Команда инженеров из Sony Computer Science Laboratories Inc и NeuroPiano Institute в Киото разработали роботизированный экзоскелет, который помогает пианистам улучшить технику игры. Экзоскелет, надеваемый на руку, управляет движением пальцев музыканта во время тренировок, что способствует развитию скорости и точности игры. Результаты работы опубликованы в Science Robotics.
Устройство надевается на верхнюю часть руки и фиксируется на пальцах, позволяя аккуратно двигать ими по заданным траекториям. Такое пассивное управление имитирует быстрые и сложные движения, которые характерны для исполнения фортепианных произведений.
Для эксперимента пригласили 118 обученных пианистов. Сначала музыканты тренировались самостоятельно, пока не достигли предела своих возможностей, так называемого «уровня плато». После этого они использовали экзоскелет, который выполнял за них тренировочные движения.
После тренировок с экзоскелетом пианисты сняли устройство и снова сыграли произведения. Выяснилось, что:
участники улучшили скорость и точность игры, преодолев свой прежний «потолок»; прогресс наблюдался не только в правой руке, которая тренировалась, но и в левой, что говорит о влиянии на весь организм.
Исследователи также проверили, что происходило в мозге участников. Выяснилось, что тренировки вызвали нейропластические изменения — мозг адаптировался к новым движениям и начал их быстрее и эффективнее воспроизводить.
Ранее считалось, что после определенного уровня мастерства музыкант практически не может улучшить технику. Новое исследование показало, что пассивная тренировка с помощью робота способна не только преодолеть этот барьер, но и развить новые навыки.
Инженеры отмечают, что методика может быть полезной не только для музыкантов, но и для восстановления моторики после травм. Экзоскелет помогает организму запомнить сложные движения и закрепить их, даже если человек физически не способен выполнять их сам.
Ученые проверили, смогут ли люди управлять шестым роботизированным пальцем на руке — видео
Разработан робот-экзоскелет, с которым можно покорять вершины гор