周 莉，张伟民，郑嘉丽，雷 波

（中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，湖北 武汉 430074）

1 引言

音乐机器人是音乐与科学交叉领域的应用科学，在国内外已具有一定的影响力，尤其是近年来在欧美及日本等国家发展迅猛。音乐机器人属于表演类特种机器人，国外主要研究键盘乐器和弦乐器的音乐机器人，并没有扬琴自动演奏机器人的相关研究[1-4]。国内音乐机器人领域发展落后，音乐机器人相关领域还处于技术起步阶段，对民族乐器的自动演奏领域做的相关技术研究较少，而且涉及的民族乐器种类也非常少。国内已有的扬琴自动演奏机器人存在稳定性差、位置精度差、噪声大等缺点，而文中研究与开发的扬琴机器人机械臂，可以很好的克服上述缺点并实现扬琴拟人化的自动演奏。另外，未来的拓展研究是要打造一个由机器人组成的中国民族乐器自动演奏乐队。那么初始阶段所研究的通用型机械臂就显得尤为重要，可以使今后不同形式的演奏机器人在同一机械臂的基础上进行微小调整或者仅在执行机构进行调整即可满足大多数演奏需求。所以文中研究的机械臂是一种模块化柔性机械手臂，能满足各种敲击音乐机器人的不同需求。

2 方案设计

2.1 机械臂运动方案设计

因为自由度越高，机器人动作的灵活程度越高，结构也会越复杂，控制难度会逐步加大，所以机器人需要根据其动作要求，来限定自由度，一般为三到六个之间。……