Nowe badania przeprowadzone we Włoszech pokazują, że robotyczne egzoszkielety mogą znacznie poprawić koordynację muzyczną między wykonawcami poprzez sprzężenie zwrotne dotykiem. Naukowcy z kampusu Università Bio-Medico odkryli, że zastąpienie wskazówek wizualnych robotyczną interakcją dotykową poprawia zarówno dokładność ruchów muzyków, jak i jakość ich zsynchronizowanych występów.
Jak przeprowadzono eksperyment
W badaniu wzięli udział zawodowi skrzypkowie noszący egzoszkielety na rękach trzymających smyczki. Urządzenia te śledziły i dostosowywały ich ruchy w czasie rzeczywistym, wykorzystując siły dwukierunkowe do dokładnej synchronizacji rytmu. Uczestnikom zaproponowano cztery warunki:
- Słuchanie i obserwowanie siebie nawzajem (metoda tradycyjna).
- Tylko słuch (zablokowany wzrok).
- Słuch tylko przy aktywnym egzoszkielecie.
- Pełna informacja zwrotna sensoryczna za pomocą egzoszkieletu.
Kamery i czujniki na podczerwień śledziły kąt ich ramion, pozycję ramion i siłę łuku, potwierdzając, że dotykowe sprzężenie zwrotne z egzoszkieletów zapewnia lepszą synchronizację niż poleganie wyłącznie na wzroku lub słuchu.
Nauka leżąca u podstaw doskonalenia
Francesco Di Tommaso, badacz robotyki zaangażowany w badanie, wyjaśnił, że egzoszkielety umożliwiają „wirtualną komunikację” między wykonawcami. „Ruchy rejestrowane przez jeden egzoszkielet są przesyłane do drugiego”, co oznacza, że gdy rytm jednego z muzyków ulegnie zmianie, urządzenie delikatnie przywraca ich synchronizację.
Uczestnicy początkowo skarżyli się na dyskomfort powodowany przez te siły, nie zdając sobie sprawy, że pochodzą one od ich partnera. Dane pokazały jednak, że siły te paradoksalnie poprawiły swoją koordynację. Naukowcy odkryli, że zastąpienie wskazówek wizualnych sprzężeniem zwrotnym dotykowym faktycznie zwiększyło zarówno kinematykę, jak i dopasowanie muzyczne.
Poza muzyką: potencjalne zastosowania w rehabilitacji
Chociaż badanie skupiało się na występach muzycznych, leżąca u jego podstaw technologia może mieć szersze zastosowania. Profesor Domenico Formica, bioinżynier z zespołu, zaproponował zastosowanie podobnych systemów w rehabilitacji ruchowej.
„Tę samą koncepcję można zastosować w kilku dziedzinach… w rehabilitacji ruchowej zazwyczaj wykorzystujemy pacjentów wchodzących w interakcję z robotem, aby przyspieszyć ich powrót do zdrowia. Dzięki tej technologii terapeuta może wchodzić w interakcję z pacjentem, a ta dwukierunkowa wymiana sił może poprawić powrót do zdrowia.”
Takie podejście może również pozwolić dwóm pacjentom na wspólną pracę podczas terapii, tworząc bardziej złożony i prawdopodobnie skuteczniejszy proces powrotu do zdrowia.
Badanie pokazuje, jak robotyka może w nieoczekiwany sposób poprawić koordynację człowieka, otwierając drzwi do innowacyjnych zastosowań wykraczających poza sztuki performatywne.
