机器人鼓手突破音乐边界，精准节奏演绎多元风格

机器人鼓手挑战人类极限，未来节奏革命一触即发

　　 8月11日消息，人形机器人通常被设计成模仿人类形态，以便完成诸如协助老年人或处理危险物品等实际任务。过去十年间，它们已经具备搬运箱子、组装零部件以及提供物理治疗等能力。然而，在创意艺术领域，人形机器人的潜力尚未得到充分开发。 尽管人形机器人在实用场景中表现出色，但它们在艺术创作方面的应用仍处于起步阶段。这或许是因为艺术更依赖于情感表达与主观判断，而这些正是当前人工智能技术所难以完全复制的。不过，随着技术的进步，未来人形机器人或许能在舞蹈、绘画甚至音乐等领域展现出独特的创造力，为艺术世界带来新的可能性。

　　 注意到，瑞士卢加诺应用科学大学（SUPSI）、意大利达索亚研究所（IDSIA）以及米兰理工大学的科研人员正在弥补这一领域的不足。他们最新开发的“机器人鼓手”展示了人形机器人不仅能够跟上节奏，还能演奏复杂的鼓点，其节奏控制与表现力已逐渐接近人类鼓手。

　　 这一项目的灵感源于一次偶然的交流。项目第一作者阿萨德・阿里・沙希德（Asad Ali Shahid）在接受 Tech Xplore 采访时表示：“机器人鼓手的想法实际上是在与我的合作者洛里斯・罗韦达（Loris Roveda）喝咖啡时偶然聊到的。”他们意识到，人形机器人很少涉足创意领域，而鼓手需要具备节奏感、身体协调性和快速反应能力，因此鼓手的角色是一个“完美的新领域”。

　　 研究人员开发了一套机器学习系统，使人形机器人能够在鼓组上完整演奏整首曲目。他们用宇树科技的 G1 人形机器人进行了模拟测试，音乐被转化为“节奏接触链”，即一系列精确计时的鼓点敲击序列。机器人在模拟环境中不断练习，以完善其演奏技巧。

　　 沙希德指出，关键在于将每首音乐转化为一系列精确计时的接触事件，这些提示让机器人知道何时敲击哪些鼓。随着训练的深入，机器人逐渐展现出类似人类的行为，比如换棒、交叉手臂击鼓以及在鼓组上的动作优化。测试覆盖了从爵士乐到摇滚和重金属等多种音乐风格，包括林肯公园乐队的《IntheEnd》、戴夫·布鲁贝克的《TakeFive》和邦·乔维的《LivingonaPrayer》等曲目。机器人在多数曲目中达到了超过90%的节奏精准度，并能够提前规划接下来的动作，在演奏过程中实时调整鼓棒的使用。 这项技术的发展不仅展示了人工智能在音乐领域的潜力，也让人思考机器与人类在艺术表达上的边界。尽管机器人已经能够达到极高的精准度，但音乐中的情感传递和即兴发挥仍是人类独有的特质，这也是未来技术需要进一步探索的方向。

　　 沙希德认为，随着时间的推移，“机器人鼓手”将为机器人表演者登上现场乐队舞台铺平道路，同时也能为音乐之外的领域提供一个教授精准计时技能的框架。研究人员计划将机器人在模拟环境中获得的技能转移到实际硬件上。沙希德表示：“我们的下一步是将机器人鼓手带入现实世界。”他们还计划增加即兴演奏功能，以便机器人能够适应音乐节奏，像人类鼓手一样实时做出反应。

　　 如果这一转变得以实现，未来的音乐会不仅将有人类音乐家参与，还将出现机器人演奏者，它们将以完美的节奏和精确的技巧进行表演，绝不会错失任何一个节拍。该研究的相关成果已发表在arXiv的预印本平台上。