Le batteur robotique acquiert progressivement des comportements humains
Les robots humanoïdes, les robots ayant une structure de corps en forme de humain, ont jusqu'à présent été principalement testés sur des tâches manuelles qui impliquent de soutenir les humains dans leurs activités quotidiennes, telles que le transport d'objets, la collecte d'échantillons dans des environnements dangereux, le soutien aux personnes âgées ou l'action en tant qu'assistants en physiothérapie. En revanche, leur potentiel pour accomplir des tâches physiques expressives ancrées dans des disciplines créatives, telles que jouer un instrument ou participer aux arts de la performance, reste largement inexplorée.
Des chercheurs de SUPSI, IDSIA et Politecnico di Milano ont récemment introduit Robot Drummer, un nouveau robot humanoïde qui peut jouer les tambours à la fois avec précision et expressivement, soutenus par un algorithme d'apprentissage de renforcement. Ce robot, présenté dans un article publié sur le arxiv Le serveur préalable, s'est avéré acquérir progressivement des comportements de type humain, y compris les mouvements qui sont souvent effectués par des batteurs.
« L'idée de Robot Drummer a en fait émergé d'une conversation spontanée sur un café avec mon co-auteur, Loris Roveda », a déclaré à Tech Xplore Asad Ali Shahid, premier auteur du journal. « Nous discutions de la façon dont les robots humanoïdes sont devenus de plus en plus capables dans un large éventail de tâches, mais nous nous engageons rarement dans des domaines créatifs et expressifs.
L'objectif principal de cette étude récente de Shahid et de ses collègues était de développer un système basé sur l'apprentissage automatique qui permettrait à un robot humanoïde de jouer la batterie pour des morceaux musicaux entiers, présentant des compétences rythmiques similaires à celles des artistes humains. Le système qu'ils ont développé, baptisé Robot Drummer, a été évalué avec succès dans la simulation sur le G1 Humanoid Robot, créé par Unitree, lui permettant de jouer avec précision de vraies chansons sur un kit de tambour.
« L'idée clé est que nous représentons chaque morceau de musique comme une chaîne d'événements de contact avec précision, ce que nous appelons une chaîne de contact rythmique », a expliqué Shahid.
« Ces objectifs de contact indiquent au robot que les tambours frappent et quand. Le robot utilise ensuite ces informations et apprend à frapper les tambours en pratiquant et en s'améliorant dans un environnement simulé. Ce qui est unique, c'est que le robot développe des comportements intelligents, comme la commutation dynamique des bâtons, la traversée de ses armes – Insérecteur qui ressemble à des tambours, et à optimiser ses mouvements.
Pour évaluer leur système, les chercheurs l'ont testé sur un robot G1 Uniree simulé, évaluant sa capacité à effectuer des chansons populaires dans différents genres, du jazz au rock et au métal. Ceux-ci comprenaient des morceaux bien connus comme « In the Find » par Linkin Park, « Take Five » de Dave Brubeck et « Living on a Prayer » de Bon Jovi. Ils ont constaté que le robot avait effectivement appris les structures rythmiques complexes et jouait les chansons avec une grande précision, souvent avec une précision rythmique de plus de 90%.
« Plus impressionnant, le robot a découvert des stratégies de type humain, telles que la planification de frappes à venir, l'exécution de tubes croisés et la réaffectation des bâtons à la volée », a déclaré Shahid. « Ces comportements ont émergé entièrement en optimisant les récompenses rythmiques que le robot a reçues pendant la formation. À long terme, le batteur de robot pourrait ouvrir la voie à des artistes robotiques pour accompagner les groupes live sur scène, et il fournit un cadre pour enseigner des compétences de synchronisation précise dans des domaines au-delà de la musique. »
Cette étude récente pourrait bientôt inspirer d'autres groupes de recherche à développer des outils basés sur l'apprentissage automatique qui permettent aux robots humanoïdes de jouer des instruments de musique ou de s'engager dans d'autres arts de la performance. Robot Drummer et d'autres systèmes similaires pourraient s'avérer précieux pour l'industrie du divertissement et pourraient éventuellement être déployés dans des contextes réels pour présenter les progrès de la robotique.
« Notre prochaine étape consiste à amener Robot Drummer dans le monde réel en transférant des compétences apprises au matériel réel », a ajouté Shahid. « Nous visons également à enseigner au robot à improviser et à adapter son style de jeu au lieu de suivre une » feuille de tambour fixe « . Par exemple, nous pourrions permettre au robot d'ajuster son timing à la volée en fonction des indices musicaux – lui donnant essentiellement la capacité de «se sentir» et de répondre à la musique comme un batteur humain. «
Écrit pour vous par notre auteur Ingrid Fadelli, édité par Gaby Clark, et vérifié et examiné par Robert Egan – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
