Bateria robótico gradualmente adquire comportamentos humanos

Os robôs humanóides, robôs com uma estrutura corporal do tipo humano, foram até agora testados principalmente em tarefas manuais que envolvem apoiar os seres humanos em suas atividades diárias, como transportar objetos, coletar amostras em ambientes perigosos, apoiar adultos mais velhos ou atuar como assistentes de terapia física. Por outro lado, seu potencial para concluir tarefas físicas expressivas enraizadas em disciplinas criativas, como tocar um instrumento ou participar de artes performáticas, permanece amplamente inexplorado.

Pesquisadores da SUPSI, Idsia e Politecnico di Milano introduziram recentemente o Drummer Robot, um novo robô humanóide que pode tocar a bateria com precisão e expressiva, apoiada por um algoritmo de aprendizado de reforço. Este robô, apresentado em um artigo publicado no arxiv Verificou-se que o PREPRINT Server adquiriu gradualmente comportamentos semelhantes a humanos, incluindo movimentos que geralmente são realizados por bateristas.

“A idéia para o baterista de robôs emergiu de uma conversa espontânea por café com meu co-autor, Loris Roveda”, disse Asad Ali Shahid, primeiro autor do artigo, Tech Xplore. “Estávamos discutindo como os robôs humanóides se tornaram cada vez mais capazes em uma ampla gama de tarefas, mas raramente se envolvem em domínios criativos e expressivos. Isso levantou uma pergunta fascinante: e se um robô humanóide pudesse assumir um papel criativo, como tocar música? A bateria parecia uma fronteira perfeita, como rítmica, rítmica, física e requer Rapdination.

O principal objetivo deste estudo recente de Shahid e seus colegas era desenvolver um sistema baseado em aprendizado de máquina que permitiria que um robô humanóide tocasse bateria para faixas musicais inteiras, exibindo habilidades rítmicas semelhantes às dos artistas humanos. O sistema que eles desenvolveram, chamado baterista de robôs, foi avaliado com sucesso em simulação no robô Humanóide G1, criado por Unitree, permitindo que ele tocasse com precisão músicas reais em um kit de bateria.

“A idéia principal é que representamos cada peça musical como uma cadeia de eventos de contato com cronometramento precisamente, o que chamamos de cadeia de contato rítmica”, explicou Shahid.

“Esses objetivos de contato dizem ao robô qual bateria atacar e quando. O robô usa essas informações e aprende como atingir a bateria praticando e melhorando em um ambiente simulado. O que é único é que o robô desenvolve comportamentos inteligentes, como a mudança dinâmica de sticks, que atravessam seus braços para alcançar diferentes tambores e otimizar seus movimentos através do kit para se adaptar aos ritmos – os ritmos – que se adaptam a se adaptarem aos ritmos – os ritmos – que se adaptam a seda.

Para avaliar seu sistema, os pesquisadores o testaram em um robô Unitree G1 simulado, avaliando sua capacidade de executar músicas populares em diferentes gêneros, do jazz ao rock e metal. Isso incluiu faixas conhecidas como “In The End”, de Linkin Park, “Take Five”, de Dave Brubeck e “Living On A Prayer”, de Bon Jovi. Eles descobriram que o robô aprendeu efetivamente estruturas rítmicas complexas e tocava as músicas com alta precisão, geralmente com uma precisão rítmica de mais de 90%.

“Mais impressionantemente, o robô descobriu estratégias semelhantes a humanos, como planejar as próximas greves, executar hits de braço cruzado e reatribuir palitos em tempo real”, disse Shahid. “Esses comportamentos surgiram inteiramente, otimizando para recompensas rítmicas que o robô recebeu durante o treinamento. A longo prazo, o baterista de robôs poderia abrir caminho para que os artistas robóticos acompanhem bandas ao vivo no palco, e isso fornece uma estrutura para ensinar habilidades de tempo precisas em domínios além da música”.

Este estudo recente poderá inspirar em breve outros grupos de pesquisa a desenvolver ferramentas baseadas em aprendizado de máquina que permitem que os robôs humanóides tocem instrumentos musicais ou se envolvam em outras artes performáticas. O baterista de robôs e outros sistemas semelhantes podem ser valiosos para a indústria do entretenimento e, eventualmente, podem ser implantados em ambientes do mundo real para mostrar avanços na robótica.

“Nosso próximo passo é trazer o baterista do robô para o mundo real, transferindo habilidades aprendidas para o hardware real”, acrescentou Shahid. “Também pretendemos ensinar o robô a improvisar e adaptar seu estilo de jogo, em vez de seguir uma ‘folha de tambor fixa’. Por exemplo, poderíamos permitir que o robô ajustasse seu tempo on-the-fly baseado em pistas musicais-essencialmente dando a capacidade de “sentir” e responder à música como um baterista humano “.

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