一种机器人电子鼓演奏控制方法与流程

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种机器人电子鼓演奏控制方法。

背景技术：

近年来，随着现代科技的发展，机器人技术已经越来越广泛的应用于人类生活的各个领域，而机器人表演作为一种全新的表演形式，也逐渐为普通百姓所接受，在各种展会、开幕式、晚会等场景中出现。机器人演奏电子鼓，是一种更新颖的表演形式，与机器人舞蹈结合使整体表演更具有观赏性。然而，电子鼓的演奏对节奏的准确性有严格的要求，而依靠编程人员逐个动作调整时间工作量极大，且效率低下。

技术实现要素：

基于上述问题，本发明提出一种机器人电子鼓演奏控制方法，能够实现机器人打鼓节奏的准确性，并提高编程效率。

一种机器人电子鼓演奏控制方法，包括：

步骤a：根据所选音乐鼓谱及音频分析软件，确定一个节拍的时间；

步骤b：根据所选音乐的鼓谱确定使用鼓的种类；

步骤c：根据鼓和机器人的摆放高度，确定机器人双腿需要弯曲的角度；

步骤d：根据电子鼓的尺寸以及机器人大臂、小臂的尺寸，计算机器人打鼓时手臂需要的运动位置；

步骤e：分配机器人左右手分别负责的鼓的区域；

步骤f：确定机器人手臂从鼓的正上方开始落下，到与鼓面接触的时间间隔，即确定敲击时间；

步骤g：确定机器人手臂打击鼓面后，到抬起至鼓的正上方的时间间隔，即确定抬起时间；

步骤h：确定机器人手臂从鼓的正上方开始落下，到预估面接触时手臂的摆动角度；

步骤i：确定通用单次敲击函数，所述敲击函数的输入参数为：本次使用的鼓的种类、一个节拍的时间、节拍数、敲击时间、抬起时间、敲击力度及下次打击鼓的种类；所述敲击函数输出的结果为：对确定的使用鼓的种类进行单次敲击，机器人手臂移动至下次敲击鼓的正上方；

上述步骤a至步骤h的执行顺序能够交换执行或同步执行。

所述的机器人电子鼓演奏控制方法中，所述敲击时间与抬起时间相同。

所述的机器人电子鼓演奏控制方法中，所述节拍数由鼓谱确定，至少包括一拍、二分之一拍、四分之一拍。

所述的机器人电子鼓演奏控制方法中，两次敲击的时间间隔对应节拍数。

本发明的优势在于，能够自动化确定机器人打鼓的各动作时间及动作范围等信息，自动化对机器人打鼓动作进行编程控制，减少人员操作的时间，提高了工作效率，并且提高了机器人打鼓的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种机器人电子鼓演奏控制方法流程图；

图2为本发明机器人电子鼓演奏敲击电子鼓动作时间分布示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明中技术方案作进一步详细的说明。

基于上述问题，本发明提出一种机器人电子鼓演奏控制方法，能够实现机器人打鼓节奏的准确性，并提高编程效率。

一种机器人电子鼓演奏控制方法实施例，如图1所示，包括：

s101：根据所选音乐鼓谱及音频分析软件，确定一个节拍的时间；

s102：根据所选音乐的鼓谱确定使用鼓的种类；

s103：根据鼓和机器人的摆放高度，确定机器人双腿需要弯曲的角度；

s104：根据电子鼓的尺寸以及机器人大臂、小臂的尺寸，计算机器人打鼓时手臂需要的运动位置；

s105：分配机器人左右手分别负责的鼓的区域；

s106：确定机器人手臂从鼓的正上方开始落下，到与鼓面接触的时间间隔，即确定敲击时间；

s107：确定机器人手臂打击鼓面后，到抬起至鼓的正上方的时间间隔，即确定抬起时间；

s108：确定机器人手臂从鼓的正上方开始落下，到预估面接触时手臂的摆动角度；

s109：确定通用单次敲击函数，所述敲击函数的输入参数为：本次使用的鼓的种类、一个节拍的时间、节拍数、敲击时间、抬起时间、敲击力度及下次打击鼓的种类；所述敲击函数输出的结果为：对确定的使用鼓的种类进行单次敲击，机器人手臂移动至下次敲击鼓的正上方。

所述的方法中，所述敲击时间与抬起时间相同。

所述的方法中，所述节拍数由鼓谱确定，至少包括一拍、二分之一拍、四分之一拍。

所述的方法中，两次敲击的时间间隔对应节拍数。

为更好理解本发明机器人电子鼓敲击动作时间分布，如图2所示，给出本发明机器人电子鼓演奏敲击电子鼓动作时间分布示意图。

为了保证打鼓节奏的准确性，需要严格的控制动作的时序，而节奏由节拍决定。可以取手臂位于某一鼓的正上方时刻为初始状态，则手臂动作时序如图2所示：

敲击时间＝t1-t0＝t4-t3；

抬起时间＝t2-t1＝t5-t4；

两次敲击之间的时间间隔对应节拍数；

t0时刻为初始状态，t1时刻手臂落下进行鼓面敲击，t2时刻手臂抬起，然后手臂平移至下次打鼓位置，再重复上述打鼓动作。根据节拍数、敲击时间和抬起时间，可以计算出手臂平移所需时间＝节拍数-(t2-t1)-(t4-t3)＝节拍数-抬起时间-敲击时间。

本发明的优势在于，能够自动化确定机器人打鼓的各动作时间及动作范围等信息，自动化对机器人打鼓动作进行编程控制，减少人员操作的时间，提高了工作效率，并且提高了机器人打鼓的准确性。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种机器人电子鼓演奏控制方法，包括：根据所选音乐鼓谱及音频分析软件，确定一个节拍的时间和使用鼓的种类；根据鼓和机器人的摆放高度，确定机器人双腿需要弯曲的角度；根据电子鼓的尺寸以及机器人大臂、小臂的尺寸，计算机器人打鼓时手臂需要的运动位置；并分配机器人左右手分别负责的鼓的区域；确定敲击时间及抬起时间；确定机器人手臂从鼓的正上方开始落下，到预估面接触时手臂的摆动角度；将上述信息作为敲击函数的输入参数，得到对确定的使用鼓的种类进行单次敲击，机器人手臂移动至下次敲击鼓的正上方。本发明方案能够自动控制机器人电子鼓演奏的编辑操作，实现机器人打鼓节奏的准确性，并提高演奏程序编辑效率。

技术研发人员：张洪涛
受保护的技术使用者：张洪涛
技术研发日：2017.09.21
技术公布日：2018.01.19