外骨骼助钢琴家突破弹奏“天花板”

2025-01-27 09:31来源: 科技日报

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  科技日报讯(记者张梦然)日本索尼计算机科学研究所团队设计了一种机械手外骨骼,旨在帮助钢琴家通过接触新的运动技能来突破因身体限制导致的“天花板效应”。研究成果发表在新一期《科学·机器人学》杂志上。

  这种外骨骼能帮助钢琴家以超越自身极限的速度快速弹奏。甚至移除外骨骼后,钢琴家仍可用经过训练的手更快地弹奏琴键。有趣的是,即使未直接训练的手也表现出运动能力提升,这表明被动快速手部运动有助克服学习瓶颈。

  先前研究认为,机器人辅助的被动肢体运动可提升简单运动技能,但其能否帮助音乐家突破技能上限仍是一个未知数。为探索这一问题,团队开发了可独立移动各手指的机器人装置,并对118名受训钢琴家进行多项实验。

  参与者先在家练习钢琴任务两周,待表现稳定后,接受了30分钟手外骨骼被动训练。该训练会在右手上产生快速、慢速、复杂或简单的手指运动模式。随后,团队评估了钢琴家在外骨骼训练结束后立即和一天后的技能表现。

  结果显示,经过快速复杂动作被动训练的钢琴家双手能更快地弹奏琴键,且训练手的肌肉协调性有所改善。此外,团队在训练前后通过刺激运动皮层区域引发手指运动,发现仅外骨骼训练的手会表现出多指运动模式变化,这表明被动训练引发了神经适应。

[责任编辑: 蔡琳 ]
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