烹飪機(jī)器人，美味佳肴觸動(dòng)廚房大變革

　　2007年5月25日至29日，在第十屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，一臺(tái)由中科院自動(dòng)化研究所研究部原主任劉長(zhǎng)發(fā)教授發(fā)明的烹飪機(jī)器人，令前來(lái)參觀的人們驚嘆不已，只見(jiàn)它通上電源后，在電腦程序控制下自動(dòng)炒菜，一道道美味可口的菜肴出鍋了，而炒鍋周圍卻不見(jiàn)傳統(tǒng)炒菜冒出的明火和油煙，周圍環(huán)境干凈清潔，沒(méi)有污染。好奇的觀眾將展覽臺(tái)圍得水泄不通，爭(zhēng)先恐后地品嘗烹飪機(jī)器人炒出的美味佳肴，紛紛點(diǎn)頭稱贊……
　　
　　得閑發(fā)明烹飪機(jī)器人
　　
　　劉長(zhǎng)發(fā)教授原籍北京，1963年畢業(yè)于長(zhǎng)春理工大學(xué)精密機(jī)械學(xué)院，本科學(xué)歷。他是當(dāng)代發(fā)明家，獲國(guó)家發(fā)明專利，榮獲國(guó)務(wù)院特殊津貼，曾獲中國(guó)科學(xué)大會(huì)重大成果獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)等。劉教授從事自動(dòng)化、信息、計(jì)算機(jī)科學(xué)研究與開(kāi)發(fā)40多年。
　　1997年至1999年，喜愛(ài)烹飪和美食的劉教授在美國(guó)擔(dān)任Ｗ＆Ｊ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＩＮＣ．（ＵＳＡ．ＬＡ）總經(jīng)理和Ｋｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＮＣ．（ＵＳＡ．ＬＡ）技術(shù)總監(jiān)時(shí)，時(shí)常請(qǐng)美國(guó)朋友聚會(huì)吃飯，朋友們對(duì)中國(guó)菜無(wú)不贊嘆稱奇，由此使他想到，不管是中國(guó)人還是美國(guó)人，對(duì)中國(guó)菜都情有獨(dú)鐘，中國(guó)菜為什么不能像漢堡包、肯德基等快餐那樣用機(jī)器來(lái)完成呢？于是他萌發(fā)了制造機(jī)器人廚師的靈感?？墒牵傄?yàn)楣ぷ魈β?，這個(gè)突發(fā)奇想一直沒(méi)有機(jī)會(huì)實(shí)施。
　　1999年回國(guó)后，劉教授在中外合資的北京遙想網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司擔(dān)任總裁，即使2004年退休后，他還兼任一些公司和企業(yè)的高級(jí)顧問(wèn)，策劃了網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)互動(dòng)點(diǎn)播系統(tǒng)、跨國(guó)網(wǎng)上游戲等多個(gè)科研新項(xiàng)目，仍然忙得不可開(kāi)交。他一直覺(jué)得通過(guò)用網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)器人應(yīng)該是一種很好的方法。
　　2005年農(nóng)歷正月十六，北京下了一場(chǎng)小雪。清晨劉長(zhǎng)發(fā)在雪地里騎車時(shí)不慎摔傷，造成膝關(guān)節(jié)骨裂。醫(yī)生要為他打石膏對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行固定，但他卻拒絕打石膏，要求醫(yī)生采用進(jìn)口塑料定型固定，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)這種進(jìn)口塑料的熱塑性和強(qiáng)度極好，是可用于研制機(jī)器人的材料。
　　劉教授的太太不擅長(zhǎng)做飯，平時(shí)炒菜做飯都由“美食家”丈夫來(lái)完成。但是當(dāng)他的腿摔傷后，她卻不許丈夫進(jìn)廚房。雖然摔傷了腿，劉教授心里卻暗自高興：這下好了，因禍得福，我多年的夙愿終于有時(shí)間來(lái)完成了。醫(yī)生囑咐他三個(gè)月不許下床，但他卻坐在一個(gè)帶輪的轉(zhuǎn)椅上，從廚房到書(shū)房，從灶臺(tái)到寫(xiě)字臺(tái)，從炒鍋到電腦之間“川流不息”。三個(gè)月后，案頭的圖紙堆了一摞，電腦里的文件洋洋大觀。他冠名為“家用臺(tái)式烹飪機(jī)器人”的設(shè)計(jì)方案就在病床和轉(zhuǎn)椅上完成了。
　　
　　烹飪機(jī)器人賽四星級(jí)大廚
　　
　　2005年5月，劉教授根據(jù)設(shè)計(jì)好的烹飪機(jī)器人方案，先用木頭制造出一臺(tái)機(jī)器人模型，在此基礎(chǔ)上不斷改動(dòng)更新，又用鋁材料制作出另一臺(tái)機(jī)器人原型。再后來(lái)，外觀形狀和各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)比較穩(wěn)定了，采用不銹鋼材料制作出一臺(tái)定型的機(jī)器人。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，進(jìn)口塑料派上了不小用場(chǎng)。
　　人類早就渴望制造一種像人一樣的機(jī)器，以便將人類從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)。如今，人們發(fā)明了各式各樣的具有感知、動(dòng)作、行動(dòng)和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器人，如移動(dòng)機(jī)器人、微型機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、空中空間機(jī)器人、娛樂(lè)表演機(jī)器人等。全世界的機(jī)器人雖然種類繁多，但烹飪機(jī)器人的出現(xiàn)，卻依然讓人眼前一亮，因?yàn)樗y度很高，要解決“眾口難調(diào)”這一最難、最復(fù)雜的問(wèn)題。
　　制造一臺(tái)機(jī)器人涉及許多科學(xué)門類，技術(shù)比較復(fù)雜。烹飪機(jī)器人還涉及營(yíng)養(yǎng)學(xué)和烹飪學(xué)，難度更大。但劉教授既有40多年光、電、機(jī)械、電腦、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，又偏愛(ài)烹飪，所以這些學(xué)科都由他一人獨(dú)自設(shè)計(jì)完成。
　　當(dāng)然，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，總免不了出現(xiàn)各種問(wèn)題。最初擔(dān)當(dāng)翻炒的一只“翻炒機(jī)械手”，一翻炒它就“天女散花”，將菜料濺得滿地都是。經(jīng)反復(fù)改進(jìn)，給它裝上了三個(gè)手指，幾何形狀和角度也各不相同，再翻炒時(shí)，菜是不濺出了，但在一次做紅燒排骨時(shí)它卻被卡住而不得施展，于是又加裝了第四指。還有一個(gè)問(wèn)題是鹽、糖、味精等白色粉末的準(zhǔn)確識(shí)別。經(jīng)過(guò)多次研究，他設(shè)計(jì)了一個(gè)小電路，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于解決了這個(gè)難題。那么又怎樣實(shí)現(xiàn)加料準(zhǔn)確呢？劉教授實(shí)驗(yàn)了幾種方法，最終選定了鳥(niǎo)啄方式。難度最大的還是加工，因?yàn)榧依餂](méi)有機(jī)械設(shè)備，整個(gè)加工過(guò)程都是他用手工一下一下“敲打”出來(lái)的。
　　要造就烹飪機(jī)器人的“手藝”，劉教授選擇油燜大蝦作為程序編輯的突破口。油燜大蝦是劉教授的拿手菜，加之油燜大蝦對(duì)烹飪技術(shù)和口味要求很高，假如烹飪機(jī)器人攻克了這道難關(guān)，其他菜就“小菜一碟”了。為了做好這道菜，劉教授先后買了20多斤大蝦做實(shí)驗(yàn)。他太太是搞企業(yè)管理的，雖然不懂自動(dòng)化技術(shù)，但對(duì)丈夫發(fā)明烹飪機(jī)器人一直很支持。她自告奮勇，第一個(gè)當(dāng)“評(píng)委”，手捧菜譜，一邊品嘗烹飪機(jī)器人的“科研果實(shí)”一邊評(píng)頭論足：“嗯，鹽有些少了?！薄霸偌有┨呛土暇啤睘榉磸?fù)做實(shí)驗(yàn)，太太品嘗油燜大蝦次數(shù)太多，以至于她后來(lái)一看見(jiàn)油燜大蝦就反胃。
　　劉教授根據(jù)太太和朋友的建議，不斷在電腦里修改技術(shù)參數(shù)。最后，油燜大蝦的最佳技術(shù)參數(shù)固定存儲(chǔ)于烹飪機(jī)器人的電腦里，4分鐘就可炒出一盤(pán)美味可口的油燜大蝦來(lái)。如法炮制的紅燒肉、蘑菇肉片、青椒土豆絲、醋熘白菜等幾十種菜肴的加工程序也一一固定下來(lái)，這些程序稍加改動(dòng)就可派生出幾百道程序來(lái)。
　　2006年6月，經(jīng)過(guò)一年時(shí)間的“懷胎孕育”，全世界第一臺(tái)家用烹飪機(jī)器人終于誕生了！
　　在寬敞明亮的廚房里，亭亭玉立著一位銀色少女。身高1．5米，左右寬0．4米，前后長(zhǎng)0．46米；圓圓的腦袋、大大的眼睛、尖尖的鼻子和紅紅的笑唇；細(xì)長(zhǎng)的玉頸下是女劍客似的銀亮肩胸，右挎一個(gè)鋼寶盒，左配一塊液晶屏，腹前一塊寬玉帶上布滿按鍵，腹內(nèi)是一部電腦，藏著無(wú)數(shù)個(gè)烹飪程序和妙策……在劉教授眼里，烹飪機(jī)器人是個(gè)有“生命”的美麗的“女孩子”，他對(duì)她傾注了無(wú)限的愛(ài)和眷戀。她能自動(dòng)加溫，按菜肴形狀及口味設(shè)計(jì)溫度曲線；能自動(dòng)加料，按程序設(shè)定或按您的口味要求加入油鹽醬醋等調(diào)味料，加入時(shí)間及數(shù)量自動(dòng)可調(diào)；能自動(dòng)翻炒，將主料及調(diào)味料均勻翻炒。她在電腦程序控制下，可按用戶需求配制，并能自動(dòng)炒出200多道菜肴來(lái)。
　　朋友們得此消息，像發(fā)現(xiàn)新大陸一樣，感到非常驚奇！紛紛向劉長(zhǎng)發(fā)祝賀。當(dāng)然，也有不少人持懷疑態(tài)度：機(jī)器人炒菜，能吃嗎？人們免不了要檢驗(yàn)一下烹飪機(jī)器人的“手藝”。
　　說(shuō)到菜的口味，“真沒(méi)想到，都賽過(guò)四星級(jí)飯店的大廚了”！這是第十屆科技博覽會(huì)觀眾品嘗烹飪機(jī)器人杰作——油燜大蝦后的贊譽(yù)。
　　
　　家庭飯店兩用，烹飪機(jī)器人觸動(dòng)廚房變革
　　
　　2007年5月25日，第十屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)在中國(guó)國(guó)際展覽中心舉辦，全球共有600余家中外客商參展。科博會(huì)邀請(qǐng)劉長(zhǎng)發(fā)教授攜帶他發(fā)明的烹飪機(jī)器人參展。5天展覽期間，烹飪機(jī)器人成了科博會(huì)一大火暴靚景，吸引了眾多參觀者圍觀，甚至有人連看兩三天還看不夠，他們大多是普通北京老百姓。
　　面對(duì)這個(gè)身高1．5米、面帶笑容、其貌不揚(yáng)的“廚師”（這是經(jīng)過(guò)再次改良的機(jī)器人），人們除了好奇還有期待和向往，他們對(duì)烹飪機(jī)器人的熱情程度異常高漲，劉教授忙得連續(xù)幾天中午都顧不上吃飯。
　　現(xiàn)場(chǎng)烹飪機(jī)器人炒菜表演，更加絕妙，只見(jiàn)一盤(pán)生肉倒進(jìn)烹飪機(jī)器人“鍋里”，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊桌面上“紅燒肉”的程序，窗口立即顯示出此菜的加工程序表，油、鹽、醬、醋的數(shù)量，加熱溫度及烹飪時(shí)間一一明示。劉教授一邊操作一邊解釋，油、醬、酒、鹽、糖等各種調(diào)料放入的順序事先都輸入了電腦程序，時(shí)間也經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制，不同的人可根據(jù)各自口味，改變各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)及操作時(shí)間，和機(jī)器人來(lái)個(gè)交流互動(dòng)，其口味也可各取所好，還可以在網(wǎng)上進(jìn)行烹飪交流比賽。
　　
　　7分鐘后，一道紅燒肉出爐，圍觀的人爭(zhēng)先品嘗，紛紛點(diǎn)頭，贊不絕口。之后烹飪機(jī)器人又炒出了油燜大蝦、醋熘土豆絲、青椒肉片……
　　有一位廚師學(xué)校的校長(zhǎng)品嘗青椒肉片后提出，味道偏咸了。劉教授檢查后發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)楸硌荽螖?shù)多，帶來(lái)的菜料不夠了，比標(biāo)準(zhǔn)菜單量少些，導(dǎo)致味道偏重。而機(jī)器人放調(diào)料的分量應(yīng)按比例調(diào)整。他在鼠標(biāo)上點(diǎn)了點(diǎn)，將鹽的調(diào)料分量數(shù)字調(diào)小，問(wèn)題就解決了。
　　劉教授認(rèn)為，制作一臺(tái)烹飪機(jī)器人，除了包括光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)軟件等條件以外，還要研究如何保持營(yíng)養(yǎng)成分，減少有害成分?，F(xiàn)在傳統(tǒng)炒菜方法冒火冒煙，既對(duì)廚師身體有害，也破壞了營(yíng)養(yǎng)成分。要把炒菜的油溫控制在80攝氏度至180攝氏度，個(gè)別情況下不超過(guò)200攝氏度，因?yàn)槌^(guò)這個(gè)溫度以后，就會(huì)破壞營(yíng)養(yǎng)，產(chǎn)生有害物質(zhì)。
　　劉教授的設(shè)想是：將來(lái)，老百姓從超市買回來(lái)的菜是裝在帶有條碼的標(biāo)準(zhǔn)盒里，而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)盒也就是炒鍋，是根據(jù)烹飪機(jī)器人程序要求制作的。烹飪機(jī)器人識(shí)別條碼后，炒菜的程序就自動(dòng)調(diào)出來(lái)了，隨之它就可以自動(dòng)炒菜了。炒完菜也不用洗鍋，由超市回收洗刷消毒后循環(huán)使用。而標(biāo)準(zhǔn)盒炒鍋也不用買，在超市里交上押金，反復(fù)使用就可以了。若想降低成本，也可自己洗、切菜后，直接放進(jìn)特制的炒鍋里由機(jī)器人烹飪。
　　餐館、賓館、飯店也一樣，菜購(gòu)進(jìn)來(lái)以后，也按照標(biāo)準(zhǔn)盒上的條碼由機(jī)器人自動(dòng)炒菜。
　　圍觀人群中，幾位金發(fā)碧眼的老外用半生硬的中國(guó)話問(wèn)：“烹飪機(jī)器人能烤面包嗎？”
　　劉教授說(shuō)：“烤面包是烹飪機(jī)器人電腦程序里最為簡(jiǎn)單的，它不但能烤面包，還能烤你們喜歡吃的牛排呢！”
　　老外們連連點(diǎn)頭，紛紛豎起大拇指。在大廳內(nèi)附近的另一展臺(tái)上，一家參展電子公司的老板美籍華人楊先生說(shuō)：“我走遍了全世界，見(jiàn)過(guò)的新鮮事多了，可烹飪機(jī)器人卻是第一次見(jiàn)到，這可是世界級(jí)的發(fā)明?！?br/>　　中科院院士林青老前輩看完烹飪機(jī)器人表演后，握著劉長(zhǎng)發(fā)的手說(shuō)：“要讓烹飪機(jī)器人走向市場(chǎng)，搞得好，它是世界第一。”
　　圍觀人群中，更多的人關(guān)心的是烹飪機(jī)器人的價(jià)格，還有人當(dāng)場(chǎng)想購(gòu)買。據(jù)了解，目前手工制作一臺(tái)烹飪機(jī)器人需要3個(gè)月，成本在兩三萬(wàn)元，將來(lái)若批量生產(chǎn)，成本能降到幾千元一臺(tái)，讓老百姓能買得起。
　　展覽過(guò)后，不斷有商家尋找劉教授，與他商談烹飪機(jī)器人的合作開(kāi)發(fā)或?qū)＠夹g(shù)轉(zhuǎn)讓的事宜。
　　7月1日，劉教授接受本刊特約記者獨(dú)家采訪時(shí)說(shuō)，目前研發(fā)分兩個(gè)部分：一個(gè)是家用廚房機(jī)器人，用于老百姓家常菜的烹飪，在家里連接上電腦，就可以操作。還有一種是飯店商業(yè)用的大型廚師機(jī)器人，可以將形體做得更高大一些。
　　烹飪機(jī)器人還有多種功能，比如：全自動(dòng)操作、互動(dòng)式操作、遠(yuǎn)程式操作、多炊具連動(dòng)、智能廚房、數(shù)字餐廳等。劉教授解釋“多炊具連動(dòng)”說(shuō)，烹飪機(jī)器人可以控制和操作其他炊具，如電飯煲、電烤箱、湯煲、微波爐、洗碗機(jī)、消毒柜等，機(jī)器人在炒制菜肴的同時(shí)可以完成米飯、排骨、餅點(diǎn)、羹湯等燒制和飯前準(zhǔn)備。什么叫“遠(yuǎn)程操作”呢？就是上班前把待炒的菜料置入儲(chǔ)菜室中，在辦公室或下班途中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)啟動(dòng)家中烹飪機(jī)器人，等你進(jìn)家時(shí)，期待的飯菜齊備的美味佳肴已等候你享用。
　　劉教授還向筆者透露，第二代、第三代烹飪機(jī)器人已在他腦海中形成。下一步，他還要研發(fā)一種更為方便的微型烹飪機(jī)器人，體積僅有飯盒般大小，是專為上班族設(shè)計(jì)的。中午下班時(shí)，一插上電源，幾分鐘后，一盒現(xiàn)炒的美味佳肴就呈現(xiàn)在主人面前。
　　編后：國(guó)外研究機(jī)構(gòu)指出，中國(guó)人喜歡用高溫食用油來(lái)烹調(diào)菜肴，灶臺(tái)溫度比西方家庭的灶臺(tái)溫度高出約50％。通常食用油在高溫的催化下，會(huì)釋放出含有丁二烯成分的煙霧，而長(zhǎng)期大量吸入這種物質(zhì)不僅會(huì)改變?nèi)说倪z傳免疫功能，而且易患肺癌。
　　現(xiàn)代化的社會(huì)里，因?yàn)樯罟?jié)奏加快，人們緊張又忙碌，每天除了繁忙的工作之外還要忙家務(wù)。做飯是生活中必不可少的頭等重要的事。烹飪機(jī)器人的成功發(fā)明，不但能使現(xiàn)代人從緊張繁忙的家務(wù)勞動(dòng)中解脫出來(lái)，而更重要的是對(duì)人體健康有極重大的意義。
　　
　　編輯 / 楊世瑩