意大利的研究人員開發出一種可穿戴機器人系統，旨在幫助音樂家保持同步。這項由羅馬生物醫學大學（Università Campus Bio-Medico di Roma）和比薩高等師範學校（Scuola Superiore Sant’Anna）團隊研發的設備，作為一種上肢外骨骼，能夠提供實時的觸覺反饋。通過讓用戶能夠實際感知夥伴的動作，該系統增強了協調性和時機感，為協作音樂表演及訓練提供了一種新穎的方法。研究團隊在摘要中表示：「我們證明了通過雙向耦合的可穿戴機器人進行的觸覺交流，在複雜且具有挑戰性的現實共同行動中，例如小提琴合奏表演，優於傳統的聽覺和視覺反饋。」
在許多協作任務中，人們必須與他人協調行動。音樂表演就是一個明顯的例子，尤其是在多位音樂家共同演奏時。為了保持同步，他們依賴於聲音和視覺線索等感官輸入。運動員、舞者及執行需要精確時機和合作的團隊工作的技術工人，通常也會使用類似的協調方法。這個新的可穿戴機器人系統旨在改善這方面的協調，尤其是在音樂表演等協作任務中。該系統作為名為 CONBOTS 的項目的一部分，通過觸覺反饋引入了一種替代的方法。它由一對輕便的外骨骼組成，佩戴在兩位表演者的上肢上。這些設備以一種可以讓每位用戶通過觸覺實時感知對方動作的方式相連接。
每個外骨骼追踪一位音樂家的動作，並將相應的力信號傳送給夥伴，這樣就能產生身體相連的感覺，使表演者能夠直觀地調整他們的動作，而不僅僅依賴於視覺或聽覺。重要的是，該系統保留了音樂家的自然表達能力。根據研究團隊的說法，這項創新突顯了可穿戴機器人增強人類合作的潛力，不僅限於音樂，還包括體育、舞蹈和基於團隊的工作環境。
研究人員對他們的系統進行了評估，包括 20 對小提琴演奏者，其中有 10 對業餘和 10 對專業的雙人組。參與者在四種條件下進行表演：僅聽音樂、視聽結合、通過外骨骼的觸覺反饋聽音樂，以及三種感官輸入的組合。結果顯示，機器人介導的觸覺反饋在二重奏表演中比視覺線索更有效地改善了協調。在這些實驗中，外骨骼增強了音樂家之間的同步性，導致動作更加協調。這一結果值得注意，因為小提琴演奏者通常受到的訓練是依賴視覺和聽覺線索，而系統的觸覺反饋對他們來說是全新的。儘管如此，參與者仍能從基於力量的反饋中受益，而無需有意識地解讀其來源。當所有感官模態—聽覺、視覺和觸覺—結合時，達到了最高水平的協調，這顯示了多感官整合在協作任務中的作用。
研究還表明，外骨骼引入了一種新的交流形式，這種形式是身體的、即時的，且基本上是隱含的，並不會干擾自然運動。根據研究人員的說法，該系統的應用不僅限於音樂，還可以用於運動訓練、教育和康復。例如，教師或治療師可以通過實際傳達正確的動作來指導學習者，同時也能感知錯誤。這種方法還可以支持遠程互動，使用戶能夠跨距離共享基於觸覺的反饋。
