2007年5月25日至29日，在第十屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)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(fā)教授發(fā)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(tǒng)炒菜冒出的明火和油煙，周圍環(huán)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(fā)明烹飪機器人
　　
　　劉長發(fā)教授原籍北京，1963年畢業(yè)于長春理工大學精密機械學院，本科學歷。他是當代發(fā)明家，獲國家發(fā)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(fā)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(jīng)理和Ｋｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＮＣ．（ＵＳＡ．ＬＡ）技術(shù)總監(jiān)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(fā)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(fā)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(wǎng)絡技術(shù)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(yè)的高級顧問，策劃了網(wǎng)絡實時互動點播系統(tǒng)、跨國網(wǎng)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(wǎng)絡控制機器人應該是一種很好的方法。
　　2005年農(nóng)歷正月十六，北京下了一場小雪。清晨劉長發(fā)在雪地里騎車時不慎摔傷，造成膝關(guān)節(jié)骨裂。醫(yī)生要為他打石膏對膝關(guān)節(jié)進行固定，但他卻拒絕打石膏，要求醫(yī)生采用進口塑料定型固定，因為他發(fā)現(xiàn)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(yī)生囑咐他三個月不許下床，但他卻坐在一個帶輪的轉(zhuǎn)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(shè)計方案就在病床和轉(zhuǎn)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(jù)設(shè)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(chǔ)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(shù)參數(shù)比較穩(wěn)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(fā)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(yī)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(xiàn)，卻依然讓人眼前一亮，因為它難度很高，要解決“眾口難調(diào)”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(shù)比較復雜。烹飪機器人還涉及營養(yǎng)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(wǎng)絡知識和經(jīng)驗，又偏愛烹飪，所以這些學科都由他一人獨自設(shè)計完成。
　　當然，在實驗過程中，總免不了出現(xiàn)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(jīng)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(jīng)過多次研究，他設(shè)計了一個小電路，經(jīng)過反復實驗，終于解決了這個難題。那么又怎樣實現(xiàn)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(shè)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(shù)和口味要求很高，假如烹飪機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多斤大蝦做實驗。他太太是搞企業(yè)管理的，雖然不懂自動化技術(shù)，但對丈夫發(fā)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?！薄霸偌有┨呛土暇啤睘榉磸妥鰧嶒灒穱L油燜大蝦次數(shù)太多，以至于她后來一看見油燜大蝦就反胃。
　　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(jīng)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(nèi)是一部電腦，藏著無數(shù)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(shè)計溫度曲線；能自動加料，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，加入時間及數(shù)量自動可調(diào)；能自動翻炒，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，并能自動炒出200多道菜肴來。
　　朋友們得此消息，像發(fā)現(xiàn)新大陸一樣，感到非常驚奇！紛紛向劉長發(fā)祝賀。當然，也有不少人持懷疑態(tài)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(chǎn)業(yè)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?？撇垊㈤L發(fā)教授攜帶他發(fā)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(jīng)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(xù)幾天中午都顧不上吃飯。
　　現(xiàn)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(shù)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(diào)料放入的順序事先都輸入了電腦程序，時間也經(jīng)過嚴格控制，不同的人可根據(jù)各自口味，改變各項指標的數(shù)據(jù)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(wǎng)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(fā)現(xiàn)，是因為表演次數(shù)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(diào)料的分量應按比例調(diào)整。他在鼠標上點了點，將鹽的調(diào)料分量數(shù)字調(diào)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(yǎng)成分，減少有害成分?，F(xiàn)在傳統(tǒng)炒菜方法冒火冒煙，既對廚師身體有害，也破壞了營養(yǎng)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(yǎng)，產(chǎn)生有害物質(zhì)。
　　劉教授的設(shè)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(jù)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(diào)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(huán)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(fā)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(nèi)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(fā)明?！?br/>　　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(fā)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(guān)心的是烹飪機器人的價格，還有人當場想購買。據(jù)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(chǎn)，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(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家采訪時說，目前研發(fā)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(yè)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(shù)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(wǎng)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(fā)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(shè)計的。中午下班時，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：國外研究機構(gòu)指出，中國人喜歡用高溫食用油來烹調(diào)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(zhì)不僅會改變?nèi)说倪z傳免疫功能，而且易患肺癌。
　　現(xiàn)代化的社會里，因為生活節(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。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(fā)明，不但能使現(xiàn)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