Экзоскелет для руки помогает пианистам повысить скорость игры
Команда робототехников из Sony Computer Science Laboratories Inc. и NeuroPiano Institute в Киото разработала роботизированный экзоскелет для руки пианиста.
В своей работе, опубликованной в журнале Science Robotics, группа исследователей провела эксперименты со своим роботом-экзоскелетом для рук с более чем 100 пианистами.
Предыдущие исследования и свидетельства показали, что большинство музыкантов после длительных периодов практики достигают определенного предела в своих игровых способностях, то есть выходят на плато своих возможностей. Особенно это касается инструментов, требующих высокой скорости, таких как гитара и фортепиано.
В новом исследовании японские ученые задались вопросом, может ли пассивная тренировка рук с помощью экзоскелета помочь музыкантам преодолеть этот предел, позволив им играть еще быстрее. Для участия в серии экспериментов они набрали 118 тренированных пианистов.
Помощник пианиста
Разработанный учеными экзоскелет надевается на верхнюю часть руки и крепится к пальцам, чтобы контролировать их движения. Движения пальцев при упражнениях имитировали те, которые используются при игре на фортепиано.
Перед началом эксперимента каждый из добровольцев практиковался в исполнении произведений, стараясь достигать своего индивидуального предельного уровня. Робот-экзоскелет провел так называемую пассивную тренировку, во время которой робот управлял пальцами только правой руки пианиста, двигая их вверх и вниз в разных направлениях с разной скоростью.
Быстрые и сложные движения нескольких пальцев, генерируемые экзоскелетом руки.
После тренировки добровольцев попросили снять экзоскелет и сыграть те же произведения, которые они репетировали, чтобы проверить, есть ли разница в скорости. Ученые обнаружили, что тренировки улучшили игру, позволив пианистам выйти за пределы своего плато, особенно в том, что касается более быстрой игры. Кроме того, несмотря на тренировку только одной руки, они обнаружили улучшения в обеих руках.
Команда также провела тесты моторной коры головного мозга до и после тренировки и обнаружила, что тренировки привели к нейропластическим изменениям в мозге.