Il robot morbido rileva i danni e si cura da solo

Un team di ingegneri della Cornell University ha sviluppato un robot morbido in grado di rilevare quando e dove è stato danneggiato prima di guarire immediatamente. 

La ricerca, "Sensori ottici autonomi autorigeneranti per danni a sistemi intelligenti a corpo molle, "È stato pubblicato in La scienza avanza 

Rendere i robot più duraturi e agili

Rob Shepherd è professore associato di ingegneria meccanica e aerospaziale. 

"Il nostro laboratorio cerca sempre di rendere i robot più duraturi e agili, in modo che funzionino più a lungo con più capacità", ha affermato. “Se fai funzionare i robot per molto tempo, accumuleranno danni. E quindi come possiamo permettere loro di riparare o affrontare quel danno?

Il laboratorio di robotica organica del professore era responsabile dello sviluppo di sensori in fibra ottica estensibili da utilizzare nei robot morbidi e nei relativi componenti. Possono essere utilizzati in molti modi diversi, inclusa la pelle e le tecnologie indossabili. 

Secondo Shepard, il primo passo per le capacità di auto-guarigione è consentire al robot di identificare che qualcosa deve essere riparato. Per raggiungere questo obiettivo, il team ha creato una tecnica innovativa che coinvolge sensori in fibra ottica abbinati a luci LED in grado di rilevare piccoli cambiamenti sulla superficie del robot. 

I sensori sono combinati con un elastomero di poliuretano urea che incorpora legami idrogeno, che consente una rapida guarigione. Ci sono anche scambi disolfuro che aumentano la forza. 

Sistema di autoguarigione SHeLDS

Questo nuovo sistema è stato utilizzato per creare gli SHeaLDS, che sono guide di luce autoriparanti per il rilevamento dinamico. Forniscono un robot morbido resistente ai danni che è in grado di guarire se stesso dai tagli a temperatura ambiente, il tutto senza alcun intervento esterno. 

I ricercatori hanno installato SHeLDS in un robot morbido che assomigliava a una stella marina a quattro zampe. Lo hanno quindi dotato di controllo del feedback e hanno perforato una delle sue gambe sei volte. Il robot è stato in grado di rilevare il danno e di autoguarirsi a ogni taglio in circa un minuto, adattando autonomamente la sua andatura in base al danno rilevato. 

Nonostante il materiale sia incredibilmente robusto e resistente, è importante notare che non è indistruttibile. 

"Hanno proprietà simili alla carne umana", ha detto Shepherd. “Non si guarisce bene dalla bruciatura, o da cose con acido o calore, perché questo cambierà le proprietà chimiche. Ma possiamo fare un buon lavoro di guarigione dai tagli. 

Il team cercherà ora di integrare SHeaLDS con algoritmi di apprendimento automatico in grado di riconoscere eventi tattili per creare un robot duraturo con pelle autorigenerante. Quella stessa pelle può essere utilizzata anche per percepire l'ambiente circostante e completare una vasta gamma di compiti.