Мягкий робот способен обнаружить повреждения и вылечить себя

Инженеры Корнелльского университета создали мягкого робота, способного обнаруживать, когда и где получил повреждение, а затем исцелять себя на месте.

«Наша лаборатория пытается сделать роботов устойчивыми и гибкими, чтобы продлить срок работы и с большими возможностями. Если заставить роботов работать в течение длительного времени, они будут накапливать ущерб. Они должны быть способны справляться с проблемами, — сказал Роб Шеперд, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники».

Лаборатория органической робототехники Shepherd's разработала растягивающиеся волоконно-оптические датчики для использования в мягких роботах и связанных с ними компонентах - от кожи до носимых технологий. Об этом в материале журнала Nature.

Чтобы самовосстановление сработало, по словам Шепарда, первым шагом будет способность робота определять глубину ущерба и как это исправить. Для этого исследователи впервые применили технику с использованием волоконно-оптических датчиков в сочетании со светодиодными лампами, способными обнаруживать мельчайшие изменения на поверхности робота. Эти датчики сочетаются с полиуретановым эластомером мочевины, который включает водородные связи для заживления и дисульфидного обмена при восстановлении прочности. Полученный SHeaLDS - самовосстанавливающиеся световоды для динамического зондирования - обеспечивает устойчивость к повреждениям мягкого робота, который способен самовосстанавливаться при порезах без стороннего внешнего вмешательства. Чтобы продемонстрировать технологию, исследователи установили SHeaLDS в мягкого робота, напоминающего четвероногого морскую звезду, и оснастили системой управления обратной связью. Затем исследователи прокололи одну из ног шесть раз, после чего робот обнаружил повреждение и самовосстановливался после каждого пореза за минуту. Робот также может автономно адаптировать походку в зависимости от повреждений, которые почувствовал.

«Материал наделён свойствами, аналогичными человеческой плоти. Человек долго излечивается при ожоге или контакте с кислотой или теплом, потому что это меняет химические свойства кожи. Но мы помогаем роботу исцеляться при порезах, — сказал Шеперд».

Шепард планирует интегрировать SHeaLDS с алгоритмами машинного обучения, способными распознавать тактильные события, чтобы в конечном итоге создать "прочного робота, который наделён самовосстанавливающейся кожей, и использует ту же кожу, чтобы ощущать окружающую среду, при выполнении большого объёма задач".

0 комментариев