烹饪领域正在经历重大变革,这一变革得益于机器人技术的广泛应用(Seyitoğlu等人,2025年)。曾经仅存在于科幻小说中的机器人厨师概念,正迅速成为现实,有望改变食物的制作、分发和消费方式(Wilson等人,2025年)。机器人厨师(也称为机器烹饪师)是一种能够自主准备各种菜肴、根据感官信息做出决策、在标准厨房环境中运作并学习新食谱的机器(Sochacki等人,2024年)。具备这些功能的机器人具备类似人类厨师的能力,因此可被视为真正的机器人厨师。
从基础工程向社会自主型机器人厨师系统的转变不仅仅是一项技术进步,它标志着食品产业、劳动力市场、消费者行为乃至我们对烹饪艺术理解的深刻变化(Bharathi & Patil,2024年)。推动烹饪自动化的因素多种多样:首先,自动化被视为提高日常生活和餐饮业效率的有效手段(Nakagawa等人,2025年)。烹饪过程涉及多种技术的复杂互动,从食材处理到精确调味和饮品分配,自动化这些任务需要先进的规划与精细的操作流程(Nakagawa等人,2025年;Sakib & Sun,2024年)。这种复杂性凸显了对能够适应环境变化和多样化烹饪需求的复杂机器人系统的需求(Luo等人,2024年;Kanazawa等人,2024年)。
其次,餐饮行业面临劳动力短缺和员工流动率高的问题(Zhu & Zhang,2024年)。许多餐厅人手不足,尤其是前线厨师的流动率很高。为应对这一问题,大型餐饮连锁企业开始与机器人技术公司合作,在其门店部署了Flippy等机器人(Zhu & Zhang,2024年;Carbone,2022年)。在中国广州,Foodom餐厅的机器人厨师能够制作多种食物和饮品,包括当地传统菜肴(Huang等人,2023年)。这些案例表明机器人厨师的应用日益广泛,它们有潜力重塑未来的顾客用餐体验。机器人厨师能够完成重复性、高强度且可能具有危险性的任务,确保食物质量并维持高标准的卫生与安全(Kazakova等人,2025年)。这些优势使它们成为解决劳动力短缺问题的有效方案,同时提升运营效率(Seyitoğlu等人,2025年)。
第三,对于行动不便或需要日常生活辅助的人来说,辅助技术的需求日益增长(Ye等人,2024年)。许多人在准备食物时需要帮助,例如去皮、切割和烹饪。机器人厨师可以通过自动化这些任务,提高人们获取优质食品的便利性,减少准备时间(Sochacki等人,2024年)。Mondal等人(2024年)指出,烹饪是一项需要多任务处理、协调能力和直观技能的复杂活动,对某些人来说颇具挑战性。机器人厨师为解决这些难题提供了有力支持,有助于促进独立生活(Beltran-Hernandez等人,2024年)。
尽管机器人厨师具有诸多潜在优势,但在餐饮和服务行业中也存在一些挑战和担忧。Seyitoğlu等人(2025年)指出,虽然机器人厨师有助于简化生产流程并保证一致性,但消费者往往认为其制作的食物质量较低、味道欠佳。机器人厨师缺乏复制人类厨师烹饪技巧和隐性知识的能力,也无法与厨房工作人员及顾客进行有意义的社交互动(Seyitoğlu等人,2025年)。此外,当机器人外观过于接近人类时,可能会引发消费者的不适或反感(Kim等人,2023年)。
开发高性能、适应性强的机器人厨师还存在技术难题。Luo等人(2024年)指出,处理不同性质的液体存在难度,需要高级技术来控制流量并实现精确形状。此外,烹饪过程中需要操作各种形状和大小的食材(Sakib & Sun,2024年),因此机器人必须能够适应食材状态和多样的烹饪过程(Nakagawa等人,2025年)。Beltran-Hernandez等人(2024年)强调机器人需要熟练且安全地操控刀具,适应不同食品的特性。
为应对这些挑战并充分发挥机器人厨师的潜力,研究重点集中在几个关键领域。其中一个重要方向是结合生成式人工智能(GAI)来提升机器人的能力和创造力(Bharathi & Patil,2024年)。GAI可用于生成新食谱、优化烹饪参数,并根据个人喜好定制菜品。另一个研究重点是开发先进的感知系统,以提高机器人对其环境及所处理食物状态的认知(Kanazawa等人,2024年)。这包括基于视觉的食物、工具和烹饪状态的识别,以及利用触觉、肌电图(EMG)和味觉传感器等其他感官方式。此外,研究还致力于提升机器人的操控能力,使其能够更精确、更灵巧地处理各种食物(Beltran-Hernandez等人,2024年)。
现有关于机器人厨师的文献较为复杂,需要跨学科的方法进行研究。本研究旨在通过系统回顾和主题分析,为这一快速发展领域提供贡献,探讨其演变过程和影响,特别关注从基础工程到社会自主型系统的转变。通过整合现有知识、识别关键研究类别和议题,并提出未来研究方向,本研究旨在指导机器人厨师系统的发展。系统回顾将遵循PRISMA指南,确保方法论的严谨性和透明度。主题分析将明确当前机器人厨师研究的主要类别、主题和议题,据此制定未来研究计划以填补研究空白。