28 ژانویه 2025 – توسط PeerJ-نوازندگان انسان نما Snobots: Polaris (سمت چپ) و Oscar/Robotis-OP3 (راست). اعتبار: PeerJ Computer Science (2025).
در ترکیبی شگفت‌انگیز از فناوری و هنر، محققان مطالعه‌ای را در PeerJ Computer Science ارائه کردند که نشان می‌دهد چگونه روبات‌های انسان‌نما می‌توانند به طور یکپارچه با نوازندگان انسان در طول اجرای موسیقی زنده همکاری کنند. این کار نوآورانه نقش رو به تکامل روباتیک در سرگرمی و خلاقیت را برجسته می کند.
این مطالعه یک گروه موسیقی انسان-ربات را معرفی می‌کند که در آن Polaris، یک ربات انسان‌نما با اندازه متوسط به عنوان درامر، و Oscar، یک ربات انسان‌نما Robotis-OP3 به عنوان نوازنده کیبورد حضور دارد. این ربات ها در کنار نوازندگان انسانی اجرا می کردند و از طریق سیستم های روباتیک پیشرفته به هماهنگی و همکاری طبیعی دست می یافتند.
این پروژه از فناوری‌های پیشرفته، از جمله تعامل انسان و ربات، و سیستم عامل ربات (ROS) استفاده می‌کند تا از ارتباطات سیال و زمان‌بندی بین روبات‌ها و همتایان انسانی‌شان اطمینان حاصل کند.
تیم تحقیقاتی می‌گوید: «هدف ما فراتر از دقت فنی و کشف اینکه چگونه روبات‌ها و انسان‌ها می‌توانند به طور خلاقانه در اجراهای بلادرنگ تعامل داشته باشند، بود. موسیقی یک زبان جهانی است و ادغام ربات‌های انسان‌نما در این فضا نه تنها سرگرمی را افزایش می‌دهد، بلکه مرزهای روباتیک و همکاری انسان و ربات را نیز افزایش می‌دهد.»
نوآوری های کلیدی تحقیق:
تکنیک‌های همگام‌سازی پیشرفته: روبات‌ها از یکپارچگی حسی چندوجهی – سیستم‌های دیداری، شنیداری و پیش‌بینی – برای همگام‌سازی مؤثر اجراهای خود با نوازندگان انسانی استفاده کردند.
تعامل انسان و ربات: از طریق پروتکل‌های ارتباطی اصلاح‌شده، روبات‌ها با نشانه‌های انسانی سازگار شدند و همکاری طبیعی‌تر و پاسخگوتری ایجاد کردند.
یکپارچه‌سازی فنی: سیستم از ROS برای هماهنگی یکپارچه بین سخت‌افزار و نرم‌افزار استفاده می‌کند و به ربات‌ها امکان می‌دهد نت‌های موسیقی را تفسیر کنند، ضربات را پیش‌بینی کنند و عملکرد خود را در زمان واقعی تنظیم کنند.
موفقیت این پروژه در مسابقه Humanoid Application Challenge (HAC) نشان داده شد، جایی که عملکرد گروه به دلیل دقت، خلاقیت و نوآوری مورد تحسین گسترده قرار گرفت.
با نگاهی به آینده، هدف محققان افزایش بیشتر قابلیت‌های روبات‌ها از طریق موارد زیر است:
اصلاح الگوریتم‌های همگام‌سازی: بهبود زمان‌بندی افست و تشخیص ضربات برای دستیابی به هماهنگی بیشتر در اجراهای زنده.
تعامل اجتماعی: ربات‌ها را قادر می‌سازد تا با تفسیر نشانه‌های موسیقی و پاسخ به تعاملات اجتماعی به طور معناداری با مخاطبان درگیر شوند.
بداهه نوازی موسیقی: معرفی مدل های اکتشافی و پیش بینی برای بداهه نوازی پویا و بلادرنگ.
این مطالعه پتانسیل ربات‌های انسان‌نما را در زمینه‌های خلاقانه مانند موسیقی، که در آن تعامل در زمان واقعی، سازگاری و هنر ضروری است، برجسته می‌کند.فراتر از سرگرمی، این تحقیق زمینه را برای کاربردهای گسترده‌تر همکاری انسان و ربات، از جمله آموزش، درمان، و مشارکت عمومی فراهم می‌کند.
