隨著科技的進步,類人機器人(Humanoid Robots)在許多實際應用中展現了其潛力,尤其是在協助老年人和處理危險物質等領域。然而,這些機器人在創意藝術方面的角色卻鮮有探討。最近,來自瑞士的SUPSI、IDSIA及米蘭理工大學的研究團隊致力於填補這一空白,並發佈了他們的新創作——Robot Drummer。這款類人機器人不僅能夠保持節拍,還能夠演奏複雜的鼓點,其時間和表現力已經開始接近人類演奏者的水平,這為未來機器人音樂家參與現場表演開啟了新的可能性。
Robot Drummer的概念源於一次非正式的咖啡聊天。首席作者Asad Ali Shahid回憶起與合作者Loris Roveda的交流,意識到類人機器人在創意領域的參與極為有限,而打鼓則被視為一個理想的前沿,因為打鼓需要節奏感、身體協調及快速反應。研究團隊為類人機器人設計了一個機器學習系統,使其能夠在鼓組上演奏完整的樂曲。他們在Unitree的G1類人機器人上進行了模擬測試,將音樂轉換為「節奏接觸鏈」,這是一個精確計時的鼓擊序列,機器人在模擬環境中進行練習以完善其技巧。
在學習人類打鼓的過程中,Shahid解釋說,關鍵是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擊打哪個鼓。隨著練習的進行,Robot Drummer逐步發展出類似人類的行為,例如變換鼓棒、交叉擊打及在鼓組中優化動作。該機器人的測試涵蓋了從爵士樂到搖滾和金屬等多種音樂風格,並演奏了如「In the End」(Linkin Park)、「Take Five」(Dave Brubeck)及「Living on a Prayer」(Bon Jovi)等曲目,許多曲目的節奏精準度超過90%。Shahid指出,Robot Drummer還學會了計劃即將到來的擊打,並能夠靈活地重新分配鼓棒。
Shahid相信,隨著時間的推移,Robot Drummer將有可能為機器人表演者加入現場樂隊打開大門,同時也能提供一個框架來教授精確的計時技能,這些技能遠超音樂領域。研究人員現在計劃將這些技能從模擬轉移到實際硬體上。Shahid表示:「我們的下一步是將Robot Drummer帶入現實世界。」他們還希望能夠加入即興演奏功能,使機器人能夠根據音樂提示進行實時反應,類似於人類鼓手的表現。如果這一過渡成功,未來的音樂會可能不僅有人的音樂家,還有機器人以完美的節奏和精確度演出,毫不失誤。這項研究的成果已於近期的arXiv預印本中發佈。




