Robot mou soft détecte les dommages et se guérit lui-même

Une équipe d’ingénieurs de l’Université Cornell a développé un robot mou qui peut détecter quand et où il a été endommagé avant de se guérir lui-même immédiatement.

La recherche, « Capteurs optiques auto-guérissables pour systèmes intelligents à corps mou », a été publiée dans Science Advances.

Rendre les robots plus durables et agiles

Rob Shepherd est professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial.

« Notre laboratoire essaie toujours de rendre les robots plus durables et agiles, afin qu’ils fonctionnent plus longtemps avec plus de capacités », a-t-il déclaré. « Si vous faites fonctionner les robots pendant une longue période, ils vont accumuler des dommages. Et comment pouvons-nous les laisser réparer ou gérer ces dommages ? »

Le laboratoire de robotique organique du professeur a développé des capteurs à fibres optiques étirables pour les robots mous et les composants associés. Ils peuvent être utilisés de nombreuses manières différentes, notamment dans les technologies de peau et de vêtements.

Selon Shepard, la première étape pour les capacités d’auto-guérison est de permettre au robot d’identifier ce qui doit être réparé. Pour atteindre cet objectif, l’équipe a créé une technique innovante impliquant des capteurs à fibres optiques associés à des lumières DEL qui peuvent détecter des changements minimes à la surface du robot.

Les capteurs sont combinés avec un élastomère d’urée de polyuréthane qui intègre des liaisons hydrogène, ce qui permet une guérison rapide. Il y a également des échanges de disulfure qui augmentent la résistance.

Système d’auto-guérison SHeaLDS

Ce nouveau système a été utilisé pour créer SHeaLDS, qui sont des guides lumineux auto-guérissables pour la détection dynamique. Ils fournissent un robot mou résistant aux dommages capable de se guérir lui-même des coupures à température ambiante, sans aucune intervention externe.

Les chercheurs ont installé SHeaLDS dans un robot mou qui ressemblait à une étoile de mer à quatre pattes. Ils l’ont ensuite équipé d’une commande de rétroaction et ont percé l’une de ses pattes six fois. Le robot a pu détecter les dommages et s’auto-guérir de chaque coupure en environ une minute, et il a pu s’adapter de manière autonome à sa démarche en fonction des dommages détectés.

Malgré le fait que le matériau soit incroyablement solide et résistant, il est important de noter qu’il n’est pas indestructible.

« Ils ont des propriétés similaires à celles de la chair humaine », a déclaré Shepherd. « Vous ne vous guérez pas bien des brûlures, ou des choses avec de l’acide ou de la chaleur, car cela changera les propriétés chimiques. Mais nous pouvons faire un bon travail pour guérir des coupures. »

L’équipe va maintenant essayer d’intégrer SHeaLDS avec des algorithmes d’apprentissage automatique qui peuvent reconnaître les événements tactiles pour créer un robot durable qui a une peau auto-guérissable. Cette même peau peut également être utilisée pour détecter son environnement et effectuer une large gamme de tâches.