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機器人拉名曲「大黃蜂」 速度不輸人且手不痠

2018-04-17 11:01聯合報 記者鄭國樑╱即時報導

別懷疑,機械人也能拉得一手好琴。

中原大學機械工程學系教授兼副產學長黃信行,結合小提琴的技能與機械工程專業,研發「機械人弦樂團」,日前在桃園市政府模範兒童表揚活動演奏,讓學童及來賓驚艷。

「機械人弦樂團」在桃園市兒童節表揚活動的演出運用大、中、小5支提琴,組成型態堪稱全球獨創。黃信行團隊結合自動化科技與音樂藝術涵蓋發明和創新,投注近10年心血先後研發可同步運作的轉琴、揮弓、按弦及揉音等4大系統,獲得現有的演奏效果,與各國的小提琴機器人比較起來,演奏的技巧限制與速度,已達世界第一。

黃信行團隊研發的「機械人弦樂團」很吸睛,近5年受邀至各大型活動場合演出,包括機器人與智慧自動化展、台北國際發明展、國際工具機展、花博台北機器人館、科博館等合計近30場的演出都是焦點和亮點。

黃信行指出,相對於真人弦樂團的演奏,機器人樂團演出需要耗費較多的心思和時間在「搬運」、「安裝」與「校正」精密的機器手臂。雖然每次的搬運和現場架設要花費更多心思和時間,但最大的差異在於「機器人演奏不會手痠也西日喊累」,團隊主要目的之一是展現人工智慧,讓大家看見科技能應用的絕妙之處。

民國96年,黃信行教授團隊的第一代小提琴機器人問世,當時具備擬人的夾琴與持弓性能,能在4條琴弦上拉動,還能控制大小聲與輕重音,技術特色在於採用XY兩軸控制,模擬手臂揮與拉弓的彈奏動作,再配合多軸同步控制的轉琴與按弦裝置,有效模擬真人的演湊技巧。

為配合高難度曲目與提高純熟度,團隊後來推出第2代改良版小提琴機器人,大幅縮小體積並改良控制軟體,提高演奏能力包括高難度的古典樂曲「大黃蜂的飛行」,以及速度達每秒約8個音的韋瓦第的「四季-夏」。

黃信行說,比起光碟片或MP3播放音樂,機器人的演奏具有更接近人類演奏的真實感,未來將讓機器人更趨真人化,甚至能散發出感情,使得演奏過程所融入的情感更加豐富。

其實去年聖誕節「機械人弦樂團」就戴上熊的造型,第一次搭配節慶特別推出聖誕組曲,作為送給中原附幼的聖誕驚喜,果然讓幼孩子睜大眼驚喜瞪著眼前機器人弦樂隊,還一起哼唱叮叮噹聖誕組曲,歡樂氣氛中,獲得在場家長們的熱烈掌聲,當然,少不了嘖嘖稱奇。

黃信行團隊經過近10年努力研發機器人演奏弦樂有成。圖/中原大學提供
黃信行團隊經過近10年努力研發機器人演奏弦樂有成。圖/中原大學提供
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黃信行團隊研發成果也在科技與工業展中展出。圖/中原大學提供
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機器人換上不同的造型演奏更吸睛。圖/中原大學提供
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學童們好奇看著機車如何演奏提琴。圖/中原大學提供
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機器人弦樂隊可以很流暢演奏「大黃蜂」。 圖/中原大學提供
機器人弦樂隊可以很流暢演奏「大黃蜂」。 圖/中原大學提供
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