in , , ,

Bagaimana Mereka Membuat: Robot Cheeseburger Pertama di Dunia

Itu San Francisco, jadi tentu saja ada beberapa kontroversi. Burger adalah segmen nomor satu dari makanan restoran, matang untuk gangguan oleh robot, dan VC menerkam. Robot mungkin mengambil pekerjaan makanan cepat saji, atau menciptakan yang lebih baik, sehingga para aktivis buruh aktifkan.

Tapi hari ini saya hanya ingin mengerti bagaimana mereka membuatnya. Bagaimana dua insinyur muda bisa menciptakan robot kuliner rumit yang membuat burger keju dari awal. Sangat bagus.

Saya pada kunjungan kedua saya ke Creator, satu-satunya restoran hamburger robot di dunia. Sejak membuka pintu pada bulan September 2018, ia telah membangun perwakilan untuk kualitas dan inovasi, sebagian berkat robot yang menyenangkan untuk ditonton dan lokasi wisata yang didatangi di sebelah Moscone Convention Center di San Francisco.

Tetapi saus rahasia yang sebenarnya adalah tim kecil pembuat yang mengatasi kemunduran teknis dan ejekan untuk membuat robot tunggal terintegrasi yang membuat burger paling segar yang pernah disajikan. Dan hanya 6 dolar! Yang bahkan diketahui turis tidak pernah terjadi di San Francisco.

Segala sesuatu dalam burger Pencipta disiapkan untuk dipesan dengan cara yang belum pernah dilakukan – daging sapi yang baru ditumbuk 20 detik sebelum dipanggang dengan presisi oleh kecerdasan buatan; roti utuh secara otomatis terbelah, mentega, dan bersulang; irisan sayuran presisi dan keju dicacah instan sebelum mereka bertemu roti panggang robo. Dan ya, sangat lezat, berkat bahan-bahan berkualitas dan teknik dan bumbu gourmet.

Ingin algoritme dengan itu? Robot Creator terbuat dari selusin lebih modul, 20 komputer Linux, dan 350 sensor, masing-masing memainkan perannya dalam koreografi kuliner yang mengesankan.

Saat ini tim bot burger termasuk alum dari Tesla dan Google, Berkeley, Stanford, dan Caltech, Chez Panisse dan Fat Duck. Tapi itu dimulai dengan dua anak California yang baru lulus dari perguruan tinggi: seorang robotik otodidak dengan visi untuk masa depan makanan cepat saji, dan seorang insinyur mekanik terlatih yang mulai percaya pada visi itu. Saya ingin mendengar bagaimana mereka menciptakan kuliner yang setara dengan pendaratan roket bulan di tongkang robot.

Bootstrap pada I-5

Alex Vardakostas tumbuh membalik burger di restoran keluarganya di kota Dana Point, California Selatan, dan meraih gelar fisika dari UC Santa Barbara. Ayahnya, seorang imigran Yunani, cukup menabung untuk membeli sendi burgernya sendiri di tahun 1970-an. Ibunya, yang juga seorang imigran, kehilangan karier tekniknya karena Revolusi Iran dan menjadi koki burger.

Selama kuliah, Alex menjadi terobsesi dengan gagasan untuk mengotomatisasi burger keju sepenuhnya. Dia percaya burger buatan robot bisa lebih cepat dan lebih sanitasi, tetapi di atas semua itu, lebih segar dan enak, karena robot bisa melakukan teknik gourmet modernis sambil juga membebaskan uang untuk bahan yang lebih baik.

Setelah lulus, Alex mulai membangun robotnya, belajar sendiri teknik mesin saat ia pergi. Tanpa alat prototyping sendiri, ia menjadi biasa di TechShop, rantai akhir dari lokakarya fabrikasi DIY akses terbuka – tetapi ini membutuhkan perjalanan bolak-balik brutal 800 mil di Interstate 5.

Alex Vardakostas bersama orang tuanya, Angelo dan Maheen, di Burger Stop di San Clemente, California, pertengahan 1980-an

“Saya membuat robot pertama di garasi orang tua saya di Orange County selatan,” kata Alex. "Tidak ada TechShop di L.A. saat itu, jadi aku akan berkendara jauh-jauh dari Dana Point ke Menlo Park TechShop untuk melakukan fabrikasi bagian, menabrak sofa teman selama berminggu-minggu, kemudian mengendarainya kembali ke Orange County dan melihat apakah itu cocok! Itu cukup kesepian mengendarai 5, mendengarkan kuliah Stanford ETL pada buku audio. Saya mengambil banyak buku teks – Desain Teknik Mesin Shigley, Elektronik Praktis untuk Penemu, Buku Pegangan Mesin – dan Make: Majalah menginspirasi. "

Orang-orang tidak mengerti, kata Alex. “Saya menghabiskan dua tahun di garasi bekerja sendirian, mencoba mendorongnya, untuk memecahkan masalah ini tentang bagaimana robot perlu memenuhi makanan, yang licin dan bervariasi. Semua orang memberi tahu saya, 'Kamu gila. Robot tidak bisa melakukan ini, ada terlalu banyak ketangkasan yang diperlukan. 'Saya merasa lebih diterima secara sosial untuk mengatakan saya menganggur, daripada bekerja dengan robot cheeseburger di garasi saya. "

Robot cheeseburger generasi pertama yang dibuat oleh Vardakostas dengan bantuan dari Steve Frehn, di garasi keluarga di Dana Point.

Belajar robotika dari awal merupakan tanjakan yang curam bagi Alex. “Saya memiliki latar belakang fisika tetapi itu bukan rekayasa. Saya tidak tahu stres karena tekanan, atau apa itu mikrokontroler. Hari pertama saya mengetahui apa itu endmill adalah hari pertama saya menggunakan CNC – di situlah saya bertemu Steve, di TechShop, engkol di pabrik! "

Pendiri pencipta Alex (atas) dan Steve (bawah) hari ini. Steve (kanan, di Stanford, 2007) membawa daging palsu ke proyek setelah bertemu Alex di TechShop pada 2010

Seorang Insinyur Muncul

Steven Frehn dibesarkan di kota Palmdale, California, sebuah pusat militer dan kedirgantaraan di Gurun Mojave Barat. Di sekolah menengah ia magang untuk NASA di Pangkalan Angkatan Udara Edwards dan menempatkan ketiga dalam kontes sains nasional untuk memenangkan beasiswa ke Stanford, di mana ia memperoleh gelar dalam bidang teknik mesin. Pada tahun 2010, Steve membuat bagian-bagian untuk pekerjaannya merancang panel surya di atap, sementara menjadi sukarelawan di Menlo Park TechShop dengan imbalan keanggotaan. Robot cheeseburger adalah hal terakhir yang ia harapkan untuk dikerjakan.

Insinyur Burger, 2012: (kiri ke kanan) Jack McDonald, Alex Vardakostas, Steven Frehn, dan Ari Atkins.

Tetapi Alex menjabarkan impian burger burger dengan antusiasme dan keahlian kulinernya yang biasa, dan tak lama kemudian Steve menggiling bagian-bagian di TechShop dan mengirimkannya ke SoCal, tempat Alex menguji mereka dan kemudian mengirim permintaan kembali untuk modifikasi. Mereka mulai bergaul untuk melakukan tinjauan desain dan berbagi tantangan teknis.

Steve membawa potongan-potongan fabrikasi dan pembuat DNA yang ditunggu-tunggu proyek.

Bot burger gen kedua, sebelum penggiling, bekas patty, atau panggangan dikembangkan.

“Dua tahun kemudian saya memiliki GUI di komputer saya, menyambungkan kabel USB ke dalamnya, dan burger akan muncul di garasi saya!” Kenang Alex. "Sahabatku datang dan anehnya sunyi, seperti kita tahu bahwa ini benar-benar terjadi – itu mungkin."

Waktu Ventura

Pada 2012, Pencipta memiliki sedikit uang inkubator. Alex memindahkan startup ke San Francisco sebagai CEO, dan Steve mengambil lompatan untuk bergabung penuh waktu sebagai COO. Bergabung dengan dua lulusan teknik dari Berkeley dan Utah, mereka membuat prototipe robot kedua mereka di istana fabrikasi tiga lantai TechShop di San Francisco. Benih dan uang ventura dari Root Ventures, Khosla, dan Google mengikuti, dan pada 2014 duo ini membentuk tim insinyur dari Tesla, Google, Boston Dynamics, dan Walt Disney Imagineering.

Belt conveyor sekolah tua pada 2012, tipe yang bertanggung jawab atas setidaknya satu insiden I Love Lucy yang memalukan.

Saat ini tim robot gen keempat dipimpin oleh insinyur sistem Noe Esparza, seorang robotika Stanford PhD (dan rekan kerja lama di NASA dengan Frehn); insinyur perangkat keras Michael Balsamo; insinyur perangkat lunak Jeffrey Jensen; dan insinyur Litbang James Brinkman, mantan Angkatan Laut dan bangga menjadi "merekrut Craigslist pertama!" Saya menanyai tim tentang pengembangan robot, bagaimana cara kerjanya, dan penghalang atau kegagalan yang berkesan.

Prototipe 2012, diisi dengan mikrokontroler PIC 8-bit dan setidaknya satu papan tempat memotong roti raksasa. Hari ini semuanya Linux

Asrama Kulkas Overclock

"Saya suka budaya di sini, kegagalan dilihat sebagai peluang," kata Michael. “Saya datang ke sini dari Tesla dan itu adalah cara yang sama di sana. Mencari pendinginan di mesin ini sulit, dengan area perakitan transparan besar yang memiliki bukaan ini di ujungnya. Kami membuat prototipe, tetapi bagaimana Anda mengukur aliran udara? Kami pikir kami akan melakukannya seperti yang dilakukan oleh para pembuat mobil, jadi kami mendapat kembang api lilin asap dan mengujinya di atap … "

"Dan itu membuat asap besar ini dan Departemen Pemadam Kebakaran San Francisco muncul dengan truk tangga!" Jeff tertawa.

Steve terlihat cemas hanya mengingatnya. "Kami menjelaskan, 'Kami adalah perusahaan teknologi makanan, kami sedang menguji prototipe, kami minta maaf …'"

"Mereka kesal," kenang Jeff sambil tersenyum.

"Lalu kami menguji kinerja penggiling, dan mereka tidak berkinerja baik ketika mereka tidak didinginkan," lanjut Michael. "Jadi kita harus pergi ke Lowes -"

"Kawan, kau ambil milik kita!" Sela Alex. "Kami punya kulkas kecil di kamar asrama dan Michael mengambilnya …"

"Oh ya …"

"Dan memusnahkannya."

"Kami memusnahkannya dan meletakkannya di penggiling, menambahkan kipas rak untuk pendinginan aktif …"

"Untuk meng-overclock kulkas asrama."

"Dan memasang sirip aluminized pada evaporator untuk benar-benar menenggelamkan panas," lanjut Michael. "Kami lupa mematikannya sekali, kembali dan itu adalah balok es raksasa!"

Saya Suka Lucy

Pada tahun 2015 tim memiliki 24 jam untuk memindahkan robot prototipe terbaru mereka dan mengaturnya untuk demonstrasi investor di Cavallo Point, sebuah resor megah di seberang Jembatan Golden Gate dari San Francisco.

“Saat itulah kami masih memiliki ban berjalan biasa,” kata Noe, “sebelum sabuk kupu-kupu. Itu langsung dari I Love Lucy – tiba-tiba conveyor kami menyala dengan kecepatan penuh – dan mundur! Kami berlarian mencoba mematikannya, dan burger seperti, thunk, thunk, thunk di dinding belakang! "

"Semua orang menatapku!" Teriak Jeff. "Mereka mengira itu masalah perangkat lunak, tapi Noe tahu itu adalah halangan kawat buruk yang korsleting ketika kami memindahkan mesin."

Alex terkekeh. "Aioli bacon sangat bagus untuk yang itu."

Komputasi Tertanam Besar-besaran

Mungkin makhluk burger raksasa ini diisi dengan mikrokontroler? Tidak lagi.

"Awalnya kami menggunakan banyak mikrokontroler PIC Microchip, tapi itu membuatnya lebih sulit untuk menjadi modular, untuk beralih, untuk debug," kata Alex.

"Sekarang ada 20 komputer di dalamnya," kata Jeff. “Kami sebagian besar menggunakan BeagleBone Blacks, dan itu semua Linux, Ubuntu yang tidak tersedia. Tidak seperti kebanyakan desain tertanam untuk pembuatan massal, kami tidak memiliki kendala biaya dan ruang yang sama, sehingga lebih cepat untuk menggunakan Linux secara keseluruhan, dan jauh lebih mudah untuk bekerja dengan para insinyur mekanik; kita tidak perlu menerjemahkan ke mikrokontroler 8-bit. "

Pencipta sangat bergantung pada perangkat lunak sumber terbuka untuk komunikasi robot (Apache Thrift dan libserial, curlpp, dan Boost. Signals2 libraries) dan untuk pengembangan (Docker, Eclipse CDT, CMake, gtest, Jenkins, React Native, dan Atom). Dan seperti banyak pembuat anggaran, mereka masih merancang sirkuit di EagleCAD (dan hari ini, Altium) dan memesan papan prototipe ungu dari OSH Park.

Panggang oleh AI

Ada banyak bit kepemilikan yang tidak bisa ditunjukkan oleh tim kepada saya. Secara khusus, modul memanggang burger masih berupa kotak hitam, tetapi hasilnya mengesankan. (Saya adalah pemanggang api di rumah tetapi burger lezat Pencipta membuat kasus yang kuat untuk kisi-kisi.)

"Itu sarat dengan sensor suhu dan algoritma yang sangat canggih untuk mendapatkan kematangan yang tepat – tidak ada dua burger yang dimasak dengan cara yang persis sama," kata Alex. "Ada beberapa pembelajaran mesin yang terlibat." Sensor kelembaban juga? Mungkin tetapi mereka tidak mau mengkonfirmasi atau menyangkal.

Mereka memang berbagi kisah menciptakannya. Prototipe pertama dibangun dengan pembakar gas. "Untuk mendapatkan pita dan starter gas yang cukup, kami membeli tiga pemanggang gas di Lowes, dan memasukkan semua pembakar ke dalam unit pemanggang kami," kata Steve. "Itu menjadi sangat panas sehingga akan menghanguskan rambutmu hanya dengan melihat di dalamnya, dan kabel dari 3 kaki akan mulai mencair."

Griddling listrik lebih mudah dikendalikan, jadi mereka memulai dari awal. "Kabar baiknya adalah, kisi-kisi memberi kita burger yang jauh lebih baik," kata Alex. “Anda mendapatkan kontak panas yang lebih baik dan kulit yang lebih baik, reaksi Maillard di atas 310 ° F. Ini jauh lebih enak sekarang. Dan tidak ada gejolak. "

Itu juga jauh lebih efisien. “Kami melakukan pemanas listrik dari permukaan wajan hanya ketika ada burger di atasnya. Wajan restoran biasa ada di setiap saat, seluruh permukaannya panas, ada banyak sampah. Kita mungkin menjalankan satu-satunya sambungan burger all-electric di dunia, ”kata Alex dengan bangga. Di dalamnya terdapat 11 termosensor yang mengamati suhu sekitar dan wajan, yang terus disesuaikan berdasarkan algoritma AI pembelajaran mesin.

Penyaringan udara juga mengesankan. Udara terasa aneh, tidak mungkin segar di dalam sendi burger ini. Ya, ada penyekat lemak yang diharapkan di atas panggangan – ini diwajibkan oleh kode bangunan. "Tapi kami membangun dua filter udara tambahan ke dalam robot," kata Alex, "satu untuk asap, dan satu untuk bau. Satu-satunya yang keluar dari robot adalah udara hangat. "

Roti Vs Baja

Seperti banyak bagian dari robot, sistem roti pada revisi utama keempatnya. “Robot pertama membuat roti ditumpuk secara vertikal dalam dua hopper, tumit dan mahkota, dan sebuah lengan akan memukul bagian bawah ke pemanggang. Secara umum ada banyak masalah dengan squishing, ”kata Alex.

"Jadi kami menolak itu dan mencoba satu umpan horizontal untuk alat pengiris roti," kata Noe. "Kami menemukan bahwa botol Gatorade adalah diameter yang tepat dari roti, jadi kami mengisinya dengan jumlah air yang berbeda untuk menguji beratnya." Pakan horizontal itu menyenangkan untuk ditonton. Lebih penting lagi roti tidak saling menghancurkan dan mereka tetap segar sampai diiris sesuai pesanan.

Noe menjelaskan solusinya. "Itu pneumatik: udara mendorong piston balok kayu, dengan laser untuk membaca posisi sanggul pada akhirnya, memberikan umpan balik terus menerus ke sistem udara."

Alex menjelaskan, “Cara normal adalah sabuk konveyor, tetapi itu memiliki banyak bagian yang bergerak, dan kami ingin sesuatu yang lebih mudah dimuat ulang. Kami mencoba menghisap roti dengan vakum, kami mencoba meniupnya dengan udara, tetapi itu akan mengeringkannya. Kami menggunakan Shop-Vac dan manifold yang kami buat dari MDF di TechShop. ”

"Lalu kami datang dengan ide untuk piston pendorong pneumatik," kata Noe. "Itu bekerja sejauh mekanika, tetapi kemudian ada banyak hal algoritmik yang harus Anda lakukan, sensor dan reaksi."

"Ada alat pengiris industri yang mengiris banyak roti sekaligus," kata Alex, "tetapi mengiris satu demi satu, untuk memesan? Ini rumit. Tidak ada yang pernah melakukannya sebelumnya. Tidak ada tempat untuk memulai. "

Unit pengiris sanggul menggunakan sensor inframerah dan laser untuk mendeteksi kapan setiap sanggul telah tiba, kemudian menggerakkan bilah saat servo menggerakkan piston balok kayu lainnya untuk mendorong sanggul melalui bilah.

Pemanggang Robo

Pemanggang roti dua sisi vertikal menyampaikan tumit dan mahkota roti melalui stasiun pengawetan – di mana teknologi rahasia menerapkan mentega cair secara merata – dan tiga stasiun penggorengan. Alex berpadu dengan ilmu pengetahuan makanan: "Sedikit lapisan mentega benar-benar membantu konduktivitas termal, karamelisasi, dan kerenyahan."

Roti digerakkan dan ditekan ke atas wajan oleh serangkaian 16 dayung, semua digerakkan dan diatur waktunya oleh camshaft yang tidak akan terlihat tidak pada tempatnya dalam transmisi mobil Anda kecuali untuk desain kayu dan aluminium yang indah. Noe mengaduknya dalam CAD dan kemudian diulangi dengan tangan, memotong profil cam linier dan mengumpankannya melalui dayung untuk mengamati gerakan yang dihasilkan dan memodelkan urutan terakhir yang memanggang roti secara optimal dan juga terlihat bagus untuk ditonton.

Seperti kebanyakan robot, sistem pemanggangan adalah produk coba-coba. "Pertama kami mencoba pemanggang inframerah dari rak, kemudian kami membangun pemanggang inframerah sendiri," kata Noe. "Lalu akhirnya kita membangun pemanggang kontak kita sendiri."

Empat "handoff paddles" di bagian bawah pemanggang menjatuhkan mahkota dan tumit, dengan mentega di atas, ke dalam masing-masing bagian dari kotak clamshell terbuka, yang oleh Creator disebut sebagai "case." Pada kunjungan pertama kami, urutan drop ini sangat akurat, tapi bukan tanpa roti terbalik sesekali. Tim terus memperbaiki gerakan dayung menggunakan data umpan balik posisi motor dari servos.

Pindahkan, hentikan

Saus Ini Iris

Piring hari ini jauh dari tiga botol bumbu terbalik dalam prototipe awal. Ini mengeluarkan 15 saus yang berbeda termasuk tentu saja saus buatan sendiri, mustard, dan saus Pasifik (twist California pada saus burger Thousand Island-y Anda biasa) tetapi juga selai bawang hangus, tahini biji bunga matahari, saus jamur shiitake, dan tiram aioli. Pompa perpindahan positif, aliran pemantauan ke mililiter, adalah campuran dari sistem yang tersedia dan teknologi milik Pencipta sendiri; tantangan termasuk berurusan dengan viskositas dan partikulat yang berbeda. Saus didistribusikan dalam pola 2D pada roti oleh "kepala saus" X-Y yang bergerak seperti plotter atau kepala printer 3D.

Dispenser Saus: 2012

Di stasiun berikutnya, seluruh sayuran yang dicuci, dipangkas dalam tiga gerbong (bawang, tomat, dan acar) adalah gravitasi yang diumpankan ke pisau yang merasakan posisi mereka sendiri, kemudian diiris dengan ketebalan yang tepat. Tapi mengiris sayuran adalah masalah sulit selama bertahun-tahun.

Alat pengiris sayuran: Wahyu 1 (di atas) dan hari ini (di bawah).

"(Pendiri Root Ventures) Avidan Ross mengatakan ketebalan yang tepat dari irisan bawang untuk burger sangat tipis sehingga Anda harus bisa membacanya," kenang Alex. "Begitu kami memutarnya, kami mengiriminya gambar irisan di atas pesan:" Apakah ini cukup tipis? "

Mengiris tomat mungkin tampak sederhana, kata Alex, "tetapi kami telah mengerjakan pengiris lebih lama dari yang lainnya. Banyak IP masuk untuk mendapatkan potongan terakhir! Saya bahkan tidak bisa melakukannya di rumah. "

Jadi berapa banyak IP dalam robot ini? "Kami mungkin pada dua lusin paten pada saat ini, dan banyak dari mereka yang benar-benar luas paten 'omnibus'," kata Alex dengan sinar di matanya. "Tidak ada yang pernah melakukan ini."

Source link

What do you think?

0 points
Upvote Downvote

Written by admin

Mimin tukang timpuk.com.

Comments

Tinggalkan Balasan

Loading…

0

Comments

0 comments

Turkey Taco Stuffed Avocado | Resep Kritik

Kerang Parmesan Lemon Krim {Insanely Good!}