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▲本篇圖片來源:AAAS
研究顯示鋼琴家使用機器人外骨骼手套,有望突破「天花板效應」瓶頸
原本感覺只會出現在科幻片之中的機器人外骨骼輔助裝置,到了機器人發展已經非常蓬勃的這幾年,也已經變得相當常見。不過相對於應用在無障礙與加強力量等可以預想到的用途方面。
現在,則是有學者突發奇想,想把機器人外骨骼運用在協助音樂家跨越因長時間練習而容易遇到的「天花板效應(ceiling effect)」瓶頸。重點是,這樣的研究還真的證實可能真有其效果存在!
最近,有一項來自索尼電腦科學實驗室(Sony computer Science laboratories inc.)研究員們所發表的研究。作者之一的 Shinichi Furuya 提到,長年受到過度練習鋼琴受傷困擾的他,一直在尋求即便在不進行傳統的實際練習的狀態下也依然可以讓自己技術進步的可能性。
他回想起過往曾在鋼琴老師直接以手部動作來引導他彈奏並體會更高階技巧的教學方式,認為也許有機會透過機器人外骨骼達到類似的輔助訓練效果。也因此,才有了透過手部外骨骼體驗克服運動專業技能的天花板效應的這個論文(原文為:Surmounting the ceiling effect of motor expertise by novel sensory experience with a hand exoskeleton)。
不得不說,單是以機器人外骨骼來驅動人體進行動作的這件事情來講,真的會給人種有點驚悚的感覺。不過就筆者的理解,這樣的瓶頸有點類似於動畫《葬送的芙莉蓮》中曾提到的「魔法是想像的世界… 無法想像的東西就無法用魔法實現」的概念有點類似。
對於遇到瓶頸或者是根本沒辦法想像透過自己的手實現的技術,單靠苦練終究還是會遇到一個難以突破的天花板。這篇論文的作者就嘗試透過機器人外骨骼,讓鋼琴家有機會以「神經可塑性適應」的方式,取得突破的可能性。
這項研究透過鋼琴鍵等相關的設備,在各個實驗階段參考了最多 60 位鋼琴家的藉由機器人外骨骼輔助的不同對照情境。其中一項透過可以控制每根手指的機器人外骨骼的「被動」訓練項目,將手指的屈伸動作速度從這些鋼琴家平均每秒 2.3 次,透過輔助的方式提升到了每秒 4 次的頻率。
在這些類似的體驗之後,研究發現可能是在此過程之中改變了受訓練鋼琴家肌肉協調的既有模式,甚至未被訓練的手也能因為所謂的「跨手轉移效應」( intermanual transfer effect )顯示出效果(真的是想像的差異誒~超酷)。
不過研究也有發現,這種訓練對於和弦顫音複雜技術動作的效果比較明顯,相對來說對於簡單的動作如抓握等就沒有什麼提升的幫助。
▲圖片來源:Exiii
講起來,筆者是被機器人外骨骼手套的帥給吸引才研究這篇報導的。不過越看越覺得,這種透過機器人外骨骼來輔助人類的形式,也是一種以往可能比較難想像到的應用方式。總覺得如果可以完整記錄下藝術大師的各種動作,未來可以讓後輩後代透過類似的形式「參考」訓練的話。不知道有沒有機會再進一步讓人類在各種專精領域中又有更多的突破。真的是有點期待啊!
引用來源:AAAS|經由:Ars Technica|