Professor Gil Weinberg het reeds 'n groep robotmusikante in sy Georgia Tech-laboratorium gebou. Nou het hy 'n robot geskep wat aan geamputeerdes geheg kan word, sodat sy tegnologie in mense ingebed kan word. Die robotdromprostese het motors wat twee trommelstokke aandryf. Die eerste stok word beide fisies deur die musikante se arms beheer en elektronies met behulp van elektromyografie (EMG) spiersensors. Die ander stok "luister" na die musiek wat gespeel word en improviseer.
"Die tweede trommelstok het sy eie gedagtes," het Weinberg, stigtersdirekteur van die Georgia Tech Centre for Music Technology, gesê."Die tromspeler word in wese 'n kuborg. Dit is interessant om te sien hoe hy speel en improviseer met 'n deel van sy arm wat hy nie heeltemal beheer nie."
Die prostese is geskep vir Jason Barnes, 'n tromspeler wat twee jaar gelede geëlektrokuteer is en sy regterarm onder die elmboog verloor het. Die Atlanta Institute of Music and Media-student het kort ná die ongeluk sy eie prostetiese toestel gebou. Dit was nie baie buigsaam nie. Hy kon die tromme stamp deur sy elmboog op en af te beweeg, maar kon nie die spoed of wip van die stok beheer sonder 'n pols of vingers nie. Dis toe dat Weinberg ingespring het om 'n enkelstoktoestel met sensors te skep wat op Barnes se bisepspiere reageer.
"Nou kan ek buig en seine stuur na 'n rekenaar wat die stok styftrek of losmaak en die terugslag beheer," het Barnes gesê.
Weinberg, wat reeds 'n robot perkussiespeler en marimbaspeler gebou het wat rekenaaralgoritmes gebruik om met menslike musikante te improviseer, het die prostese 'n stap verder geneem. Hy het die tweede stok bygevoeg en dit 'n "musikale brein" gegee.
"Jason kan die robotstok wegtrek van die drom wanneer hy ten volle in beheer wil wees," sê Weinberg. "Of hy kan dit toelaat om op sy eie te speel en verras en geïnspireer te word deur sy eie arm wat reageer op sy dromme."
Ongeag hoe hy die ekstra stok gebruik, die nuwe prostetiese het Barnes reeds vermoëns gegee wat hy nog nie gehad het sedert voor die amputasie nie. Dit is net die begin vir Weinberg. Hy gebruik 'n Nasionale Wetenskapstigting-toekenning (IIS- 1345006) om die tegnologie uit te brei.
"Musiek is baie tydsensitief. Jy kan die verskil tussen twee beroertes hoor, selfs al is hulle 'n paar millisekondes uitmekaar," het Weinberg gesê. "As ons masjienleer van Jason se spiere (en in toekomstige stappe, van sy breinaktiwiteit) kan gebruik om te bepaal wanneer hy van plan is om te drom en die stok op daardie oomblik te laat slaan, kan albei arms gesinchroniseer word."
Weinberg sê sulke robotiese sinchronisasietegnologie kan moontlik in die toekoms deur ten volle bekwame mense gebruik word om 'n ingebedde, meganiese derde arm tydens tydsensitiewe operasies te beheer. Weinberg se afwagtingsalgoritmes kan byvoorbeeld gebruik word om ruimtevaarders of chirurge te help om komplekse, fisiese take in sinchronisasie met robottoestelle uit te voer.
Vir Barnes gaan dit alles oor die musiek. Omdat 'n ingebedde skyfie die spoed van die trommelstokke kan beheer, kan die prostese geprogrammeer word om twee stokke teen 'n ander ritme te speel. Dit kan ook die stokke vinniger beweeg as wat menslik moontlik is.
"Ek sal wed dat baie meta altromspelers dalk jaloers is op wat ek nou kan doen," het hy gesê. "Spoed is goed. Vinniger is altyd beter."
Barnes sal op 22 Maart vir die eerste keer in die openbaar met die toestel speel by die Robotic Musicianship-demonstrasie en -konsert by Kennesaw State University se Bailey Performance Centre.
