Робот в целом состоит из двух частей. Есть часть с манипуляторами, которые управляют клапанами, — это все медные трубки. А за ними видна такая штука, набитая чем-то белым, — так вот это камера воздушного давления, в которую помещен мундштук кларнета. Она действует как рот музыкантаГруппа научных сотрудников и студентов из австралийского Национального центра передовых информационных и коммуникационных технологий (NICTA) и Университета Нового Южного Уэльса выиграла первый приз в крупном международном конкурсе роботов-музыкантов ARTEMIS Orchestra. Их роботизированный кларнет приводится в действие компьютером с операционной системой Linux.

На создание робота ушло восемь месяцев. Музыкальные способности и высокий уровень сложности конструкции духовой части автоматического кларнетиста позволили ему обойти голландского робота-гитариста.

Робот сделан на основе встраиваемой компьютерной системы, подсоединенной через специально сконструированные электронные компоненты к манипуляторам — медным поршням с резиновыми наконечниками, которые и управляют клапанами и мундштуком кларнета. Система построена на серийной плате микроконтроллера, выпускающейся компанией Gumstix, как рассказал руководитель проекта Джон Джадж.

С закрытыми глазами игру робота-гитариста не отличить от игры человекаОднако главная достопримечательность и самая сложная часть робота — мундштук. Научиться управлять тростью кларнета и потоком воздуха через инструмент помогли студенты Университета Нового Южного Уэльса и профессор Джо Вольф из лаборатории музыкальной акустики физического факультета.

«Чтобы кларнет вообще смог выдать хорошую ноту, нужно и правильное давление воздуха, и правильное сжатие мундштука, а приятный звук получается только в узком диапазоне параметров, иначе он будет скрипучим и режущим слух».

Один из сервомоторов управляет губчатой подушечкой, которая давит на язычок инструмента в том месте, где должна была располагаться губа, что имитирует работу губ музыканта. Второй сервомотор имитирует действия языка исполнителя, необходимые для артикуляции нот.

Но может ли робот играть лучше человека, может ли он по характеристикам превзойти человеческий рот?

«Нет, — считает Джадж. — Человек может делать на кларнете такие сложные вещи, на которые робот пока не способен. Мы смогли растянуть диапазон на три октавы, но быстро перейти от низкой ноты к высокой непросто, а некоторые ноты сложно сыграть без подготовки».

На конкурсе ARTEMIS робот исполнил «Полет шмеля» Римского-Корсакова и «Болеро» Равеля. В обеих пьесах нет скачков на октавы и нот, которые роботу трудно сыграть с ходу, без подготовки.

Учитывая, что конструкторы собрали все системы робота вместе всего за три недели до конкурса, можно предположить, что в будущем робот преодолеет и эти трудности. Конечно, если слушать играющего на кларнете робота с закрытыми глазами, то теплоты человеческого исполнения ему недостает, считает Джадж, но в лаборатории акустики Университета Нового Южного Уэльса работают над улучшением достоверности звучания.

По словам Джаджа, в NICTA надеются поучаствовать и в будущих конкурсах, они также собираются организовать и местные соревнования среди студентов университета или старшеклассников.

Доктор Крис Николь, директор по технологиям NICTA, считает, что в ближайшем будущем, вполне возможно, будет создан целый оркестр из управляемых компьютером инструментов, похожих на этого работа-кларнетиста.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF