康奈爾大學(xué)的工程師們創(chuàng)造了一種軟體機器人，它能夠檢測到何時何地受損，然后當(dāng)場自我修復(fù)。
研究人員在一個類似于四足海星并配備反饋控制的軟體機器人安裝了SHeaLDS
“我們的實驗室一直在努力讓機器人更耐用、更敏捷，因此它們的運行時間更長，能力更強，”機械和航空航天工程副教授Rob Shepherd說。“如果你讓機器人運行很長時間，它們就會累積損傷。那么我們?nèi)绾尾拍茏屗鼈冃迯?fù)或處理這些損傷呢？”
Shepherd的有機機器人實驗室開發(fā)了可拉伸光纖傳感器，用于軟體機器人和相關(guān)組件——從皮膚到可穿戴技術(shù)。他們在Science Advances上報告了他們的工作。
研究人員在一個類似于四足海星并配備反饋控制的軟體機器人安裝了SHeaLDS
Shepherd說，要使自我修復(fù)發(fā)揮作用，關(guān)鍵的第一步是機器人必須能夠識別出確實有需要修復(fù)的東西。
為此，研究人員開創(chuàng)了一種使用光纖傳感器和LED燈的技術(shù)，能夠檢測機器人表面的微小變化。這些傳感器與聚氨酯脲彈性體相結(jié)合，該彈性體結(jié)合了氫鍵，可快速愈合，二硫化物交換可增強強度。
由此產(chǎn)生的SHeaLDS（用于動態(tài)傳感的自我修復(fù)光導(dǎo)）提供了一種抗損傷的軟體機器人，它可以在室溫下從切口中自我修復(fù)，無需任何外部干預(yù)。
為了演示這項技術(shù)，研究人員將SHeaLDS安裝在一個類似于四足海星的軟體機器人中，并為其配備反饋控制。然后研究人員將它的一條腿刺了六次，之后機器人能夠檢測到損傷并在大約一分鐘內(nèi)自我修復(fù)每次傷口。機器人還可以根據(jù)感知到的損傷自動調(diào)整步態(tài)。
雖然材料堅固，但并非堅不可摧。
“它們具有與人肉相似的特性，”謝潑德說。“你不會因為燃燒、酸或熱的東西而愈合得很好，因為這會改變化學(xué)性質(zhì)。但我們可以很好地治愈傷口。”
Shepherd計劃將SHeaLDS與能夠識別觸覺事件的機器學(xué)習(xí)算法相結(jié)合，最終創(chuàng)造出“一個非常耐用的機器人，它具有自我修復(fù)的皮膚，但使用相同的皮膚來感受其環(huán)境，從而能夠完成更多任務(wù)。”
