2022年冬奧會尚未開幕，北京冬奧會、冬殘奧會主媒體中心的智慧餐廳已成爲「網紅」。這家餐廳沒有廚師，中餐和西餐烹饪都由機器人完成，雞尾酒也由機器人調制。這家餐廳也沒有服務員端菜，中外媒體記者在餐桌上掃二維碼點單後，壹道道佳肴會通過餐廳頂部的雲軌系統運送到對應的餐桌上方，再随着下放的纜繩降落，懸停在人們面前，供其取用。這麽炫酷的餐廳，讓中外記者紛紛掏出手機拍攝，英國記者攝制的視頻還在網上熱傳。
你知道嗎？智慧餐廳的主要設計人之壹是上海交通大學機械與動力工程學院機器人研究所博導、副研究員闫維新。他研發中餐烹饪機器人已有15年曆史，研發出60款以上餐飲服務類機器人。「智能機器人技術可以實現中餐烹饪的标準化，我相信它的應用前景很廣闊。」闫維新說。
外國記者在冬奧會主媒體中心的智慧餐廳體驗送餐服務
冬奧會智慧餐廳在粵有「前身」
胡辣雞塊、幹炒牛河、蒜蓉西蘭花……在冬奧會的智慧餐廳，機器人烹饪的各式菜肴已讓先期抵達的記者贊不絕口。闫維新介紹，智慧餐廳供應的中餐可分爲蒸菜、炒菜、煮菜、砂鍋四大類，各司其職的中餐烹饪機器人接受過長期實踐檢驗，烹饪水平不亞于優秀廚師。智慧餐廳還供應牛肉漢堡、炸薯條等西餐。
除了可透過玻璃看到的烹饪機器人，智慧餐廳還包含後廚物流運輸系統和信息控制系統。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備，它們完成自動或半自動加工後，單臂和雙臂協作機器人會将加工好的食材取出，放入鍋具，開始按照程序自動烹饪。在整個物流、加工和烹饪過程中，由于工作人員很少，智慧餐廳的食品安全系數非常高，也爲疫情防控加了壹道防火牆。
「這個餐廳是按照标準化、模塊化原則設計的，已經運行了壹段時間。」闫維新告訴記者，2019年以來，他與企業合作，開了多家「天降美食」機器人餐廳，爲顧客供應臘味煲仔飯、清蒸筍殼魚、手撕鹽焗雞等幾十種中餐以及漢堡、薯條、披薩等西式快餐。上菜服務大多通過餐廳頂部的雲軌系統，營造出「天降美食」的效果，有湯水的菜肴則通過地面AGV（自動導引小車）送到顧客面前。
記者在「大衆點評」上看到，佛山壹家「天降美食」機器人餐廳的評分是4.2分，大多數消費者給出了較高的評價，覺得機器人大廚做的菜味道不錯。美食博主拍的視頻顯示，很多顧客站在廚房外，透過玻璃圍觀機器人大廚燒菜，感受高科技烹饪的魅力。
如今，借助北京冬奧會、冬殘奧會主媒體中心這個國際化傳媒平台，烹饪機器人有望得到更多的推廣應用。
從左到右依次為北京冬奧餐廳的智能炒鍋、智能煲仔飯機、智能漢堡包機
让机器人学会翻锅
「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」。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。
來源：上觀新聞
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審校：牧也