成果介绍
本发明公开了一种机械灵巧手弹琴动作序列的生成及其优化方法。第一步:解析midi格式钢琴曲;第二步:确定弹琴时灵巧手双手运动的防碰撞及避让策略;第三步:根据解析得到的每个音符的音高信息,将其对应到琴键位置,根据合适的选择策略,在不发生碰撞的前提下确定该音符由左手或者右手来演奏;第四步:分析每小节内音符的节奏密度,规划弹琴动作序列依次执行的节奏;第五步:根据三、四步规划的结果,确定演奏每一个音符所用的手指,生成对应的动作序列;第六步:基于精英保留策略的遗传算法进行弹琴时的灵巧手的位置及其手指动作序列优化,得到弹琴动作的最优序列;第七步:将演奏动作信息编码成硬件驱动的指令帧,驱动硬件设备进行演奏。
成果亮点
机械灵巧手弹琴,再现了音乐的实际产生过程,使得娱乐性得到提高,表演效果大大增加。midi文件作为乐器数字接口,是编曲界最广泛的音乐标准格式,可称为“计算机能理解的乐谱”,从midi文件解析即可生成手指运动序列,不用为了解析得到乐曲信息而采用特殊的数据存储方式来存储乐曲,使得音乐文件解析系统的通用性大大提高。
解析midi文件得到演奏所需要的信息后,自动规划生成手指动作序列,避免演奏过程中的左右手碰撞,并对演奏的动作序列进行优化,使得左右手在尽可能移动较短路径的情况下完成准确演奏,提高表演效果,增加观赏性。
用于机械灵巧手弹琴时从曲子文件自动生成弹琴动作序列,并对该序列进行优化,保证整个演奏过程中,双手在尽可能少移动的情况下准确地完成演奏,保证演奏的效果,可运用于服务业、教学和音乐创作中。
团队介绍
浙江大学机器人研究院(以下简称“研究院)是为了贯彻落实浙江省委省政府关于推进工业转型升级的战略部署,在余姚市的大力推动下,于2017年由浙江大学和余姚市合作共建的新型研发机构。
研究院面向科技前沿、面向经济发展主战场,将机器人、智能装备研发及产业化作为主要突破方向;立足余姚、服务浙江、面向全国。以“合作、创新、智能、引领”为理念,以体制机制创新为抓手,以科技研发、成果转化和人才培育为核心,着力构建技术-人才-产业深度融合的创新创业生态;努力建成为国内一流的机器人领域政、产、学、研、用深度融通的新高地。
成果资料