xiǎn)。“機(jī)器人也有助于傳承中國烹飪文化。”閆維新說，“我們與多位烹飪大師合作過，記錄他們的烹飪配料、灶上動(dòng)作和火候把控，再把標(biāo)準(zhǔn)化記錄轉(zhuǎn)化為機(jī)器人控制程序，復(fù)制、傳承大師的烹飪技藝。”機(jī)器人“大師”出品的味道如何？他覺得接近烹飪大師的作品。
讓這位機(jī)器人專家欣喜的是，最近一家外賣企業(yè)慕名而來，與他商談合作開發(fā)一系列專用烹飪機(jī)器人事宜，如炒飯機(jī)器人、黃燜雞機(jī)器人，以提高出菜效率、減少人力成本。不久的將來，機(jī)器人烹飪的標(biāo)準(zhǔn)化中華美食有望通過外賣，進(jìn)入千家萬戶。
你知道嗎？智慧餐廳的主要設(shè)計(jì)人之一是上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)器人研究所博導(dǎo)、副研究員閆維新。他研發(fā)中餐烹飪機(jī)器人已有15年歷史，研發(fā)出60款以上餐飲服務(wù)類機(jī)器人。“智能機(jī)器人技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)中餐烹飪的標(biāo)準(zhǔn)化，我相信它的應(yīng)用前景很廣闊。”閆維新說。
外國記者在冬奧會(huì)主媒體中心的智慧餐廳體驗(yàn)送餐服務(wù)。新華社發(fā)
冬奧會(huì)智慧餐廳在粵有“前身”
胡辣雞塊、干炒牛河、蒜蓉西蘭花……在冬奧會(huì)的智慧餐廳，機(jī)器人烹飪的各式菜肴已讓先期抵達(dá)的記者贊不絕口。閆維新介紹，智慧餐廳供應(yīng)的中餐可分為蒸菜、炒菜、煮菜、砂鍋四大類，各司其職的中餐烹飪機(jī)器人接受過長期實(shí)踐檢驗(yàn)，烹飪水平不亞于優(yōu)秀廚師。智慧餐廳還供應(yīng)牛肉漢堡、炸薯?xiàng)l等西餐。
除了可透過玻璃看到的烹飪機(jī)器人，智慧餐廳還包含后廚物流運(yùn)輸系統(tǒng)和信息控制系統(tǒng)。在餐廳的中央廚房，有多種針對肉類和蔬菜的食材智能加工設(shè)備，它們完成自動(dòng)或半自動(dòng)加工后，單臂和雙臂協(xié)作機(jī)器人會(huì)將加工好的食材取出，放入鍋具，開始按照程序自動(dòng)烹飪。在整個(gè)物流、加工和烹飪過程中，由于工作人員很少，智慧餐廳的食品安全系數(shù)非常高，也為疫情防控加了一道防火墻。
動(dòng)圖來源：dayoo零點(diǎn)視頻
“這個(gè)餐廳是按照標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化原則設(shè)計(jì)的，已經(jīng)運(yùn)行了一段時(shí)間。”閆維新告訴記者，2019年以來，他與企業(yè)合作，開了多家“天降美食”機(jī)器人餐廳，為顧客供應(yīng)臘味煲仔飯、清蒸筍殼魚、手撕鹽焗雞等幾十種中餐以及漢堡、薯?xiàng)l、披薩等西式快餐。上菜服務(wù)大多通過餐廳頂部的云軌系統(tǒng)，營造出“天降美食”的效果，有湯水的菜肴則通過地面agv（自動(dòng)導(dǎo)引小車）送到顧客面前。
記者在“大眾點(diǎn)評”上看到，佛山一家“天降美食”機(jī)器人餐廳的評分是4.2分，大多數(shù)消費(fèi)者給出了較高的評價(jià)，覺得機(jī)器人大廚做的菜味道不錯(cuò)。美食博主拍的視頻顯示，很多顧客站在廚房外，透過玻璃圍觀機(jī)器人大廚燒菜，感受高科技烹飪的魅力。
如今，借助北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)主媒體中心這個(gè)國際化傳媒平臺，烹飪機(jī)器人有望得到更多的推廣應(yīng)用。
讓機(jī)器人學(xué)會(huì)翻鍋和火候控制
“我研究烹飪機(jī)器人挺偶然的，2005年選博士課題時(shí)，我看中的課題被別人選了，導(dǎo)師說我胖，就讓我研發(fā)中餐烹飪機(jī)器人。”閆維新笑道。這個(gè)因?yàn)?ldquo;胖”開啟的科研歷程，迄今已催生出60款以上餐飲服務(wù)類機(jī)器人，它們分為鍋具、其他工具、火力、投料4個(gè)功能部件，已獲得近30件專利授權(quán)。
中國烹飪文化博大精深，煎、炒、烹、炸、煮……這些工藝都能由機(jī)器人完成嗎？閆維新很自信地回答：能！他翻開自己寫的博士論文，告訴記者：中餐烹飪機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是鍋具運(yùn)動(dòng)和火候控制，尤其是鍋具運(yùn)動(dòng)，它是烹飪機(jī)器人的核心。通過對廚師灶上動(dòng)作的深入研究，他與合作者提煉出了鍋具的各種標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)動(dòng)，如“晃鍋”可分解為圓周、直線運(yùn)動(dòng)的組合。在此基礎(chǔ)上，他們開展了鍋具運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)。
在晃、顛、劃、翻、推、拉、揚(yáng)、淋等各種鍋具運(yùn)動(dòng)中，機(jī)器人最難模仿的是“大翻”。這道工藝是為了對食材進(jìn)行均勻加熱，廚師操作鍋具做近似拋物線的變速運(yùn)動(dòng)，讓食材上拋、翻轉(zhuǎn)、下落。閆維新研究后認(rèn)為，“大翻”標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)動(dòng)的最優(yōu)化指標(biāo)是“物料出鍋瞬時(shí)速度矢量差最小”。經(jīng)過仿真函數(shù)分析，他讓鍋具機(jī)器人在兩個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的條件下，在計(jì)算機(jī)軟件中實(shí)現(xiàn)了“大翻”效果——物料既能出鍋飛行并翻轉(zhuǎn)，落點(diǎn)又不會(huì)在鍋外。完成仿真分析后，研究團(tuán)隊(duì)開展了大量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，證明鍋具機(jī)器人能高效復(fù)現(xiàn)廚師的翻鍋動(dòng)作。
閆維新博士學(xué)位論文里的一組圖示
火候控制方面，閆維新為烹飪機(jī)器人開發(fā)了雙壓強(qiáng)火力控制系統(tǒng)和火候視覺模塊。前者能精確控制常壓燃燒器的熱負(fù)荷，這是實(shí)現(xiàn)火力控制數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵；后者基于機(jī)器視覺技術(shù)，能實(shí)時(shí)監(jiān)測食材的色澤飽和度等狀態(tài)，并據(jù)此調(diào)節(jié)火力強(qiáng)度和烹飪時(shí)間。通過火候模糊隨動(dòng)控制，雙壓強(qiáng)火力控制系統(tǒng)與火候視覺模塊協(xié)同運(yùn)行，讓菜肴出品穩(wěn)定性強(qiáng)、色澤和口感保持一致。
把大師技藝轉(zhuǎn)化為機(jī)器人程序
這些中餐烹飪機(jī)器人問世以來，已應(yīng)用于餐廳和單位食堂。它們能實(shí)現(xiàn)中餐烹飪的標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)省人力成本，由于“無人化”操作還能降低食品安全風(fēng)險(xiǎn)。“機(jī)器人也有助于傳承中國烹飪文化。”閆維新說，“我們與多位烹飪大師合作過，記錄他們的烹飪配料、灶上動(dòng)作和火候把控，再把標(biāo)準(zhǔn)化記錄轉(zhuǎn)化為機(jī)器人控制程序，復(fù)制、傳承大師的烹飪技藝。”機(jī)器人“大師”出品的味道如何？他覺得接近烹飪大師的作品。
讓這位機(jī)器人專家欣喜的是，最近一家外賣企業(yè)慕名而來，與他商談合作開發(fā)一系列專用烹飪機(jī)器人事宜，如炒飯機(jī)器人、黃燜雞機(jī)器人，以提高出菜效率、減少人力成本。不久的將來，機(jī)器人烹飪的標(biāo)準(zhǔn)化中華美食有望通過外賣，進(jìn)入千家萬戶。
