為什麼開發機器人廚師這麼困難?
不少餐廳都可以看見送餐機器人來回穿梭替客人把料理送至桌邊,也有協助做麵條、放烤盤等執行特定動作的機器手臂,但卻少見可以獨自完成整道料理的機器人。根據《Food Manufacturing》於2023年6月7日的報導,劍橋大學的研究人員研發出一款料理機器人,他們挑選8種簡單的沙拉食譜,並訓練它學習製作沙拉,而機器人在觀看示範影片後,竟能識別出正在準備的食譜並進行製作。這項研究發表於IEEE Access雜誌,並得到了家電品牌Beko plc與英國工程和物理科學研究委員會(EPSRC)的支持。
機器人廚師的研發並不容易,必須考量到操縱、感測、反饋、決策和感知,報導指出,雖然過去有些商業公司已建立機器人廚師的原型,但卻尚未大量生產作為商業使用,因為它們在料理技能上仍遠遠落後人類廚師,且使用機器人製作菜餚的成本高又耗時。
以人類教學方式漸進式學習,最終可辨別9成以上食譜
負責該研究的Grzegorz Sochacki表示,這項研究主要想測試機器人廚師是否可用人類的漸進方式學習,像是透過識別食材以及在菜餚中的搭配方式。Sochacki與他的研究夥伴們為此設計了簡單的沙拉食譜,並拍攝自己製作沙拉的過程,接著使用公開的神經網路來訓練機器人,而研究人員已在神經網路編程,讓機器人得以識別沙拉食譜中使用到的花椰菜、胡蘿蔔、蘋果、香蕉和柳橙等蔬果。

機器人廚師觀看影片後,可將正確的食材放至料理台上切碎。(圖片來源:Cambridge University YouTube頻道影片截圖)
經過電腦視覺技術,機器人分析了影片的每一幀畫面,並能夠識別不同物體的特徵,例如刀、配料、人類廚師的手臂和臉。如果人類廚師一手拿刀,另一手拿胡蘿蔔,機器人也可以判斷出胡蘿蔔接下來會被切碎。不過,用來訓練機器人廚師的影片和網路上常見的料理教學影片不同,人類廚師必須舉起食材讓機器人完整看見,否則它很難進行辨識。

機器人廚師觀看料理教學影片後,可辨識出畫面中人類廚師的動作。(圖片來源:Cambridge University YouTube頻道影片截圖)
經過辨識學習,機器人廚師可進一步發想新菜單!
研究人員也發現,在機器人觀看影片的過程中,雖然只能正確偵測人類廚師83%的動作,不過有93%的時間可識別出正確的食譜,且能夠檢測到食譜是製作兩人份或有無一般人為錯誤等細微變化,令人驚豔的是,機器人自己做出了地9種新的沙拉食譜。Sochacki也看好機器人廚師後續的發展,他表示,隨著這些機器人在辨別影片中食材的能力越來越好且快速,未來或許能夠透過YouTube等網站來學習各種料理。
審稿編輯:林玉婷
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