机器人外骨骼帮助人们更快地移动手指。图片来源：Shinichi Furuya

本报讯 一种机械手外骨骼可以帮助钢琴家更快地演奏。只需要半个小时的训练，那些遇到瓶颈的专业人士的指尖速度就能够提高。

长期以来，机器人外骨骼一直被用于因受伤或疾病而无法使用双手的人的康复治疗，但在提升健康人的能力方面却探索较少。

最近，日本索尼计算机科学实验室的Shinichi Furuya和同事发现，经过一次30分钟的训练，机械手外骨骼可以提高训练有素的钢琴家的指速。相关研究1月15日发表于《科学-机器人》。

“我是一名钢琴家，但由于过度练习，我的手受伤了。”Furuya说，“我一直在过度练习和防止受伤之间徘徊，所以我必须想办法在不练习的情况下提高演奏技巧。”

Furuya记得，老师曾把手放在自己的手上，教他演奏某些曲目。“我通过触觉，或者说更直观的方式理解如何弹奏，而没有使用任何语言。”这让他开始寻思，能否用机器人复制这种效果。

这款机械手外骨骼在每根手指根部连接了独立电机，能够单独控制不同手指抬起或放下，速度达每秒4次。

为了测试该装置，研究人员招募了118名专业钢琴家，这些人在8岁前就至少练习了1万小时。研究人员让他们连续两周练习同一首曲子，直至无法改进。接下来，专业钢琴家接受了30分钟的外骨骼训练。后者以各种简单和复杂模式的不同组合，或慢或快地移动右手手指。研究人员希望由此确定哪种方式能够提高演奏水平。

接受过快速而复杂训练的钢琴家能够更好地协调右手的动作，在训练后和第二天都能更快地移动两只手的手指。Furuya说，通过与脑部扫描证据相结合，证明训练改变了钢琴家的感觉皮层，以便更好地控制手指的整体运动。

“这是我第一次看到有人利用机器人外骨骼突破正常的灵活性极限，让一个人完成靠自然能力无法做到的事情。”英国布里斯托大学的Nathan Lepora说，“这有点违背直觉，因为你可能会认为自愿主动地完成才是学习的方式，但现在看起来，被动方式同样有效。”（赵宇彤）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/scirobotics.adn3802