中原大學教授 研發「機械弦樂團」有成

中原大學機械工程學系黃信行教授團隊,用13年時間結合機械自動化科技與「提琴」,研發出「機械弦樂團」。最近幾年時常受邀到機械、發明等展場來進行演出。

小提琴悠揚旋律,重現電影冰雪奇緣主題曲〈Let it go〉精采片段,但仔細一瞧,演奏者不是人類,而是機械手臂。

無論是溫柔婉約的〈月亮代表我的心〉,還是好幾把琴同步呈現〈卡農〉,完全難不倒它們。中原大學機工系教授黃信行團隊歷經13年時間把工業科技和藝術結合,打造一批機械弦樂團,已經能演奏數十首樂曲。

中原大學機械工程系教授黃信行表示,「氣壓缸有個缺點,它會有很多撞擊的聲音,所以為了把撞擊聲音給消除,我們用了很多消除噪音的方法,聲音之間的連續、還有聲音的起落,馬達控制變得非常非常重要。」

要讓機械演奏動人樂章,而非曲不成調,馬達、氣壓缸、傳動軸等零件必須搭配得宜,才能同步呈現轉琴、揮弓、按弦、揉音,但過程不簡單。

中原大學機械工程系教授黃信行解釋,「剛剛是因為你碰觸到弦所以出現怪音,這次再看看會不會好一點,來,再一次。」

只要一個小環節出錯,音樂就無法精準到位。研發團隊從早期XY型軸、六軸型、改良到現在第三代側掛型控制,就是要朝模擬真人演奏的目標邁進。

中原大學機械工程系碩士生林晉霆表示,「很多系統交會在一起,那今天它一個部分錯了,我們要去找它的錯在哪裡,那個錯其實不太容易找到,(要學)機構整合、程式語言言、馬達配線,然後IO控制。」

中原大學機械工程系教授黃信行說明,「未來我可以在事先規劃好小提琴的軌跡,我去修改它,讓它模仿出人類真正演奏的軌跡,演奏效果會好得非常非常多。如果可以引進AI技術的話,事實上,機器人只要有樂譜輸給它,它自己就可以演奏出來了。」

團隊下一步規劃在底部加入新系統,讓機械音樂家可以自由走動,更將應用AI人工智慧強化機械靈活度。希望未來能帶動帶動產學合作,促使科技、工業、藝術的跨領域整合更全面。

相關新聞