烹饪机器人,美味佳肴触动厨房大变革
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2007年5月25日至29日，在第十届中国北京国际科技产业博览会上，一台由中科院自动化研究所研究部原主任刘长发教授发明的烹饪机器人，令前来参观的人们惊叹不已，只见它通上电源后，在电脑程序控制下自动炒菜，一道道美味可口的菜肴出锅了，而炒锅周围却不见传统炒菜冒出的明火和油烟，周围环境干净清洁，没有污染。好奇的观众将展览台围得水泄不通，争先恐后地品尝烹饪机器人炒出的美味佳肴，纷纷点头称赞……
得闲发明烹饪机器人
刘长发教授原籍北京，1963年毕业于长春理工大学精密机械学院，本科学历。他是当明家，获国家发明专利，荣获国务院特殊津贴，曾获中国科学大会重大成果奖、国家科技进步奖等。刘教授从事自动化、信息、计算机科学研究与开发40多年。
1997年至1999年，喜爱烹饪和美食的刘教授在美国担任Ｗ＆Ｊ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＩＮＣ．（ＵＳＡ．ＬＡ）总经理和Ｋｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＮＣ．（ＵＳＡ．ＬＡ）技术总监时，时常请美国朋友聚会吃饭，朋友们对中国菜无不赞叹称奇，由此使他想到，不管是中国人还是美国人，对中国菜都情有独钟，中国菜为什么不能像汉堡包、肯德基等快餐那样用机器来完成呢？于是他萌发了制造机器人厨师的灵感。可是，总因为工作太忙碌，这个突发奇想一直没有机会实施。
1999年回国后，刘教授在中外合资的北京遥想网络技术有限公司担任总裁，即使2004年退休后，他还兼任一些公司和企业的高级顾问，策划了网络实时互动点播系统、跨国网上游戏等多个科研新项目，仍然忙得不可开交。他一直觉得通过用网络控制机器人应该是一种很好的方法。
2005年农历正月十六，北京下了一场小雪。清晨刘长发在雪地里骑车时不慎摔伤，造成膝关节骨裂。医生要为他打石膏对膝关节进行固定，但他却拒绝打石膏，要求医生采用进口塑料定型固定，因为他发现这种进口塑料的热塑性和强度极好，是可用于研制机器人的材料。
刘教授的太太不擅长做饭，平时炒菜做饭都由“美食家”丈夫来完成。但是当他的腿摔伤后，她却不许丈夫进厨房。虽然摔伤了腿，刘教授心里却暗自高兴：这下好了，因祸得福，我多年的夙愿终于有时间来完成了。医生嘱咐他三个月不许下床，但他却坐在一个带轮的转椅上，从厨房到书房，从灶台到写字台，从炒锅到电脑之间“川流不息”。三个月后，案头的图纸堆了一摞，电脑里的文件洋洋大观。他冠名为“家用台式烹饪机器人”的设计方案就在病床和转椅上完成了。
烹饪机器人赛四星级大厨
2005年5月，刘教授根据设计好的烹饪机器人方案，先用木头制造出一台机器人模型，在此基础上不断改动更新，又用铝材料制作出另一台机器人原型。再后来，外观形状和各项技术参数比较稳定了，采用不锈钢材料制作出一台定型的机器人。在整个实验过程中，进口塑料派上了不小用场。
人类早就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如今，人们发明了各式各样的具有感知、动作、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器人，如移动机器人、微型机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐表演机器人等。全世界的机器人虽然种类繁多，但烹饪机器人的出现，却依然让人眼前一亮，因为它难度很高，要解决“众口难调”这一最难、最复杂的问题。
制造一台机器人涉及许多科学门类，技术比较复杂。烹饪机器人还涉及营养学和烹饪学，难度更大。但刘教授既有40多年光、电、机械、电脑、网络知识和经验，又偏爱烹饪，所以这些学科都由他一人独自设计完成。
当然，在实验过程中，总免不了出现各种问题。最初担当翻炒的一只“翻炒机械手”，一翻炒它就“天女散花”，将菜料溅得满地都是。经反复改进，给它装上了三个手指，几何形状和角度也各不相同，再翻炒时，菜是不溅出了，但在一次做红烧排骨时它却被卡住而不得施展，于是又加装了第四指。还有一个问题是盐、糖、味精等白色粉末的准确识别。经过多次研究，他设计了一个小电路，经过反复实验，终于解决了这个难题。那么又怎样实现加料准确呢？刘教授实验了几种方法，最终选定了鸟啄方式。难度最大的还是加工，因为家里没有机械设备，整个加工过程都是他用手工一下一下“敲打”出来的。
要造就烹饪机器人的“手艺”，刘教授选择油焖大虾作为程序编辑的突破口。油焖大虾是刘教授的拿手菜，加之油焖大虾对烹饪技术和口味要求很高，假如烹饪机器人攻克了这道难关，其他菜就“小菜一碟”了。为了做好这道菜，刘教授先后买了20多斤大虾做实验。他太太是搞企业管理的，虽然不懂自动化技术，但对丈夫发明烹饪机器人一直很支持。她自告奋勇，第一个当“评委”，手捧菜谱，一边品尝烹饪机器人的“科研果实”一边评头论足：“嗯，盐有些少了。”“再加些糖和料酒……”为反复做实验，太太品尝油焖大虾次数太多，以至于她后来一看见油焖大虾就反胃。
刘教授根据太太和朋友的建议，不断在电脑里修改技术参数。最后，油焖大虾的最佳技术参数固定存储于烹饪机器人的电脑里，4分钟就可炒出一盘美味可口的油焖大虾来。如法炮制的红烧肉、蘑菇肉片、青椒土豆丝、醋熘白菜等几十种菜肴的加工程序也一一固定下来，这些程序稍加改动就可派生出几百道程序来。
2006年6月，经过一年时间的“怀胎孕育”，全世界第一台家用烹饪机器人终于诞生了！
在宽敞明亮的厨房里，亭亭玉立着一位银色少女。身高1．5米，左右宽0．4米，前后长0．46米；圆圆的脑袋、大大的眼睛、尖尖的鼻子和红红的笑唇；细长的玉颈下是女剑客似的银亮肩胸，右挎一个钢宝盒，左配一块液晶屏，腹前一块宽玉带上布满按键，腹内是一部电脑，藏着无数个烹饪程序和妙策……在刘教授眼里，烹饪机器人是个有“生命”的美丽的“女孩子”，他对她倾注了无限的爱和眷恋。她能自动加温，按菜肴形状及口味设计温度曲线；能自动加料，按程序设定或按您的口味要求加入油盐酱醋等调味料，加入时间及数量自动可调；能自动翻炒，将主料及调味料均匀翻炒。她在电脑程序控制下，可按用户需求配制，并能自动炒出200多道菜肴来。
朋友们得此消息，像发现新大陆一样，感到非常惊奇！纷纷向刘长发祝贺。当然，也有不少人持怀疑态度：机器人炒菜，能吃吗？人们免不了要检验一下烹饪机器人的“手艺”。
说到菜的口味，“真没想到，都赛过四星级饭店的大厨了”！这是第十届科技博览会观众品尝烹饪机器人杰作――油焖大虾后的赞誉。
2007年5月25日，第十届中国北京国际科技产业博览会在中国国际展览中心举办，全球共有600余家中外客商参展。科博会邀请刘长发教授携带他发明的烹饪机器人参展。5天展览期间，烹饪机器人成了科博会一大火暴靓景，吸引了众多参观者围观，甚至有人连看两三天还看不够，他们大多是普通北京老百姓。
面对这个身高1．5米、面带笑容、其貌不扬的“厨师”（这是经过再次改良的机器人），人们除了好奇还有期待和向往，他们对烹饪机器人的热情程度异常高涨，刘教授忙得连续几天中午都顾不上吃饭。
现场烹饪机器人炒菜表演，更加绝妙，只见一盘生肉倒进烹饪机器人“锅里”，用鼠标点击桌面上“红烧肉”的程序，窗口立即显示出此菜的加工程序表，油、盐、酱、醋的数量，加热温度及烹饪时间一一明示。刘教授一边操作一边解释，油、酱、酒、盐、糖等各种调料放入的顺序事先都输入了电脑程序，时间也经过严格控制，不同的人可根据各自口味，改变各项指标的数据及操作时间，和机器人来个交流互动，其口味也可各取所好，还可以在网上进行烹饪交流比赛。
7分钟后，一道红烧肉出炉，围观的人争先品尝，纷纷点头，赞不绝口。之后烹饪机器人又炒出了油焖大虾、醋熘土豆丝、青椒肉片……
有一位厨师学校的校长品尝青椒肉片后提出，味道偏咸了。刘教授检查后发现，是因为表演次数多，带来的菜料不够了，比标准菜单量少些，导致味道偏重。而机器人放调料的分量应按比例调整。他在鼠标上点了点，将盐的调料分量数字调小，问题就解决了。
刘教授认为，制作一台烹饪机器人，除了包括光、机、电、计算机软件等条件以外，还要研究如何保持营养成分，减少有害成分。现在传统炒菜方法冒火冒烟，既对厨师身体有害，也破坏了营养成分。要把炒菜的油温控制在80摄氏度至180摄氏度，个别情况下不超过200摄氏度，因为超过这个温度以后，就会破坏营养，产生有害物质。
刘教授的设想是：将来，老百姓从超市买回来的菜是装在带有条码的标准盒里，而这个标准盒也就是炒锅，是根据烹饪机器人程序要求制作的。烹饪机器人识别条码后，炒菜的程序就自动调出来了，随之它就可以自动炒菜了。炒完菜也不用洗锅，由超市回收洗刷消毒后循环使用。而标准盒炒锅也不用买，在超市里交上押金，反复使用就可以了。若想降低成本，也可自己洗、切菜后，直接放进特制的炒锅里由机器人烹饪。
餐馆、宾馆、饭店也一样，菜购进来以后，也按照标准盒上的条码由机器人自动炒菜。
围观人群中，几位金发碧眼的老外用半生硬的中国话问：“烹饪机器人能烤面包吗？”
刘教授说：“烤面包是烹饪机器人电脑程序里最为简单的，它不但能烤面包，还能烤你们喜欢吃的牛排呢！”
老外们连连点头，纷纷竖起大拇指。在大厅内附近的另一展台上，一家参展电子公司的老板美籍华人杨先生说：“我走遍了全世界，见过的新鲜事多了，可烹饪机器人却是第一次见到，这可是世界级的发明。”
中科院院士林青老前辈看完烹饪机器人表演后，握着刘长发的手说：“要让烹饪机器人走向市场，搞得好，它是世界第一。”
围观人群中，更多的人关心的是烹饪机器人的价格，还有人当场想购买。据了解，目前手工制作一台烹饪机器人需要3个月，成本在两三万元，将来若批量生产，成本能降到几千元一台，让老百姓能买得起。
展览过后，不断有商家寻找刘教授，与他商谈烹饪机器人的合作开发或专利技术转让的事宜。
7月1日，刘教授接受本刊特约记者独家采访时说，目前研发分两个部分：一个是家用厨房机器人，用于老百姓家常菜的烹饪，在家里连接上电脑，就可以操作。还有一种是饭店商业用的大型厨师机器人，可以将形体做得更高大一些。
烹饪机器人还有多种功能，比如：全自动操作、互动式操作、远程式操作、多炊具连动、智能厨房、数字餐厅等。刘教授解释“多炊具连动”说，烹饪机器人可以控制和操作其他炊具，如电饭煲、电烤箱、汤煲、微波炉、洗碗机、消毒柜等，机器人在炒制菜肴的同时可以完成米饭、排骨、饼点、羹汤等烧制和饭前准备。什么叫“远程操作”呢？就是上班前把待炒的菜料置入储菜室中，在办公室或下班途中，通过网络或手机启动家中烹饪机器人，等你进家时，期待的饭菜齐备的美味佳肴已等候你享用。
刘教授还向笔者透露，第二代、第三代烹饪机器人已在他脑海中形成。下一步，他还要研发一种更为方便的微型烹饪机器人，体积仅有饭盒般大小，是专为上班族设计的。中午下班时，一插上电源，几分钟后，一盒现炒的美味佳肴就呈现在主人面前。
编后：国外研究机构指出，中国人喜欢用高温食用油来烹调菜肴，灶台温度比西方家庭的灶台温度高出约50％。通常食用油在高温的催化下，会释放出含有丁二烯成分的烟雾，而长期大量吸入这种物质不仅会改变人的遗传免疫功能，而且易患肺癌。
现代化的社会里，因为生活节奏加快，人们紧张又忙碌，每天除了繁忙的工作之外还要忙家务。做饭是生活中必不可少的头等重要的事。烹饪机器人的成功发明，不但能使现代人从紧张繁忙的家务劳动中解脱出来，而更重要的是对人体健康有极重大的意义。