中国风机器人乐队
4月27日，清华大学上演了一场别开生面的音乐舞台剧《墨甲幻音》，神奇的是，站在舞台上的是一只机器人乐队，庆祝清华108岁生日，展现了科技与艺术的完美碰撞。
据报道，机器人乐队名为“墨甲”，由三位“乐手”组成。乐队名字取自诸子百家之中擅长机关术的墨家。三位机器人乐手的名字来源于北斗七星中的三颗星，分别为竹笛机器人“玉衡”，箜篌机器人“瑶光”和排鼓机器人“开阳”。
据介绍，这是国内第一支具有中国文化特色的机器人表演团体。在谈及研究最大的难点时，项目首席科学家、清华大学美术学院副教授米海鹏表示，“中国传统乐器演奏讲究有韵味，比如吹笛子，人通过口、舌、气息的控制来演奏，有很多声音技巧，让机器人表现就很困难。”
米海鹏说，三位机器乐手的造型是专门请雕塑家来设计的，因此三个机器乐手的身高比例和体型都赏心悦目。
在表演当天，箜篌机器人“瑶光”和排鼓机器人“开阳”出了点小状况，团队成员现场给机器乐手做起了“手术”。最后，“瑶光”恢复正常，但“开阳”因为连线通信的问题没能修好。虽然略有瑕疵，但仍无法掩盖人们听到机器人弹奏音乐带来的震撼感。
一、清华打造国内首支中国风机器人乐队，现场上演三重奏
“昆山玉碎凤凰叫，芙蓉泣露香兰笑。”《李凭箜篌引》对箜篌的描写，由机器人弹奏出来了。今天（4月27日），机器人音乐舞台剧《墨甲幻音》在清华大学上演，谱写了当代科技、人文艺术与中国文化间的琴瑟和鸣。
系国内首支具有中国文化特色的机器人表演团体
这场演出的主角是三位各具特色的机器人乐手。它们分别是竹笛机器人“玉衡”，箜篌机器人“瑶光”和排鼓机器人“开阳”。三位机器人乐手的名字来源于北斗七星中的三颗星。
这三位“乐手”组成的“墨甲”机器人乐队，名字也大有讲究，取自诸子百家的墨家，源于墨家是古代崇尚工程技术的重要流派。
据介绍，这是国内第一支具有中国文化特色的机器人表演团体。
机器人可四“手”击鼓、不换气吹笛
项目首席科学家、清华大学美术学院副教授米海鹏告诉新京报记者，竹笛、箜篌、排鼓这三个乐器的选择是该项目立项之初最先考虑的，为了实现演奏这一目标，项目组咨询了很多音乐专家，出于音乐编排的考虑选择了这三个乐器。“三个‘乐手’的组合，需在音乐编曲上有一个整体的线条和主旋律，还要有雄厚的主体调，伴奏的节奏点也很重要，因此选出了这样的组合。”
机器人演奏与人类演奏不同，对音乐的处理在一些方面具有优势。“比如竹笛的演奏，有大量的、快速的跳跃，对人来讲需要换气，但机器不用，可以实现连续的、跳跃的长音。”米海鹏说。
中国传统排鼓一组五台，人类用两只手演奏。而“开阳”的设计有四个机器手臂，同时在四个不同音高的鼓上演奏，可以超越人类的演奏水平。
箜篌机器人“瑶光”在台上的拨弦动作极为巧妙，米海鹏告诉记者，想让机器演奏用“手”拨弦其实特别有难度，人类演奏箜篌时是左右两只手都拨弦，目前“瑶光”还不能做到这种地步，现场的演奏是一个有模拟拨弦动作的机器人和一个自动拨弦的箜篌来完成的。
米海鹏表示，此次演出的音乐都是原创曲目，是专门为这三个机器人设计的。音乐家编写曲子的时候，会充分考虑机器乐手的特点。
并且，据他透露，乐队的定位是拥有自己专属的音乐风格和人物性格，未来希望能出版属于“墨甲”的音乐专辑。
最大困难是克服演奏“没有人味”
谈及研究最大的难点，米海鹏直言，是让机器人展现出人类演奏乐器的韵味。“中国传统乐器演奏讲究有韵味，比如吹笛子，人通过口、舌、气息的控制来演奏，有很多声音技巧，让机器人表现就很困难。”
一开始最先攻克的竹笛机器人，也成为后来最难表现“人味”的。
他表示，光让笛子响是不够的，还要表现出音乐的韵味，这就需要气息强弱的变化。机器虽然可以吹得很准，但吹出来比较平，没有人味。
目前，团队对竹笛机器人“玉衡”进行了大量调试，调整每个音高需吹气的气量，并且每次换笛膜，都会重新校准，调整每个音准下需要把握的气流。
请来雕塑家打造柔美机器乐手
除了花大功夫调试机器人的演奏技巧，机器人的外在造型也需细细打磨。
米海鹏说，三位机器乐手的造型是专门请雕塑家来设计的，因此三个机器乐手的身高比例和体型都赏心悦目。
为了达到美观，团队花了不少心思。“一只手上至少有5个电机，分别控制5个指头，但5个电机放在手腕上，就会显得臃肿。为了让手腕纤细，就要把电机、电线等藏起来。”他表示，“既要从结构、审美出发，还要控制执行器件怎么走线、怎么运行，这是一项很复杂的工艺。”
现场：机器人出小故障 师生现场“做手术”
墨甲机器人乐队由清华大学美术学院、清华大学未来实验室，以及希格斯木甲文化（北京）有限公司联合打造。主创团队组建于2018年9月，主要由清华大学师生，以及毕业生创业团队组成。团队中有机器人控制与交互领域专家、雕塑艺术家、新媒体艺术家、音乐家等，是一个横跨多个不同学科的创新团队。
舞台剧现场，箜篌机器人“瑶光”和排鼓机器人“开阳”出了点小状况。
在表达了对观众的歉意后，团队成员现场给机器乐手做起了“手术”。成员们有的拿着电脑调试程序，有的排查通信问题。“瑶光”的左手在中途不能做拨弦动作了，成员直接拿来电钻修理。
最后，“瑶光”恢复正常，但“开阳”因为连线通信的问题没能修好。
现场调试的场面，也是成员们的工作常态。半年的时间内，主创团队已经攻克了许多技术难题，完成了从一张白纸到一台机器人舞台音乐剧的技术研发和艺术创作工作。
二、为清华庆生，全球首个中国风机器人乐队的演出亮了！
当时尚的机器人遇上中国风古乐,会碰撞出怎样的火花？
今天，在108周年校庆之际，清华大学打造的全球首支中国风机器人乐队对外亮相，它的名字叫“墨甲”，含三位机器人乐手，排鼓“开阳”、竹笛“玉衡”和箜篌“瑶光”。今天上午，衣袂飘飘的三位机器人带来首演，在清华园演奏舞台音乐剧《墨甲幻音》。
“墨甲”乐队含3位乐手
早在三千多年前，《列子汤问》就曾记载了一个关于歌舞人偶的科学幻想寓言“偃师献技”：一位善于制造能歌善舞的人偶的工匠偃师，为周王献上了他制作的人偶。“领其颅，则歌合律；捧其手，则舞应节。千变万化，惟意所适。”对于机器人载歌载舞的憧憬，古已有之。
如今，世界多个国家争相探索机器人制造，将本国文化艺术与科技结合，带动了表演机器人市场的蓬勃发展。然而绝大部分机器人乐队仅仅停留在娱乐层面，外形设计仍然停留在工业化的背景中，对于科技哲学、文化传承和人机交互方面的思考比较粗浅。
与此同时，国内也进行了种种机器人相关项目的尝试，不过，当前中国的表演机器人仍然存在产品同质化、表演乏味、中国文化内涵缺失等问题。并且，这些表演机器人往往演奏的是西洋乐器，走交响或摇滚风格。
在墨甲机器人乐队之前，还没有代表中国风的表演机器人。
本次亮相的“墨甲”，含三款负责不同乐器的机器人，这是因为单台或多个机器人组合拥有丰富的肢体动作和民族音乐演奏能力，可通过多种交互方式实现与观众的现场互动，与表演者的协作演出。
其中，排鼓“开阳”为打击乐器类，掌控节奏，竹笛“玉衡”为吹奏乐器类，负责主旋律，箜篌“瑶光”为弹拨乐器类，承担和声功能。三位机器人乐手的名字则是来源于北斗七星中的三颗星。
首演乐曲均为定制音乐
今天一早，首次亮相的机器人乐队特地带来舞台音乐剧《墨甲幻音》。
演出中，三位乐手各有特色，
箜篌机器人“瑶光”悠扬美妙的乐声令人神往，竹笛机器人“玉衡”以清雅的笛声传递着如诗的中国山水和悠悠的古韵情怀，排鼓机器人“开阳”展现了中国人的豪迈气魄和大国风范。
这些机器人分别采用了吹奏、拨弦、打击三种截然不同的演奏技法。机器人演奏的乐曲全部是原创音乐，也都是由作曲家根据机器人演奏的特点为乐队量身打造的。
“机器人有很多可能性，能够完成很多以前我们难以想象的事情。” 项目总负责人、清华大学美术学院副教授米海鹏表示，在本场演出中，团队希望让观众真正欣赏音乐和情感，不止于机器人技术本身，而是在造型、音乐、表演艺术和文化表现等方面共情，探讨“什么样的艺术传达可以真正打动人”。
清华师生历时半年研制
墨甲机器人乐队的“墨甲”取自诸子百家的墨家，源于墨家是古代崇尚工程技术的重要流派。乐队由清华大学美术学院、清华大学未来实验室，以及希格斯木甲文化（北京）有限公司联合打造的，主创团队组建于2018年9月，主要由清华大学师生，以及毕业生创业团队组成。
团队中有机器人控制与交互领域专家，雕塑艺术家，新媒体艺术家，音乐家等，是一个横跨多个不同学科的创新团队。在短短半年的时间内，主创团队攻克了许多技术难题，完成了从一张白纸到一台精美的机器人舞台音乐剧的技术研发和艺术创作工作。
未来，这三位有温度的机器人乐手还可能会走出国门，用科技传递中国文化，用音乐讲述中国故事。
三、中国风机器人乐队“墨甲”问世 首演献礼清华108周岁生日
走进清华大学美术学院一间开放的教室，三位与人类身高相仿的机器人演奏者或执竹笛，或抱箜篌，或依排鼓，安静矗立。“他们”身边，几位同学和专业演奏师正进行进一步调试。而在另一间房间，工作人员正在搭建舞台和音响、灯光设备，为机器人乐手在清华大学108周年校庆期间的登台亮相作准备。
“墨甲”中国风机器人乐队项目由清华大学美术学院与清华大学未来实验室联合发起，融合了智能与交互技术、雕塑艺术、音乐艺术以及中国传统文化元素，团队成员涵盖计算机、机械工程、造型雕塑、音乐作曲、历史文化等多元专业背景。清华大学美术学院副教授米海鹏、王之纲分别担任制片人和导演，毕业于清华大学的胡天健、张升化和中央音乐学院的胡骁阳分别担任技术、造型结构和音乐编曲总负责人，美院学生毕然进行服装设计，未来实验室交叉学科学生姚智皓、孙启瑞、鲁晓薇等负责机器人技术开发。
该项目于2018年暑期立项启动，2019年清华大学108周年校庆期间于美术学院实验室首次对外演出。此外，“墨甲”机器人乐队还受邀参与清华大学新版海外宣传片的拍摄，并将于5月底登上中央电视台《机智过人》节目第三季的舞台。
做有中国特色的音乐机器人
作为项目首席科学家，米海鹏本科与硕士分别就读于清华物理系和电子工程系。2012年在东京大学电气工学专业留学期间，他就参与了世界第一个摇滚机器人乐队的研发工作。“当时很感兴趣，可以把机器人技术应用在完全不同的领域。”米海鹏说。但相比于摇滚音乐，他更偏爱有韵味、有意境的中国传统音乐，而彼时国内还没有这方面的技术和应用创新。从那时起，米海鹏就萌生了做“有中国特色的音乐机器人”的想法。
“墨甲”机器人造型结构总设计师张升化在2012年还是清华美术学院雕塑系的一名本科生，尤其擅长以传统木制结构制作复杂精巧的动态雕塑。他在硕士期间的作品《栖梧》灵感即来源于“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下”的中国物语，在第四届中国雕塑大展中荣获“中国雕塑艺术大奖”。
在“墨甲”项目之前，张升化也曾进行过机械臂弹琴等音乐机器人实验尝试，与回国后来到清华美院任教的米海鹏一拍即合。清华大学美术学院、计算机系和新闻与传播学院联合培养的信息艺术设计专业研究生李佳音由米海鹏直接指导，主攻工业设计方向，她受导师邀请也加入了这个项目。三人在一系列初步探索后确认了“墨甲”项目的可行性，于2018年夏正式立项并高效推动。
经过半年多的研发，即将展现在世人面前的“墨甲”机器人乐队由玉衡、瑶光、开阳三位“乐师”组成，分别演奏竹笛、箜篌、排鼓三种中国传统民族乐器，其中，具有两千多年历史的箜篌曾一度面临失传，在20世纪80年代被我国专家创造性复兴，极具欣赏价值和历史意义，如今，机器人也参与进其传承推广的重任之中。现阶段三名机器人乐手的单独调试都已完成，正在进行硬件、音准和协同配合的进一步优化。
跨学科的交叉碰撞与多元融合
“墨甲”项目团队在立项后不断扩大，更多具有不同专业背景并对音乐机器人这一创意兴趣浓厚的学者、艺术家和学生加入进来。多元融合的团队提供了多样的技能和思维，也在术业专攻的交叉碰撞中积极协作、彼此互助。
毕业于中国音乐学院的胡骁阳是项目的音乐编曲负责人，三位机器人乐手的所有演奏曲目都来自他的原创，而他的作曲工作全程与机器人的技术开发紧密配合。他介绍说，尽管人类竹笛演奏者可以通过循环呼吸的专业技法延长演奏气息，口腔中气压、气流仍会发生一定变化，而机器人乐师的气流通断可以任意调节，无此顾虑。不过另一方面，目前机器人乐师还无法模仿人类的口型变化、舌头扰动等技法。因此，所有曲目都要在机器人乐手技术性能的深刻理解基础上，为其“量身定制”。
作为艺术出身的雕塑家，张升化也提到交叉学科团队对其工作带来的改变。作为艺术出身的雕塑家，他在过去动态雕塑的制作中曾经面临许多技术上的困难，有时只能另寻其他途径实现运动效果，会花费大量时间。而在米海鹏和技术负责人胡天健的配合和支持下，技术的阻碍被大大减小了。
艺术机器人的想象源远流长
除了多元学科技术、艺术的水乳交融，深厚的历史文化积淀是“墨甲”项目的另一大特色。
据米海鹏介绍，“墨甲”的名称在项目启动便已确定，英文名称为“Mo Ja”。“墨”代表诸子百家中最重视工程技术的墨家学派，“甲”则代表起源于墨家、在中国传统中流传已久的木甲文化。与项目名称相比，三位机器人乐手的命名则花了更长的时间。团队曾考虑过五行学说、历史人物传说、古典诗词等等，最终讨论确定出“玉衡”“瑶光”“开阳”三个名字。
三个名字都来自于北斗七星的星宿名，七星中另外四星为乐队留下了扩展空间;三个词语英文对应较好，便于向海外宣传推广;而“墨甲”团队每一次试演奏的曲目都是《小星星》，这一独特经历也为三个名称平添妙趣。“衡”本身有“横箫”之意，与竹笛意象相符，“开阳”与“瑶光”同样分别与排鼓“击之响亮，不下鸣鼍”的阳刚雄健和箜篌“昆山玉碎，芙蓉泣露”的阴柔婉约气质契合。
为了“墨甲”项目，团队成员在本身对中国传统文化的兴趣基础上加强调研和学习，听民族音乐，读相关文学作品。《列子·汤问》一书中曾记载了工匠偃师以木制作歌舞艺人的科学寓言，人偶“领其颅，则歌合律;捧其手，则舞应节，千变万化，惟意所适”，给团队成员留下了深刻印象。“(艺术机器人的)这类想象源远流长，而我们希望能够传承这一脉络。”米海鹏说。
此外，中国传统乐器中以单字为名的一般是本土乐器，如鼓、笛;以双字为名的乐器一般传自西域，如琵琶、箜篌。而“墨甲”乐队中两者都有，也继承了长久以来中西文化交流融合之义。
艺术的沟通形式富于温度
“我们最大的特色是团队中艺术家比技术人员多得多。”米海鹏介绍说。目前，国内的表演机器人最为先进而有代表性的是常在春节联欢晚会上现身的跳舞机器人，以及各大科技馆常常出现的演奏号、铜管等西洋乐器的机器人。在团队看来，与这些机器人呈现技术的目标相比，“墨甲”项目更加强调对艺术品质的追求。
“人在欣赏艺术的时候，感受来自于多方面，我们不会在评价音乐家的时候只说他演奏得很准，”米海鹏说，“我们试图让技术与艺术处在平衡位置，不去刻意突出技术的强大，而是特别追求呈现的艺术效果。不仅是能够吹响、吹对，还强调造型、动态够不够优美，服装是否符合自身的气质，演出舞台配合是否与整体配套。不是在完成机器人后再添加艺术效果，从一开始，这些元素就是完整、和谐、一体的。” 因此，对于进一步的拓展空间，“墨甲”团队也会基于表演均衡的考虑，不会盲目增加机器人乐手和乐器的数量。
对于“墨甲”团队来说，机器人不仅仅是机器人，不是坏了就可以扔掉，更是三位朋友，是“没有生命的生命”。“我们不太喜欢用更新、升级这样的词描述他们，他们永远也不会淘汰，尽管未来可能会老了、过时了，但他们本来的样子永远会被纪念。”米海鹏说。
通过机器人乐手的开发和推广，“墨甲”团队想要传达对于人和机器人关系的深入思考。如今，机器人出现在很多人的生活中，与人的主要关系是服务和被服务，被看作没有感情的助手甚至奴隶;在另一个极端情况中，人们担忧机器人取代人的工作、让人丢掉饭碗。“但人和机器人之间关系的可能性是多样的，为什么机器人和人不可能和谐相处?”米海鹏说：“艺术是很好的形式，能让人感受到温度，可以化解机器人可能带来的恐慌。人与机器人的沟通在未来是很重要的，而这方面我们可能是先行者，希望做一些思考和探索。”
另一方面，“墨甲”还可以成为沟通传统与现代的桥梁。“机器人代表着科技感，受到年轻人喜爱，而传统文化可能不那么受年轻人的欢迎。我们希望激发起年轻人对传统的兴趣，用科技感传递传统文化。”米海鹏说。
