2014年11月6日 星期四

模擬真人 機器提琴手奏《大黃蜂》

 
透過電腦程式設定,機器人弦樂團「演奏」不同水平樂曲,提供擬人化視覺、聽覺音樂饗宴。圖林沛德提供

 【記者章寧綜合報導】坐在國家音樂廳觀賞音樂會,對喜愛欣賞西洋弦樂器演奏的人想必是個美好的經驗,而不久後的將來在家中就能享受音樂饗宴!由明新科技大學機械工程系教授黃信行歷時10年研發的「機器人弦樂團」, 1日於明新科大48周年校慶首次公開亮相,四台機器人手臂現場擬人演奏大小提琴,為活動揭開序幕。

 機器人弦樂團主要應用機械學的機構、程式、配電三大原理進行研發設計。黃信行表示,由於小、中提琴都是夾在肩膀上,只需調整機械手臂的長度,就能分別架上兩種樂器交替演奏。但大提琴是放在地面上拉奏,所以團隊再次研發另一種構造的機器人。將運弓距離、運弓速度、琴板指法與琴弦按壓位置寫入電腦程式,使用者只需架上提琴,透過電腦點選歌曲,就能享受音樂盛宴。

 黃信行基於個人興趣,於10年前成立機器人弦樂團研究小組,並貢獻一把小提琴給團隊。民國96年,第一代機器人小提琴手問世,具備夾琴、持弓的性能,能在四條琴弦上拉動,還能控制大小聲與輕重音。為配合高難度曲目與提高純熟度,今年團隊推出改良版的機器人小提琴手,多了上下轉動琴身的功能,並幾乎能演奏所有樂曲,包括難度最高的古典樂《大黃蜂進行曲》。黃信行說:「相較於利用錄音帶、CD光碟片播音樂,機器人趨向於人『機』互動,具有擬人化真實感。」

 明新科大機械工程所學生林沛德,是機器人弦樂團的研發成員之一。他表示,演奏小提琴的機械手臂重量大約100公斤,而大提琴機械手臂則重達300公斤左右,因此降低機器人重量、提升攜帶便利性是團隊未來首要目標。而機器人演奏純熟度不比真人靈活,如何讓機械手臂進行擬人化的情感演出,實屬團隊另一大挑戰。林沛德說:「我們會從程式撰寫上著手進行改良,讓機器人散發出的感情更趨真人化,使得演奏過程所融入的情感更豐富。」

 目前團隊已經申請多項專利,包括「自動提琴演奏機器人」、「擬人型提琴演奏機器人」等。未來若有機會推出市場,將主打樂團合作,實行伴奏功用。此外,同樣的製造原理,只要改變部分電腦程式的軌跡,機器人手臂就可以進行炒菜、掃地,甚至是動手術、搬運、焊接等重大工程,取代人的雙手,發揮最大的使用效益。

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