车学娜， 周惠兴,2， 王衍学， 王 舜， 何思轩

(1.北京建筑大学 机电与车辆工程学院， 北京 100044； 2.北京建筑大学 北京市建筑安全监测工程技术研究中心， 北京 100044；3.北京建筑大学 土木与交通工程学院， 北京 100044)

在现代社会，智能机器人作为辅助技术已很好地融入科学研究、医疗服务、生活服务、娱乐等方面。目前，众多学者对不同的乐器演奏机器人进行了设计研究。

在仿人演奏机器人方面，钱黎明、郭峰等[1-2]设计了弦乐器自动演奏机器人，其具有压弦、拨弦、消音、变速4个机构，使用直线气缸、步进电机作为驱动装置，可模仿人类压弦、拨弦、消音等动作。罗建国等[3]设计了仿人竖笛演奏机器人手，其通过舵机驱动2个硬质铝合金单关节手指，并利用节流阀调节气压来控制音准。

在演奏机器人的控制方面，韩新斌等[4]设计的打击琴键机器人是使用乐谱编译软件转换成控制指令文本来控制舵机，从而控制机械结构模仿人的腰肩肘运动产生打击琴键的效果。陈垚[5]设计的扬琴演奏机器人按照人的高度设计4个关节单臂，在基于ARM(Advanced RISC Machines)内核的开发板平台上采用CAN(Controller Area Network, CAN)总线控制模式，结合软件模块实现选曲、编译处理等。FAHN等[6]设计的双直线电机钢琴机器人使用图像处理和模式识别技术获取音符信息，使用信号控制模块根据编译后的音符信息驱动作为手指的32根螺线管，但整个系统对弹奏乐曲的拍子节奏有一定限制。

演奏机器人的设计开发中存在机械结构复杂、动作实现烦琐等问题。……