人形機器人通常被設計成模仿人類形態(tài)，以便完成諸如協(xié)助老年人或處理危險物品等實際任務。在過去十年中，它們已經(jīng)能夠搬運箱子、組裝零部件，甚至提供物理治療服務。然而，在創(chuàng)意藝術領域，人形機器人的潛力一直未被充分挖掘。

IT之家注意到，瑞士盧加諾應用科學大學（SUPSI）、意大利達索亞研究所（IDSIA）和米蘭理工大學的研究人員們正在填補這一空白。他們最新研發(fā)的“機器人鼓手”證明了人形機器人不僅能跟上節(jié)拍，還能演奏復雜的鼓點節(jié)奏，其節(jié)奏把握和表現(xiàn)力已開始接近人類鼓手。

這一項目的靈感源于一次偶然的交流。項目第一作者阿薩德?阿里?沙希德（Asad Ali Shahid）在接受 Tech Xplore 采訪時表示：“機器人鼓手的想法實際上是在與我的合作者洛里斯?羅韋達（Loris Roveda）喝咖啡時偶然聊到的?！彼麄円庾R到，人形機器人很少涉足創(chuàng)意領域，而鼓手需要具備節(jié)奏感、身體協(xié)調性和快速反應能力，因此鼓手的角色是一個“完美的新領域”。

研究人員開發(fā)了一套機器學習系統(tǒng)，使人形機器人能夠在鼓組上完整演奏整首曲目。他們用宇樹科技的 G1 人形機器人進行了模擬測試，音樂被轉化為“節(jié)奏接觸鏈”，即一系列精確計時的鼓點敲擊序列。機器人在模擬環(huán)境中不斷練習，以完善其演奏技巧。

沙希德解釋說，關鍵在于將每首音樂表示為一系列精確計時的接觸事件，這些提示告訴機器人何時敲擊哪些鼓。隨著時間的推移，機器人逐漸發(fā)展出類似人類的行為，例如換棒、交叉手臂擊鼓以及在鼓組上的動作優(yōu)化。測試涵蓋了從爵士樂到搖滾樂和重金屬等多種音樂風格，包括林肯公園樂隊的《In the End》、戴夫?布魯貝克的《Take Five》和邦?喬維的《Living on a Prayer》等曲目。機器人在許多曲目上實現(xiàn)了超過 90% 的節(jié)奏精準度，并且學會了提前規(guī)劃即將進行的敲擊動作，并在演奏過程中即時重新分配鼓棒。

沙希德認為，隨著時間的推移，“機器人鼓手”將為機器人表演者登上現(xiàn)場樂隊舞臺鋪平道路，同時也能為音樂之外的領域提供一個教授精準計時技能的框架。研究人員計劃將機器人在模擬環(huán)境中獲得的技能轉移到實際硬件上。沙希德表示：“我們的下一步是將機器人鼓手帶入現(xiàn)實世界?！彼麄冞€計劃增加即興演奏功能，以便機器人能夠適應音樂節(jié)奏，像人類鼓手一樣實時做出反應。

如果這一轉變成功，未來的音樂會不僅會有人類音樂家，還會有機器人以完美的節(jié)奏和精準度進行表演，不會錯過任何一個節(jié)拍。該研究的相關成果已發(fā)表在 arXiv 的預印本上。