Les pianistes apprennent à jouer avec le troisième pouce robotique en seulement une heure

Les pianistes apprennent à jouer avec le troisième pouce robotique en seulement une heure

Crédit : Imperial College de Londres

Les pianistes équipés d’un troisième pouce robotique ont pu s’adapter à l’utilisation du doigt supplémentaire après seulement une heure de pratique, a découvert la recherche impériale.

Des chercheurs de l’Imperial College de Londres ont travaillé pour comprendre dans quelle mesure le cerveau humain peut gérer l’utilisation de membres supplémentaires rendus possibles grâce à la technologie robotique.

Pour évaluer les effets de tels dispositifs sur le cerveau, l’équipe de recherche, dirigée par le professeur Aldo Faisal du département de bioingénierie de l’Imperial, a attaché des pouces supplémentaires robotisés à un groupe de pianistes à côté de leur petit doigt qui pouvaient être contrôlés par les pianistes à l’aide de leur pieds.

L’inspiration pour l’étude est venue de la fascination de longue date de l’humanité pour les personnages qui ont des membres supplémentaires, tels que ceux trouvés dans la mythologie indienne et les bandes dessinées de super-héros modernes.

Le professeur Faisal a déclaré : « Nous voulions voir si nous pouvions améliorer les personnes en utilisant des membres supplémentaires ; en particulier, un pouce supplémentaire qui se trouve en face – de manière controlatérale, techniquement parlant – du pouce de votre main droite.

« La question de base était : pouvons-nous utiliser 11 doigts dans une tâche qui nécessite des compétences réelles ? Notre cerveau est-il capable de jouer de la musique avec des membres supplémentaires ? Nous avons répondu par un oui clair. »

Trois pouces vers le haut

Les chercheurs ont découvert que le groupe de volontaires, qui comprenait six pianistes expérimentés et six personnes novices dans l’instrument, a pu apprendre à jouer avec les 11 chiffres dans l’heure qui a suivi la démonstration de l’utilisation du pouce supplémentaire.

Ils ont également noté que la capacité d’apprendre rapidement à utiliser le chiffre robotique n’était pas limitée aux joueurs expérimentés, démontrant que les gens sont capables d’apprendre à utiliser un chiffre supplémentaire pour des tâches inconnues ainsi que pour des tâches auxquelles ils sont habitués.

Le professeur Faisal a ajouté : « À notre grande surprise, il s’avère qu’avoir une expérience de jeu de piano n’est pas un bon prédicteur de la façon dont vous jouerez avec 11 doigts.

“Au lieu de cela, nous avons découvert que votre capacité de base à bouger et à contrôler votre corps, votre dextérité et votre agilité est un bien meilleur indicateur pour pouvoir utiliser cette technologie et jouer du piano avec des doigts supplémentaires.”

Les pianistes apprennent à jouer avec le troisième pouce robotique en seulement une heure

Crédit : Imperial College de Londres

L’étude, publiée dans la revue Rapports scientifiques, pourrait être utilisé pour améliorer les dispositifs robotiques qui augmentent l’activité humaine, tels que les équipements utilisés pour améliorer l’efficacité dans les environnements industriels. Cela pourrait également aider à éclairer les futures recherches sur les membres prothétiques pour remplacer les membres manquants.

Le Dr Ali Shafti, du département informatique de l’Imperial, qui a également travaillé sur la recherche, a déclaré : « D’un point de vue robotique, chaque fois qu’il s’agit d’interfaces humaines et de systèmes humains en boucle, il est important de comprendre le meilleure façon d’intégrer un humain dans un appareil robotique.

“Cette recherche nous a aidés à voir quels facteurs de coordination motrice humaine sont importants pour la robotique surnuméraire et s’adressera à d’autres types de dispositifs robotiques portables, tels que les prothèses ou la robotique d’assistance où les corps humains et robotiques s’interfacent.

“Nos résultats peuvent aider à identifier ce qu’il y a chez la personne que vous augmentez auquel vous devriez prêter attention afin de concevoir un meilleur système pour elle.”

Fabrication bionique

Les résultats pourraient être particulièrement utiles pour les équipements robotiques utilisés dans les industries aérospatiale et manufacturière, où les gens travaillent dans des espaces confinés et pourraient avoir besoin de membres supplémentaires ou d’une dextérité accrue.

Le professeur Faisal a ajouté que la prochaine étape pour l’équipe de recherche consiste à voir si les humains pourraient utiliser un bras robotique entier et à contrôler l’appareil à l’aide de signaux cérébraux au lieu de pédales.

Il a déclaré: “Nous avons augmenté le pouce et maintenant la question est de savoir si nous pouvons le faire pour tout un bras supplémentaire avec les doigts. L’interface actuelle par laquelle les gens contrôlent le pouce supplémentaire est également assez simple, mais nous cherchons maintenant à contrôler cela directement à partir de signaux cérébraux, qui pourraient provenir de la moelle épinière ou d’autres sources.

“Actuellement, le système repose sur le pied contrôlant le pouce, mais la question est de savoir si nous pouvons toujours contrôler le pouce de manière flexible et libre sans abandonner le contrôle d’un autre membre.”

Cette recherche a été financée par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne et une bourse UKRI Turing AI Fellowship Grant.

“Jouer du piano avec un troisième pouce robotique : évaluer les contraintes de l’augmentation humaine” d’Ali Shafti, Shlomi Haar, Renato Mio, Pierre Guilleminot et Aldo Faisal, a été publié le 1er novembre 2021 dans Rapports scientifiques.


La robotique peut donner un troisième pouce aux gens, mais comment le cerveau réagira-t-il ?


Plus d’information:
Ali Shafti et al, Jouer du piano avec un troisième pouce robotisé : évaluer les contraintes de l’augmentation humaine, Rapports scientifiques (2021). DOI : 10.1038 / s41598-021-00376-6

Fourni par l’Imperial College de Londres

Citation: Les pianistes apprennent à jouer avec le troisième pouce robotique en seulement une heure (2021, 23 novembre) récupéré le 23 novembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-11-pianists-robotic-thumb-hour.html

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