机器鸟能教年幼的斑胸草雀唱歌 快来制作你自己的机器鸟吧！
唱歌的斑胸草雀（右）和 RoboFinch（左）播放同一首歌的比较以及从这只鸟推断出的动作。
小斑胸草雀是如何学会唱歌的？由研究员 Katharina Riebel 领导的一个研究小组开发了一个“RoboFinch”来研究这一点。她和“看见声音”研究联盟的同事在过去四年里一直在设计这只机器鸟。成功了——年轻的斑胸草雀敏锐地倾听了它。
“像孩子一样，年幼的斑胸草雀从牙牙学语开始。它们听到其他鸟类的歌声，记住并开始练习，”莱顿生物研究所 (IBL) 的研究员里贝尔说。
“为了调查鸟类何时以及如何学习，研究人员主要通过扬声器播放鸟鸣声。这有时与屏幕结合使用，但没有比二维更进一步。然而，歌唱涉及更多，例如喙和喉咙的运动和姿势。这可能就是为什么幼鸟从扬声器中学习不如从另一只鸟中学习的原因。”
RoboFinch 项目的不同阶段。高速录像，从视频中推断出喙部和头部的动作，在机器人上播放推断出的文件，少年雄性聆听RoboFinch的歌声，少年雄性和雌性与RoboFinch互动。
因此，Riebel 的研究小组与 VU Amsterdam 和 Freie Universität Berlin 一起开发了 RoboFinch。这始于成年男性的 3D 扫描和 3D 打印。由于鸟类看到的颜色与人类不同，因此对机器人使用的油漆进行了调整，以适应斑胸草雀看到颜色的方式。这使得机器人在斑胸草雀看来栩栩如生。
快速移动的喙
研究小组使用高速摄像机拍摄并精确测量斑胸草雀的喙部运动，以制作出精确的副本。“在 VU 工作场所，他们说这将是一个挑战。喙移动得如此之快，”Riebel 说。
“但他们最终做到了。这是一项令人难以置信的成就。除了让鸟儿正确移动之外，我们现在还完美地同步了几首歌曲。这必须逐帧完成，所以在每秒 120 帧的情况下，你可以理解它对团队来说是一项艰巨的工作。”
幼鸟与 RoboFinch 互动
幸运的是，RoboFinch 对这些鸟立即取得了成功。“斑胸草雀在遇到新事物时通常一开始会犹豫不决，但现在它们会立即变得非常好奇，”进行实验的 Judith Varkevisser 说。
“他们过来坐在栖息处的机器鸟旁边，对着它叽叽喳喳。更重要的是，当 RoboFinch 开始移动时，幼鸟会静静地研究它，我们会播放鸟鸣声。他们似乎真的在听机器人说话！这证明我们可以在我们的声乐学习研究中使用 RoboFinch，以及观察歌唱中的动作是否对此很重要。”
这一积极的结果意味着 Riebel 和她的团队现在可以将鸟鸣的不同成分组合在一起，就像组装套件一样。“我们只想要运动或音频，还是一起播放所有内容？我们还将尝试让 RoboFinch 具有交互性：一旦鸟儿坐在某个栖息处，它就会开始唱歌。”
制作你自己的机器鸟
该研究发表在《生态学与进化方法》杂志上。随着该出版物的发布，Riebel 的团队还提供了制造您自己的机器人的所有代码和说明。“所以任何人，任何研究小组，都可以尝试一下。由于人类前沿基金的资助，我们才有可能开发 RoboFinch，”Riebel 说
“这是一个高风险的项目，因为我们不知道我们是否能够制造出鸟类可以接受的机器人。现在我们很高兴与他人分享蓝图，并希望发现更多关于发声学习的知识。我们是渴望看到我们在未来几年还能发现什么。”
编辑：澜澜
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