烹飪機器人，美味佳肴觸動廚房大變革

　　2007年5月25日至29日，在第十屆中國北京國際科技產業博覽會上，一臺由中科院自動化研究所研究部原主任劉長發教授發明的烹飪機器人，令前來參觀的人們驚嘆不已，只見它通上電源后，在電腦程序控制下自動炒菜，一道道美味可口的菜肴出鍋了，而炒鍋周圍卻不見傳統炒菜冒出的明火和油煙，周圍環境干凈清潔，沒有污染。好奇的觀眾將展覽臺圍得水泄不通，爭先恐后地品嘗烹飪機器人炒出的美味佳肴，紛紛點頭稱贊……
　　
　　得閑發明烹飪機器人
　　
　　劉長發教授原籍北京，1963年畢業于長春理工大學精密機械學院，本科學歷。他是當代發明家，獲國家發明專利，榮獲國務院特殊津貼，曾獲中國科學大會重大成果獎、國家科技進步獎等。劉教授從事自動化、信息、計算機科學研究與開發40多年。
　　1997年至1999年，喜愛烹飪和美食的劉教授在美國擔任Ｗ＆Ｊ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＩＮＣ．（ＵＳＡ．ＬＡ）總經理和Ｋｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＮＣ．（ＵＳＡ．ＬＡ）技術總監時，時常請美國朋友聚會吃飯，朋友們對中國菜無不贊嘆稱奇，由此使他想到，不管是中國人還是美國人，對中國菜都情有獨鐘，中國菜為什么不能像漢堡包、肯德基等快餐那樣用機器來完成呢？于是他萌發了制造機器人廚師的靈感。可是，總因為工作太忙碌，這個突發奇想一直沒有機會實施。
　　1999年回國后，劉教授在中外合資的北京遙想網絡技術有限公司擔任總裁，即使2004年退休后，他還兼任一些公司和企業的高級顧問，策劃了網絡實時互動點播系統、跨國網上游戲等多個科研新項目，仍然忙得不可開交。他一直覺得通過用網絡控制機器人應該是一種很好的方法。
　　2005年農歷正月十六，北京下了一場小雪。清晨劉長發在雪地里騎車時不慎摔傷，造成膝關節骨裂。醫生要為他打石膏對膝關節進行固定，但他卻拒絕打石膏，要求醫生采用進口塑料定型固定，因為他發現這種進口塑料的熱塑性和強度極好，是可用于研制機器人的材料。
　　劉教授的太太不擅長做飯，平時炒菜做飯都由“美食家”丈夫來完成。但是當他的腿摔傷后，她卻不許丈夫進廚房。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間來完成了。醫生囑咐他三個月不許下床，但他卻坐在一個帶輪的轉椅上，從廚房到書房，從灶臺到寫字臺，從炒鍋到電腦之間“川流不息”。三個月后，案頭的圖紙堆了一摞，電腦里的文件洋洋大觀。他冠名為“家用臺式烹飪機器人”的設計方案就在病床和轉椅上完成了。
　　
　　烹飪機器人賽四星級大廚
　　
　　2005年5月，劉教授根據設計好的烹飪機器人方案，先用木頭制造出一臺機器人模型，在此基礎上不斷改動更新，又用鋁材料制作出另一臺機器人原型。再后來，外觀形狀和各項技術參數比較穩定了，采用不銹鋼材料制作出一臺定型的機器人。在整個實驗過程中，進口塑料派上了不小用場。
　　人類早就渴望制造一種像人一樣的機器，以便將人類從繁重的勞動中解脫出來。如今，人們發明了各式各樣的具有感知、動作、行動和交互能力的特種機器人和各種智能機器人，如移動機器人、微型機器人、水下機器人、醫療機器人、軍用機器人、空中空間機器人、娛樂表演機器人等。全世界的機器人雖然種類繁多，但烹飪機器人的出現，卻依然讓人眼前一亮，因為它難度很高，要解決“眾口難調”這一最難、最復雜的問題。
　　制造一臺機器人涉及許多科學門類，技術比較復雜。烹飪機器人還涉及營養學和烹飪學，難度更大。但劉教授既有40多年光、電、機械、電腦、網絡知識和經驗，又偏愛烹飪，所以這些學科都由他一人獨自設計完成。
　　當然，在實驗過程中，總免不了出現各種問題。最初擔當翻炒的一只“翻炒機械手”，一翻炒它就“天女散花”，將菜料濺得滿地都是。經反復改進，給它裝上了三個手指，幾何形狀和角度也各不相同，再翻炒時，菜是不濺出了，但在一次做紅燒排骨時它卻被卡住而不得施展，于是又加裝了第四指。還有一個問題是鹽、糖、味精等白色粉末的準確識別。經過多次研究，他設計了一個小電路，經過反復實驗，終于解決了這個難題。那么又怎樣實現加料準確呢？劉教授實驗了幾種方法，最終選定了鳥啄方式。難度最大的還是加工，因為家里沒有機械設備，整個加工過程都是他用手工一下一下“敲打”出來的。
　　要造就烹飪機器人的“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，加之油燜大蝦對烹飪技術和口味要求很高，假如烹飪機器人攻克了這道難關，其他菜就“小菜一碟”了。為了做好這道菜，劉教授先后買了20多斤大蝦做實驗。他太太是搞企業管理的，雖然不懂自動化技術，但對丈夫發明烹飪機器人一直很支持。她自告奮勇，第一個當“評委”，手捧菜譜，一邊品嘗烹飪機器人的“科研果實”一邊評頭論足：“嗯，鹽有些少了。”“再加些糖和料酒……”為反復做實驗，太太品嘗油燜大蝦次數太多，以至于她后來一看見油燜大蝦就反胃。
　　劉教授根據太太和朋友的建議，不斷在電腦里修改技術參數。最后，油燜大蝦的最佳技術參數固定存儲于烹飪機器人的電腦里，4分鐘就可炒出一盤美味可口的油燜大蝦來。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，這些程序稍加改動就可派生出幾百道程序來。
　　2006年6月，經過一年時間的“懷胎孕育”，全世界第一臺家用烹飪機器人終于誕生了！
　　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；細長的玉頸下是女劍客似的銀亮肩胸，右挎一個鋼寶盒，左配一塊液晶屏，腹前一塊寬玉帶上布滿按鍵，腹內是一部電腦，藏著無數個烹飪程序和妙策……在劉教授眼里，烹飪機器人是個有“生命”的美麗的“女孩子”，他對她傾注了無限的愛和眷戀。她能自動加溫，按菜肴形狀及口味設計溫度曲線；能自動加料，按程序設定或按您的口味要求加入油鹽醬醋等調味料，加入時間及數量自動可調；能自動翻炒，將主料及調味料均勻翻炒。她在電腦程序控制下，可按用戶需求配制，并能自動炒出200多道菜肴來。
　　朋友們得此消息，像發現新大陸一樣，感到非常驚奇！紛紛向劉長發祝賀。當然，也有不少人持懷疑態度：機器人炒菜，能吃嗎？人們免不了要檢驗一下烹飪機器人的“手藝”。
　　說到菜的口味，“真沒想到，都賽過四星級飯店的大廚了”！這是第十屆科技博覽會觀眾品嘗烹飪機器人杰作——油燜大蝦后的贊譽。
　　
　　家庭飯店兩用，烹飪機器人觸動廚房變革
　　
　　2007年5月25日，第十屆中國北京國際科技產業博覽會在中國國際展覽中心舉辦，全球共有600余家中外客商參展。科博會邀請劉長發教授攜帶他發明的烹飪機器人參展。5天展覽期間，烹飪機器人成了科博會一大火暴靚景，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。
　　面對這個身高1．5米、面帶笑容、其貌不揚的“廚師”（這是經過再次改良的機器人），人們除了好奇還有期待和向往，他們對烹飪機器人的熱情程度異常高漲，劉教授忙得連續幾天中午都顧不上吃飯。
　　現場烹飪機器人炒菜表演，更加絕妙，只見一盤生肉倒進烹飪機器人“鍋里”，用鼠標點擊桌面上“紅燒肉”的程序，窗口立即顯示出此菜的加工程序表，油、鹽、醬、醋的數量，加熱溫度及烹飪時間一一明示。劉教授一邊操作一邊解釋，油、醬、酒、鹽、糖等各種調料放入的順序事先都輸入了電腦程序，時間也經過嚴格控制，不同的人可根據各自口味，改變各項指標的數據及操作時間，和機器人來個交流互動，其口味也可各取所好，還可以在網上進行烹飪交流比賽。
　　
　　7分鐘后，一道紅燒肉出爐，圍觀的人爭先品嘗，紛紛點頭，贊不絕口。之后烹飪機器人又炒出了油燜大蝦、醋熘土豆絲、青椒肉片……
　　有一位廚師學校的校長品嘗青椒肉片后提出，味道偏咸了。劉教授檢查后發現，是因為表演次數多，帶來的菜料不夠了，比標準菜單量少些，導致味道偏重。而機器人放調料的分量應按比例調整。他在鼠標上點了點，將鹽的調料分量數字調小，問題就解決了。
　　劉教授認為，制作一臺烹飪機器人，除了包括光、機、電、計算機軟件等條件以外，還要研究如何保持營養成分，減少有害成分。現在傳統炒菜方法冒火冒煙，既對廚師身體有害，也破壞了營養成分。要把炒菜的油溫控制在80攝氏度至180攝氏度，個別情況下不超過200攝氏度，因為超過這個溫度以后，就會破壞營養，產生有害物質。
　　劉教授的設想是：將來，老百姓從超市買回來的菜是裝在帶有條碼的標準盒里，而這個標準盒也就是炒鍋，是根據烹飪機器人程序要求制作的。烹飪機器人識別條碼后，炒菜的程序就自動調出來了，隨之它就可以自動炒菜了。炒完菜也不用洗鍋，由超市回收洗刷消毒后循環使用。而標準盒炒鍋也不用買，在超市里交上押金，反復使用就可以了。若想降低成本，也可自己洗、切菜后，直接放進特制的炒鍋里由機器人烹飪。
　　餐館、賓館、飯店也一樣，菜購進來以后，也按照標準盒上的條碼由機器人自動炒菜。
　　圍觀人群中，幾位金發碧眼的老外用半生硬的中國話問：“烹飪機器人能烤面包嗎？”
　　劉教授說：“烤面包是烹飪機器人電腦程序里最為簡單的，它不但能烤面包，還能烤你們喜歡吃的牛排呢！”
　　老外們連連點頭，紛紛豎起大拇指。在大廳內附近的另一展臺上，一家參展電子公司的老板美籍華人楊先生說：“我走遍了全世界，見過的新鮮事多了，可烹飪機器人卻是第一次見到，這可是世界級的發明。”
　　中科院院士林青老前輩看完烹飪機器人表演后，握著劉長發的手說：“要讓烹飪機器人走向市場，搞得好，它是世界第一。”
　　圍觀人群中，更多的人關心的是烹飪機器人的價格，還有人當場想購買。據了解，目前手工制作一臺烹飪機器人需要3個月，成本在兩三萬元，將來若批量生產，成本能降到幾千元一臺，讓老百姓能買得起。
　　展覽過后，不斷有商家尋找劉教授，與他商談烹飪機器人的合作開發或專利技術轉讓的事宜。
　　7月1日，劉教授接受本刊特約記者獨家采訪時說，目前研發分兩個部分：一個是家用廚房機器人，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用的大型廚師機器人，可以將形體做得更高大一些。
　　烹飪機器人還有多種功能，比如：全自動操作、互動式操作、遠程式操作、多炊具連動、智能廚房、數字餐廳等。劉教授解釋“多炊具連動”說，烹飪機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、消毒柜等，機器人在炒制菜肴的同時可以完成米飯、排骨、餅點、羹湯等燒制和飯前準備。什么叫“遠程操作”呢？就是上班前把待炒的菜料置入儲菜室中，在辦公室或下班途中，通過網絡或手機啟動家中烹飪機器人，等你進家時，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、第三代烹飪機器人已在他腦海中形成。下一步，他還要研發一種更為方便的微型烹飪機器人，體積僅有飯盒般大小，是專為上班族設計的。中午下班時，一插上電源，幾分鐘后，一盒現炒的美味佳肴就呈現在主人面前。
　　編后：國外研究機構指出，中國人喜歡用高溫食用油來烹調菜肴，灶臺溫度比西方家庭的灶臺溫度高出約50％。通常食用油在高溫的催化下，會釋放出含有丁二烯成分的煙霧，而長期大量吸入這種物質不僅會改變人的遺傳免疫功能，而且易患肺癌。
　　現代化的社會里，因為生活節奏加快，人們緊張又忙碌，每天除了繁忙的工作之外還要忙家務。做飯是生活中必不可少的頭等重要的事。烹飪機器人的成功發明，不但能使現代人從緊張繁忙的家務勞動中解脫出來，而更重要的是對人體健康有極重大的意義。
　　
　　編輯 / 楊世瑩