机器人“剧院魅影”多指琴魔展现科技神威

中国机器人网 2015-02-02

机器人科技钢琴

1555 字丨阅读本文需 3 分钟

  有的在工厂造汽车,有的机器人在灾难中拯救生命,也有一些是为了逗乐而存在的。有一个意大利的机器人TeoTronico,它的爱好则是穿着燕尾服,学习钢琴家弹琴,把钢琴家变成相声大师。。。无法形容。看到它们,我们只能惊呼:难道地球已经被占领了么?

  灵活的双手是除大脑外,人类与其它动物最大的不同。全球各地一直都有科学家热衷于模拟人手的各种复杂的功能,例如研发演奏机器人:工业时代之前就有发条驱动的弹琴自动机,而电机驱动的真正机器人中,一指禅型的相对好做,但要跟人类一样流利弹奏钢琴,却相当有难度:不只要做出弹的动作,手指各关节的开合、及手掌横移速度还得够快、够精准,才有办法应付各种曲目,还不能让电机声影响音乐。

  人类弹琴时,手掌会前後、左右移动,手指则是垂直、前后移动以及左右旋转(即手指的开合)等。

  为了让钢琴机器人具备弹奏的功能,明新机器人手掌的设计被简化,手指被设计成3个自由度: 第一个是垂直移动,控制指尖按压琴键;第二个是手指前后移动,让手指可向前弹奏黑键或向後回到白键(人家是可以弹黑键的哦,咱没看到而已)。这两个自由度是由机器手指连着两个线性气压缸,由控制气压阀而达到控制手指垂直与前后移动的目的。

  机器手指自由度示意图:(1)机械手掌示意图;(2)机械手指第一与第二自由度示意图;(3)机械手指第三自由度示意图。

  第三个自由度是手指的旋转运动,藉由伺服马达与皮带相互配合,从指节下方带动手指旋转,使其跨越数个黑键与白键,达到音阶变化的目的。为了迅速移到曲谱指定的琴键,伺服马达的转速必须能在 0.2 秒之内旋转 120°。

  机器手指演奏钢琴会用到的动作示意图:(1)机器手指尚未弹奏钢琴的初始状态;(2)机器手掌的指间利用伺服马达开合,使五根手指可跨越12个白键,增加弹奏乐曲的音域;(3)机器手掌的手指利用气压缸垂直移动,以按压琴键,目前按压力道大于0.2公斤,是按压琴键所需的最小力量。

  呵呵,音乐有感情,当然不等于秀颜艺。人和机器人最大的区别就在于灵活和主观能动性嘛。。其实机器人很无辜,它只是一个忠实的执行者而已,只能一丝不苟地执行编写好的程序,或者完全模仿人类的动作。

  明新科大的钢琴机器人不具备辨识琴谱的功能,必须事先将曲目资料写到资料档里,录入手指按压时间、各手指旋转的角度及手腕移动的距离等,再透过读谱与介面控制程序,控制机械人的运动。这个原型机能演奏的程序一共是16首世界名曲。计划1~2年进化到自动读谱直接演奏,脱离人工编程。

  所以,真正弹奏缺乏感情的,是编程的理工宅,这样一想,就觉得其实已经很了不起了。

  再说回演奏的情感。。。

  TeoTronico

  明新科大的机器人问世的第二年,即2011年,有一个意大利的钢琴机器人TeoTronico,也许可以做到有感情的演奏。它的爱好则是穿着燕尾服,学习钢琴家弹琴,还能把钢琴家变成“剧院魅影”。

  这位长得很抽象的TeoTronico,是意大利人Matteo Suzzi耗时4年研发而成的,造价超过3000英镑(约合人民币2万8,这研发费用好便宜的说)。Teotronico能区分琴键变化速度,演奏不同的曲调。它的眼睛装有摄像头,让它看到观众的反应并与他们进行互动。它还能一边弹琴,一边唱歌。能够同时做这些事情的机器人,Teotronico还是头一个。

  Teotronico它有19根有机玻璃手指,Matteo Suzzi表示这个数量是能够演奏所有曲调,同时速度超过人类的最佳之选。手指有长有短,长的管黑键、短的管白键,没有指关节,手指间距也不会变化,左手10根、右手9根,演奏完全是靠手指的垂直抬起和压下敲击键盘。实际上机械原理比明新大学机器人简单。。。所以才有余力去做一张表情丰富的脸吧。

  但人家不用转椅子,就有个好导师。Teotronico有一位被称作ghost pianist(说了是剧院魅影ghost)的老师,是1975年出生的意大利著名青年钢琴家Roberto Prosseda,他曾在世界各地成功地举办音乐会,足迹遍布欧洲、亚洲、南美和北美的30多个国家。Prosseda曾受到蒂米特里·巴什基洛夫,里昂·弗莱舍,卡尔·尤里奇·舒纳贝尔和傅聪等当代钢琴大师的指点。巴什基洛夫称赞他“有非凡的想象力,他能弹奏出优雅而纤巧的音色,能自由的表达对乐曲的深刻感受。”

  Teotronico的系统中存储了一系列歌曲,能够利用语音识别系统和面部表情与观众互动。它在很多私人派对上表演过,成为嘉宾的宠儿。发明者Matteo Suzzi希望这种机器人能够让音乐产业发生革命性变化。

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:中国机器人网
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...