Robotul moale detectează deteriorarea și se vindecă singur

O echipă de ingineri de la Universitatea Cornell a dezvoltat un robot moale care poate detecta când și unde a fost deteriorat, înainte de a se vindeca singur.

Cercetarea, „Senzori optici autonome de auto-vindecare pentru sisteme moi inteligente”, a fost publicată în Science Advances.

Crearea de roboți mai durabili și agili

Rob Shepherd este profesor asociat de inginerie mecanică și aerospațială.

„Laboratorul nostru încearcă întotdeauna să creeze roboți mai durabili și agili, astfel încât să funcționeze mai mult timp cu mai multe capacități”, a spus el. „Dacă faci roboți să funcționeze mult timp, ei vor acumula deteriorări. Și cum putem să le permitem să repare sau să facă față acestor deteriorări?”

Laboratorul de robotică organică al profesorului a fost responsabil pentru dezvoltarea de senzori optici extensibili care pot fi utilizați în roboți moi și componente conexe. Ei pot fi utilizați în multe moduri diferite, inclusiv în tehnologii de piele și purtabile.

Conform lui Shepard, primul pas pentru capacitățile de auto-vindecare este să permită robotului să identifice că ceva trebuie reparat. Pentru a realiza acest lucru, echipa a creat o tehnică inovatoare care implică senzori optici împerecheați cu lumini LED care pot detecta schimbări minore pe suprafața robotului.

Senzorii sunt combinați cu un elastomer de poliuretan-uree care incorporează legături de hidrogen, ceea ce permite o vindecare rapidă. De asemenea, există schimburi de disulfură care cresc rezistența.

Sistemul de auto-vindecare SHeaLDS

Acest nou sistem a fost utilizat pentru a crea SHeaLDS, care sunt ghiduri de lumină autovindecătoare pentru detectare dinamică. Ele oferă un robot moale rezistent la deteriorări care poate să se vindece singur de tăieturi la temperatura camerei, fără nicio intervenție externă.

Cercetătorii au instalat SHeaLDS într-un robot moale care semăna cu o stea de mare cu patru brațe. Ei l-au echipat cu control de feedback și i-au străpuns unul dintre picioare de șase ori. Robotul a putut detecta deteriorarea și să se vindece singur de fiecare tăietură în aproximativ un minut, și a putut adapta autonom mersul în funcție de deteriorarea detectată.

În ciuda faptului că materialul este extrem de robust și rezistent, este important de remarcat că nu este indestructibil.

„Au proprietăți similare cu cele ale cărnii umane”, a spus Shepherd. „Nu te vindeci bine de la arsuri sau de la lucruri cu acid sau căldură, deoarece aceasta va schimba proprietățile chimice. Dar putem face o treabă bună pentru a ne vindeca de tăieturi.”

Echipa va integra acum SHeaLDS cu algoritmi de învățare automată care pot recunoaște evenimente tactile pentru a crea un robot durabil care are o piele autovindecătoare. Aceeași piele poate fi utilizată și pentru a simți mediul înconjurător și pentru a finaliza o gamă largă de sarcini.