Roboter improvisiert 03.03.2016, 14:53 Uhr

Schlagzeuger mit drei Armen

Ingenieure in den USA haben einen Roboterarm entwickelt, der Schlagzeugern zusätzliche Sounds ermöglicht. Er passt sich der Musik an und soll in Zukunft sogar die Gedanken des Drummers lesen können.

James Kottak, US-Drummer der Scorpions, im Juli 2013 während eines Konzerts: Ob ein dritter Arm etwas für ihn wäre? 

James Kottak, US-Drummer der Scorpions, im Juli 2013 während eines Konzerts: Ob ein dritter Arm etwas für ihn wäre? 

Foto: Wael Hamzeh/dpa

An der Georgia Tech University gibt es ein Institut, das ist wie ein Spielplatz für Freaks. Jeder, der auf Elektronik und Musik gleichermaßen steht, kann sich hier am „Center for Music Technology“ austoben. So wie Professor Gil Weinberg, der seit Jahren an musikalischen Robotern bastelt. Wobei die Spielerei durchaus einen ernsthaften Hintergrund hat. Wenn man ganz genau hinschaut…

Neueste Erfindung Weinbergs ist ein Roboterarm, der einen Drumstick hält, der direkt an der Schulter eines Schlagzeugers angebracht werden kann. Fangen der Musiker und/oder seine Band an zu spielen, so „hört“ der Arm den Rhythmus und improvisiert – nicht nur passend zum Groove, sondern auch zum Spiel des Drummers selbst. Denn die Elektronik registriert immer, wo sich der Roboterarm und die menschlichen Gliedmaßen jeweils im Raum befinden.

Ganz natürliche Bewegungen wie ein Mensch soll der Roboterarm ausführen. 

Ganz natürliche Bewegungen wie ein Mensch soll der Roboterarm ausführen. 

Foto: Georgia Tech

Spielt der Mensch beispielsweise auf einem kleineren, höher klingenden Becken wie der Hi-Hat, so trommelt der Roboter auf einem tieferen. Bearbeitet der Drummer die zugleich knallende und schnarrende Snare, so sucht sich der elektronische Partner eine der dumpf klingenden Toms. Auch dem Tempo des Schlagzeugers passt er sich an.

Sensoren messen Distanz zu Trommeln

Technisch funktioniert das so: Im Roboterarm eingebaute Beschleunigungssensoren registrieren die Distanz zum Instrument, während kleine Motoren dafür sorgen sollen, dass der Stick immer parallel zur Schlagfläche bleibt. Der künstliche Arm soll sich dabei ganz natürlich bewegen, weil er nach menschlichen Bewegungsmustern programmiert wurde.

Testen den musikalischen Roboterarm: Professor Gil Weinberg (r.) und Student Tyler White.

Testen den musikalischen Roboterarm: Professor Gil Weinberg (r.) und Student Tyler White.

Foto: Georgia Tech

Weinberg ist von seiner Entwicklung selbst ganz begeistert. „Der dritte Arm ermöglicht eine viel reichere und kreativere Erfahrung, weil er Menschen erlaubt, viele Trommeln virtuos und anspruchsvoll zu spielen“, sagt der Forscher. Der Professor hat eine Gruppe von Studenten aus Bereichen wie Informatik, Physik und natürlich Musik um sich versammelt.

Gemeinsam haben sie bereits eine Prothese für einen behinderten Schlagzeuger gebaut, die sogar über zwei Drumsticks verfügt. Einer davon wird direkt vom Musiker gesteuert, der andere führt ein kreatives Eigenleben. Der Drummer hatte bei einem Unfall einen Arm verloren – ähnlich wie der berühmteste einarmige Kollege der Welt: Rick Allen, der seit über 30 Jahren trotz der Behinderung die Metal-Band Def Leppard antreibt.

Helfer in der Industrie und im OP-Saal

Die Forscher der Georgia Tech haben aber nicht nur musikalische Anwendungen im Sinn, sondern auch die vielbeschworene Industrie 4.0, in der natürliche und künstliche Intelligenz wahrhaft Hand in Hand arbeiten sollen. „Wenn Sie einen Roboter als Teil ihres Körpers haben, dann ist das ein völlig anderes Gefühl als neben einem Roboter zu arbeiten. Die Maschine lernt, wie Ihr Körper sich bewegt, und kann so Ihre Aktivität vervollständigen. Es wird ein Teil von Ihnen“, meint Weinberg. Solche elektronischen Helfer könnten seiner Ansicht nach irgendwann sogar Chirurgen bei Operationen assistieren.

Bis dahin allerdings ist noch einige Entwicklungsarbeit zu leisten. Die Gruppe will im nächsten Schritt dem Roboterarm beibringen, Gedanken zu lesen. Dafür arbeitet sie bereits an einer Art Stirnband, das ein EEG schreiben, also die Hirnströme seines Trägers messen kann. Auf diese Art wollen sie Muster identifizieren, die es dem Roboter erlauben sollen, sich bereits dann anzupassen, wenn der Musiker auch nur an einen Tempowechsel oder ein knackiges Fill denkt.

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