为庆祝以色列第68个独立日以色列理工学院的研究人员研发了世界上第一个犹太复国主义机器人。该款仿人形结构的木琴演奏机器人可以用机械手臂弹奏以色列的国歌《希望》。

“此前有人在学院的智能机器人和机器学习实验室向我们提交了一个创意方案,基于这个方案我们建立了可以独立演奏木琴的机械手臂系统。”以利•扎利安斯基(Eli Zalianski)说,他和以色列理工的学生伊戈尔•坎特(Igor Kantor)是这个系统的发明人。“为了庆祝以色列第68个独立日,我们决定让机器人演奏国歌,我们相信这绝对是第一个演奏《希望》的机器人。”

用机器人或者其他高科技产品来庆祝以色列或者犹太教的节日已经成为以色列理工的传统。逾越节期间,以色列理工举办了一年一度的鲁布•戈德堡(Rube Goldberg)机器比赛,来自世界各地的犹太学校以逾越节为主题,提交各自的鲁布•戈德堡式发明。所谓鲁布•戈德堡式,就是机器通过极其复杂和迂回的方法去解决非常简单的问题。

光明节期间,以色列理工的学生发明了可以在光明节聚会上自动点燃烛台并为客人端上甜甜圈的机器人。犹太新年前夕,理工学院发明的机器人为准备节日传统大餐去了果园摘苹果。学生们甚至利用激光技术把光明节烛台“摆上”了月球。

为了配合独立日,学生在机器人内配置了八个可以演奏一节国歌的定时电机,使其可以根据包含音符的MIDI文件演奏歌曲。这个系统有“八个伺服电机,可以控制四个小槌,也就是每两个电机控制一个小槌。每个小槌可以左右移动敲击木琴。我有一定的音乐知识基础,这有助于我处理音符和声音。”扎利安斯基说。

“这个机器人的建造、接线和编程花了我们6个月的时间。”坎特说,“我们用现有的电机和材料构建了整个机器人,其中最费力的是建立一个持久的、不会崩溃的操作系统。由于需要将音乐文件转化成机器人的动作,我们利用MATLAB软件转换文件,然后通过Arduino控制器发送电机指令控制机械手臂运动。当用户选择了演奏曲目后,MATLAB软件把曲目的MIDI文件转换成一系列的音符,然后指挥机器人开始演奏。”

坎特表示,木琴机器人只能演奏25个音调,跨越3个8度音阶,而《希望》的曲调在这个范围之内。虽然这个系统表面看上去并不是特别复杂,但演奏过程中运用了大量的复杂技术。“我们没有想到这个机器人的制作过程会那么耗时。”

电气工程学院智能机器人和机器学习实验室的负责人科比•可哈伊(Koby Kohai)是项目的指导老师。“对学院的老师而言,学生们运用自己专业知识的参与研发的过程才是最重要的,而不是最终的成品。” 可哈伊说,“在这个过程中,学生不得不去研究新技术,从而获得了创业和产品研发的实践经验。”(观看视频请点击

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