Экзоскелет для маэстро: робот Sony помогает пианистам достичь невозможного

Компания нашла способ обмануть законы природы.


ij68xml033849wu6jjrj5pljs58t5eox.jpg


Специалисты из Sony Computer Science Laboratories Inc. совместно с коллегами из Института NeuroPiano в Киото разработали экзоскелет, который помогает пианистам преодолеть потолок мастерства при исполнении быстрых музыкальных произведений. Результаты исследования, в котором приняли участие более ста человек, опубликованы в журнале Science Robotics .

Опыт показывает, что большинство музыкантов после длительных тренировок достигают определенного плато. Особенно это заметно при игре на инструментах, требующих высокой скорости и точности движений пальцев, например на гитаре или фортепиано.

Японские ученые под руководством Синити Фуруя решили проверить, поможет ли пассивная тренировка с помощью робота преодолеть этот барьер. Для этого они пригласили 118 профессиональных пианистов принять участие в серии экспериментов.

Экзоскелет надевается на тыльную сторону ладони и крепится к пальцам специальными застежками, обеспечивая надежную фиксацию. Устройство позволяет выполнять сложные движения несколькими пальцами одновременно.


lCbP19mdRUtAUpmjDmUsw?key=9fAlN4B06WlYbyCNsMgHaD1A.png


Перед началом эксперимента все участники учились играть определенные произведения самостоятельно, пока не достигали своего индивидуального совершенства. Затем начинался этап пассивных тренировок: экзоскелет полностью брал под контроль пальцы правой руки музыкантов и заставлял их двигаться вверх и вниз в разных последовательностях и с разной скоростью, без активного участия человека. При этом движения никак не были связаны с конкретными музыкальными техниками или аккордами.

После завершения тренировок с роботом добровольцев просили снять экзоскелет и сыграть те же произведения, которые они разучивали ранее. И гипотеза подтвердилась - большинство из испытуемых преодолели плато, стали играть гораздо быстрее и увереннее. Особенно примечательно, что улучшения наблюдались в обеих руках, хотя тренировалась только правая.

Ученые также провели тщательный анализ моторной коры головного мозга до и после тренировок. Оказывается, занятия с экзоскелетом привели к нейропластическим изменениям – то есть сформировались новые нейронные связи, отвечающие за координацию движений конечностей.