主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
基于Arduino和Bluetooth控制的机器人乐队
小类:
机械与控制
简介:
目前市场上音乐机器人种类数量较少且演奏效果一般,本项目融合电子、机械、乐理等相关知识,搭建了一支基于Arduino和Bluetooth技术控制的机器人乐队,并自主开发了一套可调试、编曲、播放的音乐机器人软件。乐队由电吉他、架子鼓和电子琴等演奏机器人组成,并能够以USB有线连接或蓝牙无线通讯方式在主控PC机控制下完成乐队的协奏。自主研发软件可将Midi和Gtp格式音乐文件转换为音乐机器人运行程序。
详细介绍:
随着科学技术的不断发展,机器人技术应用的领域正从过去的以工业应用为主逐步向大众生活转变。最新的调查显示,在机器人领域,娱乐性机器人已经占有多达30%的市场份额。音乐机器人在市场上具有相当的发展潜力。 作品搭建起了一支基于Arduino和Bluetooth技术控制的机器人乐队。该乐队主要由电吉他音乐机器人、架子鼓音乐机器人和电子琴音乐机器人组成,并且此三者能够在蓝牙通讯的支持下完成...(查看更多)

作品图片

  • 基于Arduino和Bluetooth控制的机器人乐队
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

目的意义:乐器演奏机器人是通过电子控制装置控制机械结构,模拟人类演奏乐器的行为来演奏真实的乐器,是融合机械、计算机、自动化、电子以及音乐艺术的多学科的交叉课题。 基本思路: 1)主要通过PC上位机编辑播放软件,以蓝牙通讯为数据传输方式,同时控制各演奏机器人动作,完成机器人的同步演奏; (2)通过乐理分析,设计各演奏机器人机构,完成各演奏机器人的运动学、动力学分析,并根据结论选用...(查看更多)

科学性、先进性

(1)提出了机器人乐队主从控制思想并加以实现。设计并实现了不同种机器人演奏同一乐曲时,采用统一乐谱编码,通过无线方式进行各机器人控制信号的通讯,各演奏机器人根据上位机发射的演奏编码信号控制各自乐器的同步演奏,同步误差小于0.05s。 (2)以机器人手指运动的运动学分析为主,通过矩阵法、几何法求得机器人手指的运动学正解、逆解,确定关节角度与指尖末端位置状态的数学关系。 (3)设计了...(查看更多)

获奖情况及鉴定结果

(1)2010年12月“爵士鼓演奏机器人”获国家专利证书,专利号201030150247.4 ; (2)2009-2010年“基于uCOS-Ⅱ多任务操作系统的机器人乐队”获国家级本科生科技创新项目一等奖 (3)2010年12月获校级“摇篮杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖 (4)2011年获省级“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖

作品所处阶段

中试阶段

技术转让方式

作品可展示的形式

■实物、产品 ■图纸 ■现场演示 ■图片 ■录像

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

作为一款演示性的机器人产品,音乐机器人乐队可以在科教娱乐方面发挥较大的作用。从查阅的资料来看,目前市场上能实际演奏乐器的音乐机器人仍然很少,只有部分高校和公司有研制,且演奏效果一般。作品多次参加市、国家级重要科普、文化和商业等会展,从展出的反馈来看,本作品演奏效果良好,也具有相当的市场开发潜质。 随着项目的进一步深入,音乐机器人乐队的发展将朝小型化、智能化和多元化方向发展。随着音...(查看更多)

同类课题研究水平概述

近年来,随着生活水平的提高,娱乐机器人一直是各国研究的热门项目。而其中音乐机器人以其较好的展示和互动效果更是获得了研究人员的青睐。从形式上来说,各个实验室所研制的机器人都不尽相同,其中主要有非人形和拟人形两类。非人形机器人注重与人的交互体验,旨在让机器人走进家庭,使人在与音乐机器人互动的过程中获得放松。例如索尼公司的Miuro音乐机器人,可以通过传感器和摄像实现自主移动和音乐的播...(查看更多)
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