Роботы все чаще оказываются на гребне волны. Они уже вторглись на заводы и готовятся ворваться в наши дома на своих ногах.
Однако мы все чаще используем их, чтобы отправиться в отдаленные места, недоступные для людей, например, на морское дно или в далекий космос. Чтобы отправиться туда, им потребуется не только энергия и средства, чтобы добраться туда: им также нужно будет позаботиться о себе. На практике: самовосстановление.
Для этого команда под руководством Роб Шеперд, адъюнкт-профессор машиностроения и аэрокосмической инженерии в Cornell Engineering, объединил оптические датчики с композитным материалом для создания мягкого робота, который чувствует, когда и где ему был причинен вред, а затем исцеляет себя.
Как рождаются самовосстанавливающиеся роботы
Научная статья, в которой представлены результаты, полученные Шепердом и его коллегами, «Автономные оптические датчики для заживления повреждений в интеллектуальных мягких системах», была опубликована 7 декабря в журнале Science Advances. Я связываю это с вами здесь.
«Наша лаборатория пытается сделать роботов более устойчивыми и маневренными, чтобы они работали дольше и обладали большей производительностью», — говорит Шеперд.
Фазы исследования
Первым шагом для такого ремонта является то, что робот должен быть в состоянии определить, что на самом деле есть что-то, что необходимо отремонтировать.
Для этого лаборатория органической робототехники Shepherd создала растягивающиеся оптические датчики. В последнем исследовании исследователи объединили датчики с эластомерами, способными «исцелять» полученные ими повреждения.
Каков же результат? ЩИТЫ, «самовосстанавливающиеся световоды», которые обеспечивают надежное динамическое распознавание, устойчивы к повреждениям и могут самовосстанавливаться от порезов при комнатной температуре без какого-либо внешнего вмешательства.
Чтобы продемонстрировать технологию, исследователи установили SHeaLDS в мягкий робот, разновидность четвероногой морской звезды. Исследователи шесть раз проткнули одну из его лап, робот обнаружил повреждение и «самовосстановился» примерно за минуту. Мало того: самовосстанавливающийся робот также автономно адаптировал свой прогресс в зависимости от обнаруженного им повреждения.
Самовосстанавливающиеся роботы, есть ли слабые места?
Прежде всего, я буду краток: материал прочный, но в любом случае не неразрушимый.
«Оно по свойствам похоже на человеческую плоть», — сказал Шепард. «Он плохо заживает при ожогах или воздействии кислот, потому что его химические свойства изменяются. Но он отлично справляется с сокращениями».
Shepherd планирует интегрировать SHeaLDS с алгоритмами машинного обучения, которые распознают тактильные события. На практике найден путь создания «очень стойкого робота, имеющего самовосстанавливающиеся внешние поверхности, чувствительные к внешней среде». Одним словом: кожа.
Еще один шаг к роботам, более похожим на нас.
