自动蛋糕装饰：食品定制设计

任何有过手工装饰蛋糕经验的人都知道这需要付出多少心血：即便是简单的图案也需要花费时间。而要大规模复制这种图案，似乎几乎是不可能的。这正是美国初创公司Beehex大显身手之处。该公司致力于实现单个蛋糕装饰的完全自动化，从而彻底改变美国超市的购物体验。

在美国，糖霜一直是蛋糕文化中不可或缺的一部分：鲜艳的色彩、精美的图案以及个性化的祝福语，在生日、婚礼和节日庆典中必不可少。这一市场规模庞大，但迄今为止，几乎完全依赖人工制作。

Beehex 开发了一款专门用于完成这项工作的机器：它完全自动化、可重复操作，且足够灵活，适合在任何超市的日常使用。该公司源于美国国家航空航天局（NASA）的一个衍生项目，最初致力于研发食品3D打印技术。在此专业基础上，Beehex 不断拓展其产品线，将蛋糕设计纳入其中。

这个听起来像是创意项目，但在技术上却极其复杂。蛋糕绝非标准化产品：它们的直径、高度和重量各不相同，表面柔软、凹凸不平，往往远非平整。要使机器能够可靠地处理所有这些变化，就需要一种既精确又可靠的3D传感解决方案。

“我们选择与AT合作，是因为我们装饰的蛋糕表面特性各不相同，这对我们的系统提出了极高的要求，而并非所有零部件制造商都能满足这些要求，”Beehex首席执行官安詹·康特拉托（Anjan Contractor）解释道。“AT凭借其MCS系统提供了一套3D解决方案，该方案不仅与我们的数据分析软件兼容，而且足够灵活，能够满足我们的应用需求。”

因此，所需的是一种既足够快速、准确且可靠，能够实时响应不断变化的蛋糕形状，同时又足够坚固耐用，能够在超市严苛的日常环境中持续运行的传感器。

为满足这些要求，Beehex 选择了 AT Sensors 公司的 3070 MCS 激光轮廓传感器。MCS 3070 基于 AT 专有的 WARP 技术（Widely Advanced Rapid Profiling），这是一种定制开发的传感器芯片，可实现高达 38 kHz 的轮廓扫描速度，每轮廓可采集 3,072 个数据点，是目前全球最快的 3D 轮廓测量解决方案。

这种速度与分辨率的结合至关重要：它使Beehex系统能够在几毫秒内完整捕捉任何蛋糕的三维表面，无论其糖霜是光滑、波浪状，还是覆盖着奶油装饰。基于这些3D数据，系统随后以极高的精度控制打印头，将所需的设计以毫米级精度呈现在蛋糕上。 “我们的初衷是推出一款在创新方面真正具有突破性的3D激光轮廓仪，而C6系列正是我们实现这一目标的成果。MCS 3070 3D激光轮廓仪在分辨率与速度的结合上独树一帜，为3D机器视觉开辟了全新的前景，”AT-Automation Technology, Inc.北美业务总监格雷琴·阿尔珀（Gretchen Alper）表示。

AT激光轮廓仪还有两项值得特别介绍的功能：MultiPart 同时输出多达十种不同的图像特征；MultiPeak功能则确保即使是对某些糖霜或食用色素等高反射性材料，也能在避免干扰性反射的情况下进行成像。

由于美国人通常更倾向于在超市而非传统面包店购买蛋糕，Beehex 因此直接将大型食品零售连锁店作为目标客户。该公司将自己定位为超市环境中全自动蛋糕定制的首选合作伙伴，旨在说服沃尔玛等连锁店采用其解决方案。 “几十年来，蛋糕在美国一直极受欢迎，而且这种趋势将永远持续下去。这是一个特别令人兴奋的市场，总有新事物值得探索和挑战，”Beehex首席执行官安詹·康特拉托（Anjan Contractor）解释道。

共有11名团队成员实际参与了该应用程序的持续开发，其中包括曾供职于特斯拉等知名企业的工程师。正是陡峭的学习曲线和挑战所涉及的深厚技术底蕴，不断推动着团队向前迈进。

Beehex 应用程序生动地展示了 3D 机器视觉如何在出人意料的领域开辟新的可能性。在工业制造中早已成为标配的技术——例如对复杂表面进行精确、实时的三维捕捉——如今正借助 AT 激光轮廓传感器，逐渐应用于食品行业。

MCS 能够捕捉包括蛋糕糖霜在内的高度多变、柔软且具有反射性的表面，这一能力是其关键的技术支撑：它使 Beehex 最初设定的目标得以实现——即打造一套无需人工干预、能灵活适应每款蛋糕、并能实现几乎无限设计多样性的全自动系统。

由此可见，Beehex 与 AT Sensors 之间的合作体现了这样一种趋势：高精度 3D 传感器技术正在推动自动化普及，使其能够应用于那些此前鲜少接触机器视觉的行业和领域，其影响已远远超出了食品行业。