滑铁卢大学的研究人员开发出一套系统，使人类能够与机器人群体协作，创作受音乐启发的视觉艺术。

该平台融合群体机器人技术、音乐分析与人类输入，将声音转化为动态的光影绘画。多个轮式机器人响应音乐特征，而人类则实时塑造艺术作品，最终成果融合了机器的解读与人类的意图，在听众与机器人之间创造出共享的创作过程。

该系统使用大小约如足球的轮式机器人。每个机器人在划定地板区域内移动时会发出彩色光，这些运动共同形成光轨，如同数字画布上的笔触。工作区域上方的摄像机捕捉机器人运动，记录下的光轨构成代表一首乐曲的单一视觉构图。

机器人会对节奏与和弦进行等音乐特征作出响应，让韵律与和声影响其运动模式。"本质上，我们编程让一个机器人群体根据音乐输入进行绘画，"滑铁卢大学电气与计算机工程教授杰纳罗·诺托米斯塔博士说。他补充道，该系统不仅将声音转化为视觉。"其成果是一个完整的系统，不仅能处理音乐输入，还能协调多个绘画机器人，创造出能适应变化、富有表现力的艺术，反映所播放音乐的情感内核。"

通过运动与光影表达情感
机器人通过多种视觉线索表达情感，包括光的颜色、亮度和轨迹宽度。在画布上的速度与位置也决定了每个机器人对整体图像的贡献方式。随着音乐变化，机器人会相应调整运动。更快的节奏可触发更迅捷的动作，而和声的转变则影响颜色与间距。这些变量共同创造了对音乐情感内容的动态诠释。

人类也可以在作品演变过程中施加影响。参与者使用控制器调整轨迹宽度与位置。这种输入允许人们引导构图，同时不覆盖机器人的自主行为。"我们加入人类控制输入，是为了让人与机器人能够协同工作，"诺托米斯塔说。"人类画家的创作应与机器人的行为互为补充。"

扩展群体智能
开发控制系统是早期的一个挑战。研究人员需要一种能在有限空间内管理多个机器人的算法。他们用多达12个机器人测试了该系统，且该设计可扩展至更大规模的群体。团队还构建了从音乐中提取情感特征的软件。这一步需要将抽象的音乐特质映射到物理运动与光的行为上，随后研究人员将这些信号与机器人的协同行动联系起来。

除了艺术领域，该项目还为群体协同提供了见解。类似系统可用于支持环境监测、精准农业和搜救行动，行星探索也可能受益于协调的机器人群体。这项研究契合了滑铁卢大学的"全球未来倡议"，该计划旨在促进探索新兴技术如何塑造文化与社会的跨学科工作。

展望未来，诺托米斯塔计划与专业画家和音乐家合作。后续工作将包括用户研究和公开展览，以探索观众如何与机器人辅助艺术进行互动。