一种基于智能控制的钢琴演奏系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于智能控制的钢琴演奏系统，包括钢琴、钢琴椅、检测装置、警报装置、调整装置、识别装置、显示装置、拨动装置和处理器，检测装置用于对使用者的指法进行检测，以检测使用者手部或者肢体的动作；识别装置用于对使用者的手势或者肢体的姿势进行识别，以确定使用者的手势或者肢体的动作的准确；警报装置基于检测装置和识别装置的数据进行监控；调整装置用于对使用者手部的移动方向或者姿势进行调整，以调整为标准的演奏姿势；拨动装置用于对琴谱进行夹持和翻动，以确保对琴谱智能的翻动。本发明专利技术通过采用识别机构用于对使用者的手势或者体姿进行采集，以评估弹钢琴的姿势或者指法。或者指法。或者指法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能控制的钢琴演奏系统


[0001]本专利技术涉及乐器教学
，尤其涉及一种基于智能控制的钢琴演奏系统。

技术介绍

[0002]对于钢琴初学者来说，正确的弹奏姿势能够使学琴的过程更加顺利，少走弯路，弹奏时，应保证双手放在键盘上时，肘部和前臂的高度与键盘一致，目前，关于弹奏姿势的规范，往往依靠于老师在课堂上进行纠正，而在课外自己练琴时，由于缺乏监督，弹奏姿势极易变形，无法达到有效训练的作用。
[0003]如CN109493686B现有技术公开了一种基于混合现实的钢琴训练系统及方法，目前有部分技术利用ipad等工具将处理过的乐谱通过虚拟手指的形式在键盘上表现出来，也有技术利用增强现实在空间中添加虚拟的音符来协助练习，但是这些方法需要使用者注视琴键，长时间练习对颈椎造成过大压力，同时由于虚拟音符的位置原因导致弹奏坐姿无法调整。
[0004]经过大量检索发现存在的现有技术如CN108389471A公开了一种钢琴练习器，该练习器用于进行手型及手指力度训练，但该钢琴练习器具有如下的不足：通过调节撑杆调整手指间距，不同人训练时间距不一，不利于培养标准琴键手指间距的习惯；使用辅助球置于手心处，容易造成训练者手心支撑手指的习惯，真实弹奏时难以保持手型；更重要的是该练习器无计数及诊断功能，训练者无法直观统计按键力度、次数等信息，难以定量化的对错误手型进行纠正和训练，训练效果大打折扣。另外，该装置通过多个机械传动实现，结构复杂，练习过程中容易出现故障。
[0005]为了解决本领域普遍存在灵活程度较差、无法对不同的练习者进行调整、弹琴手指之间的灵活度训练无法练习、无法调整坐姿、无法兼顾翻谱和智能程度低等等问题，作出了本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，针对目前钢琴教学所存在的不足，提出了一种基于智能控制的钢琴演奏系统。
[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种基于智能控制的钢琴演奏系统，包括钢琴和钢琴椅，还包括检测装置、警报装置、调整装置、识别装置、显示装置、拨动装置和处理器，所述检测装置、警报装置、调整装置、识别装置、显示装置、拨动装置和处理器设置在所述钢琴或钢琴椅上；所述检测装置用于对使用者的指法进行检测，以检测所述使用者手部或者肢体的动作进行检测；所述识别装置用于对所述使用者的手势或者肢体的姿势进行识别，以确定使用者的手势或者肢体的动作的准确；所述警报装置基于所述检测装置和所述识别装置的数据进行监控，若超过设定的阈值，则触发警报；所述调整装置用于对所述使用者手部的移动方向或者姿势进行调整，以调整为标准的演奏姿势；所述显示装置用于对当前错误或者当前的琴音进行显示，以
确保所述使用者的动作或者姿势、以及在钢琴上触发的各种指示信息能被显示；所述拨动装置用于对琴谱进行夹持和翻动，以确保对所述琴谱智能的翻动；所述处理器分别与所述检测装置、警报装置、调整装置、识别装置、显示装置和拨动装置控制连接；
[0009]所述检测装置包括检测机构和传输机构，所述检测机构用于对所述使用者的手指或者肢体的动作进行检测，以确定使用者的手指或者肢体动作的幅度和位置数据；所述传输机构用于对所述检测机构的数据与所述处理器进行传输；
[0010]所述检测机构包括若干个检测探头、检测手套、限位构件和偏移构件，各个所述检测探头设置在所述检测手套上且设置在使用者手指或者腕部的关节处，以对所述手指或者腕部的弯曲度进行检测；所述检测手套包裹整个手掌并延伸至腕部；所述限位构件设置在所述手指或者腕部的关节处，以控制其在可允许的范围内活动；所述偏移构件用于对横向偏移量进行检测，以确定所述使用者的横向偏移范围。
[0011]可选的，所述识别装置包括识别机构和偏转机构，所述偏转机构用于对所述识别机构角度进行调整；所述识别机构用于对所述使用者的手势或者体姿进行采集；所述识别机构包括识别探头、支撑构件和磁吸构件，所述识别探头设置在所述支撑构件上，且在使用时朝向所述使用者的手部或者肢干，以对所述使用者的手势或者动作体姿的摆动幅度进行采集；所述支撑构件用于支撑所述识别探头，所述支撑构件的一端与所述识别探头连接，另一端与所述磁吸构件连接；所述磁吸构件固定在所述钢琴的任意一侧外壁，以使所述支撑构件能与所述钢琴任意一侧外壁连接。
[0012]可选的，所述调整装置包括调整机构和引导机构，所述调整机构用于对所述使用者的横向或纵向移动的范围进行调整；所述引导机构用于对所述使用者的移动方向或调整方向进行引导；所述调整机构包括托槽、调整轨道、移动构件和升降构件，所述升降构件分别与所述移动构件和所述托槽连接，以调整所述托槽在不同的高度；所述移动构件与所述调整轨道滑动卡接，并沿着所述调整轨道的延伸方向滑动；所述升降构件设置在所述移动构件上并通过托槽对所述使用者手腕的高度进行调整。
[0013]可选的，所述调整机构还包括支撑架，所述支撑架与钢琴的键盘的长度等长，并嵌套在所述钢琴朝向所述使用者的一侧边沿；所述调整轨道设置在所述支撑架上，且所述调整轨道的轨道朝向与琴键的移动方向平行；所述支撑架与所述钢琴主体通过磁吸的方式可拆卸连接，使得所述支撑架能够根据实际的需要进行装载；所述支撑架的两侧分别设置有连接杆，且与所述钢琴本体接触的端部设置有磁性材料，以固定吸附在所述钢琴朝向所述使用者的一侧边沿。可选的，所述警报装置包括警报机构和交互机构，所述警报机构基于所述检测装置和所述识别装置的数据进行实时监控；若超过设定的阈值，则针对不同的阈值范围进行动态的警报；所述交互机构用于与所述显示装置进行配合，以显示警报的内容；所述警报机构包括警报单元和连接单元，所述连接单元接收所述检测装置和所述识别装置的数据，以实现对多路数据进行汇总；所述警报单元基于所述连接单元采集的多路数据与设置的阈值比对，以确定当前的警报类型。
[0014]可选的，所述显示装置包括显示机构和转向机构，所述显示机构用于对当前执行的操作和预警数据进行显示；所述转向机构对所述显示机构的方向进行调整；所述显示机构包括显示屏、分析单元和评估单元，所述分析单元基于所述预警装置的数据进行分析；所述评估单元用于对所述使用者的演奏过程执行的操作进行评估；所述转向机构包括固定构
件和转向构件，所述固定构件用于对所述显示机构进行固定，以确保所述显示机构始终处于竖立的姿势；所述转向构件对所述固定构件偏转的角度进行调整。可选的，
[0015]所述拨动装置包括夹持机构和拨动机构，所述夹持机构对琴谱进行夹持，以实现对所述琴谱的稳定夹持；所述拨动机构用于对所述琴谱进行拨动，以实现所述琴谱在不同的谱页之间进行翻页；
[0016]所述夹持机构包括支撑板、感应槽、限位杆和限位驱动机构，所述支撑板的一侧端面的中部设有感应槽，所述感应槽内设有对所述琴谱夹持的夹持腔；所述感应槽设有感应件，以感应所述琴谱与所述夹持腔对准；所述限位杆与所述限位驱动机构驱动连接形成限位部，所述限位部设置在所述支撑板的一侧，并与所述琴谱的纸面接触。
[0017]可选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能控制的钢琴演奏系统，包括钢琴和钢琴椅，其特征在于，还包括检测装置、警报装置、调整装置、识别装置、显示装置、拨动装置和处理器，所述检测装置、警报装置、调整装置、识别装置、显示装置、拨动装置和处理器设置在所述钢琴或钢琴椅上；所述检测装置用于对使用者的指法进行检测，以检测所述使用者手部或者肢体的动作；所述识别装置用于对所述使用者的手势或者肢体的姿势进行识别，以确定使用者的手势或者肢体的动作的准确；所述警报装置基于所述检测装置和所述识别装置的数据进行监控，若超过设定的阈值，则触发警报；所述调整装置用于对所述使用者手部的移动方向或者姿势进行调整，以调整为标准的演奏姿势；所述显示装置用于对当前错误或者当前的琴音进行显示，以确保所述使用者的动作或者姿势、以及在钢琴上触发的各种指示信息能被显示；所述拨动装置用于对琴谱进行夹持和翻动，以确保对所述琴谱智能的翻动；所述处理器分别与所述检测装置、警报装置、调整装置、识别装置、显示装置和拨动装置控制连接；所述检测装置包括检测机构和传输机构，所述检测机构用于对所述使用者的手指或者肢体的动作进行检测，以确定使用者的手指或者肢体动作的幅度和位置数据；所述传输机构用于对所述检测机构的数据与所述处理器进行传输；所述检测机构包括若干个检测探头、检测手套、限位构件和偏移构件，各个所述检测探头设置在所述检测手套上且设置在使用者手指或者腕部的关节处，以对所述手指或者腕部的弯曲度进行检测；所述检测手套包裹整个手掌并延伸至腕部；所述限位构件设置在所述手指或者腕部的关节处，以控制其在可允许的范围内活动；所述偏移构件用于对横向偏移量进行检测，以确定所述使用者的横向偏移范围。2.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的钢琴演奏系统，其特征在于，所述识别装置包括识别机构和偏转机构，所述偏转机构用于对所述识别机构采集的使用者的手势或者体姿角度进行调整；所述识别机构用于对所述使用者的手势或者体姿进行采集；所述识别机构包括识别探头、支撑构件和磁吸构件，所述识别探头设置在所述支撑构件上，且在使用时朝向所述使用者的手部或者肢干，以对所述使用者的手势或者动作体姿的摆动幅度进行采集；所述支撑构件用于支撑所述识别探头，所述支撑构件的一端与所述识别探头连接，另一端与所述磁吸构件连接；所述磁吸构件固定在所述钢琴的任意一侧外壁，以使所述支撑构件能与所述钢琴任意一侧外壁连接。3.根据权利要求2所述的一种基于智能控制的钢琴演奏系统，其特征在于，所述调整装置包括调整机构和引导机构，所述调整机构用于对所述使用者的横向或纵向移动的范围进行调整；所述引导机构用于对所述使用者的移动方向或调整方向进行引导；所述调整机构包括托槽、调整轨道、移动构件和升降构件，所述升降构件分别与所述移动构件和所述托槽连接，以调整所述托槽在不同的高度；所述移动构件与所述调整轨道滑动卡接，并沿着所述调整轨道的延伸方向滑动；所述升降构件设置在所述移动构件上并通过托槽对所述使用者手腕的高度进行调整。4.根据权利要求3所述的一种基于智能控制的钢琴演奏系统，其特征在于，所述调整机构还包括支撑架，所述支撑架与钢琴的键盘的长度等长，并嵌套在所述钢琴朝向所述使用者的一侧边沿；所述调整轨道设置在所述支撑架上，且所述调整轨道的轨道朝向与琴键的移动方向平行；所述支撑架与所述钢琴主体通过磁吸的方式可拆卸连接，使得所述支撑架...

【专利技术属性】
技术研发人员：高捷，张亚婷，张琳舒，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：发明
国别省市：