Этот робот знает, когда его ранили, и остановит все, чтобы залечить

Компьютерные новости и новости технологий на Game-Zoom

В наши дни автономные роботы обсуждаются в наукограде, но команда Корнельского университета теперь утверждает, что разработала мягкого робота, который не только обнаруживает повреждения, но и восстанавливает их самостоятельно в течение нескольких минут. Теперь область мягкой робототехники не чужда таким, казалось бы, чудесным инновациям. В 2021 году исследователи из Сингапура продемонстрировали материал под названием AiFoam (сокращение от искусственно иннервированной пены), обладающий аналогичными свойствами. Изготовленные из эластичного полимера со свойствами снижения поверхностного натяжения, подушечки из этого материала могут заживать при порезах.

Цель состоит в том, чтобы надеть их на роботизированные придатки, чтобы они могли выдержать общий износ. Мета, например, могла бы извлечь выгоду из таких материалов. Технический титан работает над собственным материалом «искусственной кожи» под названием ReSkin, который достаточно чувствителен к внешним раздражителям и сделает роботизированные конечности менее неуклюжими. Meta продемонстрировала свои навыки, заставив роботизированные большие пальцы брать виноградину, не раздавливая ее в мякоть. Но самая большая проблема заключается в том, чтобы совместить в одном пакете зондирование и лечение. Группа в Корнелле, кажется, взломала код.

Поздоровайтесь с самовосстанавливающимися световодами для динамического зондирования (SHeaLDS), системой, состоящей из «прочного, прозрачного и автономно самовосстанавливающегося» полимера и оптических волноводов, которые могут обнаруживать поверхностные повреждения и лечить их. Начнем с сенсорной части. Роботы в основном представляют собой сеть проводов, которые посылают сигналы из одного региона в другой. Если провода, ведущие к конечности, повреждены, роботизированный мозг не будет знать, что он получил травмы, которые необходимо исправить. Оптические волноводы, которые используют свет для передачи информации, все равно могут передавать информацию, если их разрезать или проколоть. Этот особый вид оптического волокна, разработанный в Корнелле, также может растягиваться и специально разработан для мягкой робототехники.

Найти, исправить, все за считанные минуты

Изображение: Корнельский университет

Следующий шаг — спроектировать вещи таким образом, чтобы одна и та же система могла ощущать окружающую среду для выполнения различных заранее запрограммированных задач, а также исцелять себя, когда это необходимо. Для этого команда соединила эти специальные волоконно-оптические датчики с самовосстанавливающимся эластомером на основе полиуретанмочевины (sPUU). При нанесении на четвероногого робота, похожего на морскую звезду, и нескольких ударах ножом система заживала в течение нескольких минут при комнатной температуре. Кроме того, для этого не требовалось никаких внешних указаний. Заживление происходит на молекулярном уровне с использованием серных и водородных связей.

Во время испытаний команда обнаружила, что даже если поврежденная часть подвергается воздействию воды, большая часть ее способности к самовосстановлению остается нетронутой. В исследовательской статье, опубликованной в журнале ScienceAdvances, отмечается, что целебные свойства SHeaLDS можно улучшить с помощью контролируемого нагревания. Это также продвигает идею о том, что наночастицы, обеспечивающие светозависимое нагревание, могут однажды быть встроены в систему для ускорения процесса заживления. Конечная цель — добиться чего-то похожего на физический интеллект у животных. Этот интеллект роботов может оказаться чрезвычайно полезным для сценариев, подверженных повреждениям, таких как изготовление скафандров, парашютов для космических кораблей, носимых устройств и машин, работающих в суровых условиях.

Последнее обновление 05.01.2023