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从机械翻炒到“AI机器人主厨”——烹饪机器人的进化与未来

从机械翻炒到“AI机器人主厨”——烹饪机器人的进化与未来

英文标题:From robotic cooking to robotic chef trend: A systematic review of the evolution and impact of robot chefs
作者:Faruk Seyitoğlu
期刊International Journal of Hospitality Management(2026)
期刊分区:SSCI 一区(酒店、休闲、体育与旅游类)

📌 特别说明:本文是一篇系统性文献综述,而非实证研究。它通过PRISMA框架系统检索并主题分析了70篇相关文献,归纳了机器人厨师研究的三大主题,并提出了未来研究议程。没有传统意义上的“假设”“量表”“统计检验”。


📌 一句话总结

机器人厨师正在从“会做菜的机器”进化成“懂社交的主厨”。
通过对70篇文献的系统综述,研究发现该领域可分为三大主题:① 机器人设计与功能(机械臂、感知系统、任务规划);② 人机交互(合作、接受度、伦理);③ 技术挑战与机遇(AI学习、成本降低、包容性设计)。
自2020年以来相关研究爆发式增长,但消费者体验、味觉感知、美食学影响等关键议题仍严重缺失。
文章还提出了27个未来研究问题,为后续研究绘制了清晰路线图。


🧠 研究背景

机器人厨师不再是科幻。从广州Foodom机器人餐厅到美国的Flippy汉堡机器人,自动化烹饪正在快速进入现实。
推动力有三:① 效率与一致性——机器人能精准执行重复性任务;② 劳动力短缺——餐饮业长期缺人,机器人成“救兵”;③ 辅助生活——帮助老年人和行动不便者独立烹饪。
但挑战同样巨大:消费者认为机器人做的菜“没灵魂”、缺乏创造力;技术上难以处理软性食材(如面糊);社会接受度也受制于“恐怖谷”效应。

问题是:我们到底已经研究到什么程度?还缺什么?未来该往哪里走?


🎯 研究目标

本研究旨在通过系统性综述回答以下问题:

  1. 机器人厨师研究有哪些核心主题和子主题?

  2. 研究趋势和知识缺口在哪里?

  3. 未来应优先研究哪些方向?


🧪 研究方法(系统性综述 + 主题分析)

检索流程(PRISMA,见原文图1)

阶段操作结果
识别Scopus检索关键词:“cooking robot”“robotic cooking”“robot chef”“robot cook”“chef robot”632篇
筛选限期刊论文和会议论文、英文508篇
合格标题/摘要筛选 + 全文评估70篇
纳入最终纳入主题分析70篇

文献特征(描述性统计)

  • 时间分布:2005-2019年仅14篇,2020-2025年达56篇(占80%)

  • 文献类型:会议论文37篇,期刊论文33篇

  • 研究方法:实证62篇(其中38篇为定量实验),概念性8篇

  • 应用场景:餐厅、家庭、电商仓库、学校;目标用户包括普通消费者、老年人、残疾人、游客

📌 无传统“量表”和“统计检验”,而是通过主题分析六阶段(熟悉数据→生成初始编码→搜寻主题→审查主题→定义主题→撰写报告)提炼三大主题。


🔍 主题分析核心发现

主题1:机器人设计与功能(工程技术核心)

子主题1.1:操作与运动

  • 从单臂简单动作到双臂协调(如翻转、翻炒)

  • 关键研究:Wang et al. (2009) 优化翻炒机构减振降噪;Zhai et al. (2015) 双人形机器人动态分析

  • 缺口:处理变形食材(如面团、酱汁)的灵巧性仍不足

子主题1.2:感知与情境感知

  • 视觉识别食材和烹饪状态为主流

  • 创新:Kanazawa et al. (2024) 用视觉-语言模型识别食材并执行自然语言食谱

  • 缺口:触觉、肌电、听觉等多模态感知整合不足

子主题1.3:任务规划与自动化

  • 从预设程序到AI自主规划

  • 突破:Sakib & Sun (2024) 用大语言模型+知识网络生成任务树,提升规划精度;Sochacki et al. (2023) 机器人通过观察人类厨师学习新食谱,准确率93%

  • 缺口:如何将烹饪中的“隐性知识”(如火候、调味直觉)编码给机器人


主题2:人机交互(社会接受度核心)

子主题2.1:合作与协作

  • 机器人作为“烹饪助手”而非完全替代

  • Oechsner et al. (2022) 发现机器人可协助从切菜到复杂菜谱复现

  • 挑战:安全性、沟通自然性、用户信任

子主题2.2:接受与社会融入

  • 消费者对机器人厨师态度矛盾:认可效率与一致性,但质疑“没有灵魂”

  • Seyitoğlu et al. (2025) 指出机器人缺乏人类厨师的创造力、味觉判断和社交能力

  • Huang et al. (2023) 发现“真实性”和“灵活性”是主要障碍

  • 关键概念:“Love Gap”——消费者认为人类厨师“用心”烹饪,机器缺乏情感投入

子主题2.3:伦理与沟通

  • 披露时机:Zhu & Zhang (2024) 发现机器人厨师身份披露时间影响消费者的伦理感知

  • 拟人化悖论:Xiao & Zhao (2022) 发现越拟人化的机器人虽提升接受度,却降低对食物“美味”的期待

  • Lee & Kwak (2025) 发现机器人越像人,尝试意愿越低


主题3:技术挑战与机遇(未来突破点)

子主题3.1:AI与适应性

  • 机器学习 + 大语言模型 + 知识图谱 → 任务规划和执行

  • 代表性研究:Kanazawa et al. (2024) 将LLM与经典规划结合,实现真实场景烹饪

  • 未来方向:让机器人优化“烹饪质量”(风味、口感)而非仅“任务完成速度”

子主题3.2:成本降低与实用化

  • 面向家庭的自学习、低成本机器人设计

  • Jiang & Zhou (2022) 开发低成本自学习机器人;Mepani et al. (2022) 紧凑型机器人臂

  • 关键:让机器人烹饪技术“飞入寻常百姓家”

子主题3.3:包容性设计

  • 为老年人和残疾人设计辅助烹饪机器人

  • Hu et al. (2024) 综述了面向老龄化人口的机器人烹饪解决方案

  • 强调:可用性、安全性和个性化


💡 未来研究议程(27个问题,本文核心贡献)

主题1:设计与功能(RQ 1.1-1.5)

编号研究问题
RQ 1.1如何让机器人更灵巧地处理变形食材(面团、酱汁)?
RQ 1.2如何整合触觉、肌电、听觉等高级感知模态?
RQ 1.3如何用AI让机器人自主解读复杂食谱并协调多机器人系统?
RQ 1.4如何设计模块化系统以适应不同厨房布局?
RQ 1.5如何让硬件和控制优先保留和提升风味、质地、香气(而非仅自动化)?

主题2:人机交互(RQ 2.1-2.10)

编号研究问题
RQ 2.1如何设计协作型机器人厨师,增强“共享主体性”?
RQ 2.2影响用户接受度的关键因素有哪些?
RQ 2.3如何应对偏见、透明度、就业替代等伦理问题?
RQ 2.5拟人化程度如何影响消费者对食物质量和尝试意愿?
RQ 2.8“机器人制作”的标签如何影响味觉感知、支付意愿和真实性?
RQ 2.9机器人厨师在“前场”(摆盘、表演)如何影响多感官用餐体验?
RQ 2.10文化差异如何影响不同人群对机器人食物的接受度?

主题3:技术挑战与机遇(RQ 3.1-3.8)

编号研究问题
RQ 3.1如何让机器人从人类演示中持续学习和适应?
RQ 3.2如何开发安全、高效、经济的家用机器人厨师?
RQ 3.7如何将“烹饪质量指标”(感官特征、化学标记、质地测量)纳入学习目标?
RQ 3.8如何用“人在回路”(厨师指导、味觉小组)训练机器人产生新颖的感官特征?

💬 讨论精华

  1. 工程与社会科学的桥梁:机器人的“操作能力”和“社会接受度”必须同步推进,缺一不可。

  2. 美食学的缺失:现有研究几乎只关注“功能”,而不问“味道”——机器人做出的菜到底好不好吃?如何衡量?

  3. “爱之差距”是心理壁垒:消费者认为机器人做菜“没有爱”,这不仅是技术问题,更是心理和叙事问题——需要“讲故事”来弥补。

  4. 披露时机的重要性:在点餐前 vs 点餐后告知“这是机器人做的”,消费者的道德感知完全不同。


🛠️ 实践启示

对餐饮企业

策略具体行动
🍔 效率导向机器人适合标准化、重复性菜品(如汉堡、煎饼),可快速部署
🍽️ 差异化定位高端餐厅应强调“人机协作”(机器人做重复工,人类做创意),而非完全替代
📢 透明沟通在菜单上明确标注“机器人协助制作”,并强调一致性、食品安全等优势
🎨 “讲故事”用品牌叙事弥补“爱之差距”——如“我们的机器人由米其林大厨训练”

对政策制定者

  • 为机器人厨师的伦理披露就业影响制定指导方针

  • 支持面向老年人和残疾人的包容性烹饪技术研发


⚠️ 研究局限

局限未来方向
仅限Scopus英文文献扩展至Web of Science、中文数据库、灰色文献
未评估研究质量进行批判性质量评价(如CASP)
未纳入消费者真实体验数据开展消费者实地研究
烹饪“感官质量”研究严重缺失建立机器人烹饪的感官评价标准

英文文献阅读全流程:从文献如何“搜”到怎么“管”再到“读”的一站式攻略

END

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