战胜人类:萨克斯风机器人助力ITMO在RoboCup Asia Pacific 2025夺冠
团队成员包括高中生亚历山大·瑟尔科夫斯基和斯捷潘·穆拉维约夫,音乐家阿尔捷米·纳夫罗茨基,以及ITMO控制系统与机器人技术系大一学生达里娅·亚布卢尼娜。所有成员均隶属于ITMO青年机器人实验室,并多次代表大学参加国内外赛事。团队教练为实验室主任伊戈尔·洛西茨基。实验室工程师叶夫根尼·扎瓦林也协助了备赛工作。
ITMO参赛者参与的是RoboCupJunior OnStage Secondary类别——该组别要求团队展示能跳舞、演奏乐器、参与戏剧表演或艺术装置的机器人。评审根据机器人的创意性、创新性与娱乐性设计,整体表演效果,以及其人机交互能力进行综合评分。
青年机器人实验室团队展示了这个研发逾一年的项目——名为"不可思议的Robby Brown"的萨克斯风机器人。Robby的特点在于掌握了公认发声原理最复杂的乐器之一。机器人每个身体部位由独立控制器操控,主控制器则向其他部件发送动画模式与演奏模式的切换指令。
表演中使用了两台笔记本电脑和树莓派微电脑,通过蓝牙进行通信。实时动画屏幕能根据萨克斯风音乐与人类动作做出响应,接收来自其中一台笔记本电脑的指令。机器人可识别人体动作与手势、旋律及音乐即兴算法。
为使Robby Brown能演奏萨克斯风,创作者不仅开发了复杂的按键按压系统,更设计了独特的气流输送方式。其舞台表现也与真人演奏家如出一辙:机器人能旋转座椅、移动手臂与头部、眨眼、微笑,并能转动眼球。
"我们在舞台上组织了萨克斯风机器人与团队成员阿尔捷米·纳夫罗茨基——一位在音乐学校专业学习该乐器多年的乐手——的即兴对决。机器人先是复现旋律并进行即兴演奏,随后演绎了《Rio-Rita》与《Tico-Tico》等经典曲目。在演奏里姆斯基-科萨科夫的《野蜂飞舞》时,'不可思议的Robby Brown'更与阿尔捷米展开速度竞技,而令人惊叹的是,人类最终在这场较量中落败。"团队教练、ITMO青年机器人实验室主任伊戈尔·洛西茨基如是说。
未来开发者计划为机器人接入人工智能技术——这将使Robby能更流畅地与不同音乐风格的演奏家进行即兴合奏。
RoboCup Asia Pacific是专为亚太地区选手举办的国际机器人赛事。本届比赛于11月10日至15日在阿布扎比举行。来自20个国家的700余名选手在8大主联赛与15个子联赛中角逐。机器人足球队、物流运输组、搜救行动组等赛项充分展现了各领域的技术成果。
2025年8月,ITMO机器人团队同样在北京举办的RobotChallenge 2025国际赛中夺得冠军。青年机器人实验室项目由ITMO大学与第239总统数理中学联合开展。