Roboter, også de som spiller musikk, er stereotypisk stive i bevegelsene. Mange av verdens mest sofistikerte musikkroboter beveger seg nesten ikke i det hele tatt. Andre viser noen tilleggsbevegelser, selv om det primære fokuset er på selve mekanikken i spillet, og ikke den visuelle appellen i selve bevegelsen. Menneskelige musikere bruker derimot et bredt spekter av uttrykksfulle bevegelser, gester og signaler når de spiller sammen. Fra dette perspektivet ser det ut til at mange musikkroboter går glipp av et helt lag av viktig musikalsk atferd. Dette prosjektet stiller derfor følgende spørsmål:
Hvordan påvirker måten en musikalsk robot beveger seg på hvordan dens menneskelige musikalske partnere interagerer med den?
For å utforske dette bygget vi en prototyp av en gitarplukkende robot kalt Professor Plucky, som er designet for å ha visuelt tiltalende bevegelser, selv om det går på bekostning av mekanikken. Professor Plucky er vist i figur 1.
Den består av en gitar utstyrt med kinematiske plukkemekanismer som beveger seg på en visuelt tiltalende måte, og kontrollplukkemekanismer (ikke vist i figur 1) som ikke beveger seg visuelt. Professor Plucky er ikke en komplett gitarrobot, og har ingen mulighet til å frese strengene eller dempe dem. Kanskje folk samhandler annerledes, beveger seg annerledes eller spiller annerledes når Professor Plucky bruker de kinematiske plukkerne i stedet for kontrollplukkerne.
Hver streng på gitaren er utstyrt med sin egen kinematiske plukkemekanisme. En av disse plukkerne er avbildet i figur 2.
Figur 2: Til venstre - En av de kinetiske plukkemekanismene. Til høyre - et sammensatt bilde som viser hvordan mekanismen beveger seg. I foroverretningen, som vist, dykker plekteret (1) sakte ned ved siden av strengen, og deretter (2) plukker det den raskt med en oppadgående bevegelse. Veiven beveger seg med klokken.Plukkernes visuelle design er løst basert på animasjonen i videoen . Den mekaniske utformingen er løst basert på figurene i . Plukkerne består av et Grashof-ledd med fire stenger i en veiv- og vippekonfigurasjon. Den distale enden av vippearmen holder en gitarplektrum. Veiven drives av en liten likestrømsservomotor gjennom en serie tannhjul. Når sveiven beveger seg med konstant vinkelhastighet i ønsket retning, faller plekteret sakte ned ved siden av strengen og plukker den deretter med en rask, oppadgående bevegelse. Hvis sveiven kjøres i motsatt retning, slår plektrumet mot strengen og trekker seg deretter sakte opp fra den.
I tillegg til de kinematiske plukkerne var gitaren også utstyrt med et annet sett med plukkemekanismer som fungerte som eksperimentell kontroll. Disse har lite visuell appell i bevegelsen, og er avbildet i figur 3.
Figur 3: Plukkemekanismen, som viser plektre montert direkte på servomotorenes horn.De er løst basert på plektrene som brukes i og MechBass. De består av et plekter montert direkte på hornet til en standard hobbyservomotor. Det er en for hver streng. De plukker den respektive strengen ved å bevege seg frem og tilbake. Bevegelsen er liten og for det meste skjult av kryssfinéren som huser disse plukkerne.
Professor Plucky kan sees i videoen nedenfor:
Vi ønsket å finne ut om folk samhandler annerledes med roboten når den spiller med kinematiske plukkere enn med kontrollplukkere. Derfor inviterte vi gitarister til å spille duetter med roboten. Vi sporet øye- og kroppsbevegelsene deres med henholdsvis øyesporingsbriller og MoCap. Vi ba dem improvisere sammen med roboten. Figur 4 viser forsøksoppsettet.
Figur 4: En menneskelig gitarist med øyesporingsbriller og bevegelsesopptaksdrakt improviserer en duett med professor Plucky som en del av en brukerstudie.Generelt fant vi ut at gitarister har en tendens til ikke å like bevegelsen til de kinematiske plukkerne. De mindre erfarne spillerne synes det er distraherende, mens de mer erfarne føler seg nøytrale, men ignorerer det med vilje. Samtidig hadde alle anekdoter om ganger da de bevisst brukte bevegelse når de spilte med en annen menneskelig gitarist tidligere, selv om dette vanligvis er sporadiske signalbevegelser. Så det ser ut til at det er den kontinuerlige bevegelsen av plukkerne som er problemet. Det ville vært interessant å gjenta eksperimentet med pauser av varierende lengde i musikken, slik at gitaristen blir tvunget til å se på roboten etter signaler. På den annen side finnes det teori som tyder på at en viss grad av distraksjon kan være bra for motorisk innlæring, så det ville også vært interessant å gjenta eksperimentet og la folk prøve å lære en kort passasje i stedet for å improvisere.
Interessant nok la noen av gitaristene ikke merke til at de kinematiske plukkerne ble brukt i den ene betingelsen og kontrollplukkerne i den andre. Spesielt én deltaker så direkte på de respektive plukkemekanismene mens han spilte, og beveget seg betydelig mer med de kinematiske plukkerne, noe vi vet på grunn av øyesporingsbrillene og bevegelsesopptak. Dette tyder på at en del av hvordan musikere reagerer på bevegelse kan være ubevisst, så det er ikke sikkert at deres egenrapportering av hvor godt de likte det, er hele historien.
Nedenfor er en video av noen som improviserer med roboten.