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长江网8月2日讯能识乐谱、能演奏乐曲,日前,中国地质大学(武汉)研制出音乐机器人“海百合”亮相第37届中国控制会议,并与该校民乐团共同演奏经典曲目《茉莉花》引起会场轰动。

记者发现,音乐机器人“海百合”其实是一部中国民族乐器——扬琴,通过控制机械臂模拟扬琴琴竹演奏技法,实现实时乐谱快速识别和精准演奏。

据悉,“海百合”由中国地质大学(武汉)艺术与传媒学院周莉副教授,自动化学院陈鑫教授、刘振焘博士,机械与电子信息学院张伟民副教授,以及多名青年教师和研究生所组成的音乐机器人科研团队共同研制而成,选取扬琴作为演奏乐器,围绕机器人本体设计、机器视觉、机械臂轨迹规划与控制一体化展开研制,并设计了基于ros实时机器人的控制系统。

谈及研制“海百合”的初衷,周莉介绍,音乐机器人是一门多学科交叉的应用科学,将人类的创造力、情感表达等与计算机的计算能力、自动化控制等相结合,突破人类演奏和作曲的专业技巧局限,创造更多新奇感的音乐效果,同时也可以通过节省人力成本来提高音乐表演和音乐创作的效率。

据悉,国内机器人的研究主要集中在工业领域的应用研发,服务机器人如足球机器人和舞蹈机器人等也具有一定的发展,但音乐机器人的研究还处在起步阶段,我国需要增强音乐机器人相关的研究。

周莉介绍,在历经2年9个月的研制中,科研人员克服了机器人智能识谱、机械臂运动控制、本体设计与研制等方面的诸多困难。以机械臂运动控制为例,主要困难体现在控制系统的实时性上。由于音乐作品对节奏要求十分严格,因此机器人敲击扬琴的时间点要保证绝对的准确,才能给人良好的音乐体验。科研团队采用了ros机器人操作系统多线程处理的框架,以节点的形式同时进行音乐指令的解析、双臂任务分配以及双臂连续运动控制,以保证敲击的节奏性。

据悉,地大团队正在研制第二代音乐机器人。与第一代相比,第二代音乐机器人可实现智能识谱后的智能作曲,并对乐队进行实时的乐音识别,将能更好地与乐队协同演奏。(记者杨佳峰 实习生庞洁 李雨凝)

责编:彭向东

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