機(jī)器人手部外骨骼可以幫助專業(yè)鋼琴家更快地演奏，只需要半個(gè)小時(shí)的訓(xùn)練，那些遇到瓶頸的專業(yè)鋼琴家們的指尖速度就能得到提升。
長(zhǎng)期以來，機(jī)器人外骨骼一直被用于因受傷或疾病而無法再使用雙手的人的康復(fù)治療，在用來提升健康人群的能力卻探索得較少。
最近，日本東京索尼計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Shinichi Furuya和同事們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過30分鐘的單次訓(xùn)練，機(jī)器人外骨骼可以提高訓(xùn)練有素的鋼琴家的手指速度，相關(guān)研究近期發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人》。
機(jī)器人外骨骼幫助更快地移動(dòng)手指（圖源：Shinichi Furuya）
“我是一名鋼琴家，但由于過度練習(xí)，我的手受傷了，”Shinichi說。“我在過度練習(xí)和防止受傷之間左右為難，后來我想，我必須想辦法在不練習(xí)的情況下提高演奏技巧。”
Shinichi記得，他的老師曾把手放在他的手上，教授他演奏樂曲。“我通過觸覺，或者說更直觀的方式來理解學(xué)習(xí)如何彈奏，而沒有使用任何語言，”他說。這讓他開始思考，能否通過機(jī)器人復(fù)制這種效果。
這款機(jī)器人外骨骼通過在每根手指根部連接獨(dú)立電機(jī)，能夠單獨(dú)控制抬起或放下不同手指，速度可達(dá)到每秒四次。
為了測(cè)試該裝置，研究人員招募了118名專業(yè)鋼琴家，這些人從8歲前就開始彈琴，至少練習(xí)了一萬小時(shí)。研究人員讓他們連續(xù)兩周聯(lián)系同一首曲子，直到技能達(dá)到瓶頸。
接著，專業(yè)鋼琴家們接受了30分鐘的外骨骼訓(xùn)練，外骨骼以簡(jiǎn)單和復(fù)雜的不同模式組合，或慢或快地移動(dòng)他們的右手手指，研究人員希望通過這種方式確定哪種方式能使其演奏水平得到提高。
接受過快速且復(fù)雜訓(xùn)練的專業(yè)鋼琴家能更好地協(xié)調(diào)右手的動(dòng)作，在訓(xùn)練后和第二天都能更快地移動(dòng)兩只手的手指。Shinichi說，這與腦部掃描的證據(jù)相結(jié)合，證明訓(xùn)練改變了鋼琴家的感覺皮層，使他們能夠更好地控制手指的整體運(yùn)動(dòng)。
“這是我第一次看到有人用機(jī)器人外骨骼來突破正常的靈活性極限，超越你自然可以做到的事情?！庇祭锼雇写髮W(xué)的Nathan Lepora說?！斑@有點(diǎn)違背直覺，因?yàn)槟憧赡軙?huì)認(rèn)為，實(shí)際上自愿主動(dòng)地完成才是學(xué)習(xí)的方式，但現(xiàn)在看起來被動(dòng)的方式也同樣有效?！?span style="display:none">dOJ流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點(diǎn)LLSUM.COM
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/scirobotics.adn3802
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