ربات درام‌زن انسان‌نما با دقت ۹۰٪، نوازنده‌ای بی‌نظیر در آهنگ‌های پیچیده!
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، ربات‌های انسان‌نما معمولاً برای تقلید از فرم انسان برای کار‌های عملی مانند کمک به سالمندان و جابجایی مواد خطرناک ساخته می‌شوند.
در طول دهه گذشته، آنها جعبه‌ها را بلند کرده‌اند، قطعات را مونتاژ کرده‌اند و حتی فیزیوتراپی ارائه داده‌اند. اما نقش آنها در هنر‌های خلاقانه به ندرت بررسی شده است.
این شکاف همان چیزی است که محققان SUPSI، IDSIA و Politecnico di Milano قصد دارند به آن بپردازند.
ساخته جدید آنها، ربات درامر، نشان می‌دهد که یک ربات انسان‌نما نه تنها می‌تواند ریتم را حفظ کند، بلکه می‌تواند الگو‌های پیچیده درام را با سطحی از زمان‌بندی و بیان که شبیه یک نوازنده انسانی است، بنوازد.
این کار می‌تواند در آینده دری را به روی نوازندگان رباتیک برای پیوستن به اجرا‌های زنده باز کند.
از گپ قهوه تا مفهوم
این ایده به صورت غیررسمی آغاز شد. اسد علی شاهد، نویسنده اول، به Tech Xplore گفت: «ایده ربات درامر در واقع از یک گفتگوی خودجوش هنگام قهوه با همکار نویسنده‌ام، لوریس روودا، پدیدار شد.»
او به یاد آورد که متوجه شده بود ربات‌های انسان‌نما به ندرت در حوزه‌های خلاقانه فعالیت می‌کنند و طبل زدن را «یک مرز بی‌نقص» می‌دانست، زیرا نیازمند ریتم، حرکات فیزیکی و هماهنگی سریع است.
این تیم یک سیستم یادگیری ماشینی ساختند که به یک ربات انسان‌نما امکان می‌دهد کل آهنگ‌های روی یک کیت درام را بنوازد. آنها آن را در شبیه‌سازی روی ربات انسان‌نمای G۱ از Unitree آزمایش کردند. موسیقی به یک «زنجیره تماسی ریتمیک» تبدیل شد که توالی دقیقی از ضربات درام است.
این ربات در یک محیط شبیه‌سازی شده تمرین کرد تا تکنیک خود را کامل کند.
یادگیری طبل زدن به سبک انسان
شاهد توضیح داد که ایده اصلی، نمایش هر قطعه موسیقی به صورت زنجیره‌ای از رویداد‌های تماسی با زمان‌بندی دقیق بود. این نشانه‌ها به ربات می‌گفتند که چه زمانی و به کدام طبل‌ها ضربه بزند.
با گذشت زمان، رفتار‌های شبه انسانی مانند تعویض دسته، ضربه‌های ضربدری و بهینه‌سازی حرکت در سراسر کیت را توسعه داد.
این آزمایش‌ها ژانر‌هایی از جاز تا راک و متال را در بر می‌گرفت و شامل آهنگ‌هایی مانند «In the End» از لینکین پارک، «Take Five» از دیو بروبک و «Living on a Prayer» از بون جووی بود.
این ربات در بسیاری از مسیر‌ها به دقت ریتمیک بیش از ۹۰٪ دست یافت. شاهد خاطرنشان کرد که همچنین یاد گرفته است که برای ضربات بعدی برنامه‌ریزی کند و در حین حرکت، چوب‌ها را تغییر دهد.
شاهد معتقد است که با گذشت زمان، ربات درامر می‌تواند دری را برای نوازندگان رباتیک باز کند تا به گروه‌های موسیقی زنده روی صحنه بپیوندند و در عین حال چارچوبی برای آموزش مهارت‌های زمان‌بندی دقیق در زمینه‌هایی بسیار فراتر از موسیقی ارائه دهد.
محققان اکنون قصد دارند مهارت‌ها را از شبیه‌سازی به سخت‌افزار واقعی منتقل کنند. شاهد گفت: «گام بعدی ما این است که ربات طبل‌زن را به دنیای واقعی بیاوریم.»
آنها همچنین قصد دارند بداهه‌نوازی را به آن اضافه کنند تا ربات بتواند با نشانه‌های موسیقی سازگار شود و مانند یک درامر انسانی، در لحظه واکنش نشان دهد.
اگر این گذار با موفقیت انجام شود، کنسرت‌های آینده ممکن است نه تنها نوازندگان انسانی، بلکه ربات‌هایی را نیز به نمایش بگذارند که بدون از دست دادن حتی یک ضرب، ریتم و دقت بی‌نقصی را اجرا می‌کنند.
این مطالعه در نسخه پیش‌چاپ اخیر arXiv منتشر شده است.