Роботы все чаще находятся на гребне волны. Они уже вторглись на фабрики и готовятся войти 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 выводы Шеперда и его коллег «Автономные оптические датчики для устранения повреждений в интеллектуальных программных системах», была опубликована 7 декабря в журнале Science Advances. Я связываю это с вами здесь.
«Наша лаборатория пытается сделать роботов более выносливыми и гибкими, чтобы они работали дольше и с 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 нужно исправить.
Для этого лаборатория органической робототехники Шепарда создала эластичные оптические датчики. В последнем исследовании исследователи объединили датчики с эластомерами, способными «лечить» полученные ими повреждения.
Каков же результат? ЩИТЫ, «самовосстанавливающиеся световоды», которые обеспечивают надежную динамическую чувствительность, устойчивы к повреждениям и могут самовосстанавливаться после порезов при комнатной температуре без какого-либо внешнего вмешательства.
Чтобы продемонстрировать технологию, исследователи установили SHeaLDS в мягкий робот, своего рода четвероногие морские звезды. Исследователи проткнули одну из его лап шесть раз, и робот обнаружил повреждение и «исцелил себя» примерно за минуту. Мало того: самовосстанавливающийся робот также самостоятельно адаптировал свою работу 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.
«У него схожие свойства с человеческой плотью», — сказал Шепард. «Он плохо заживляет ожоги или воздействие кислот, потому что его химические свойства меняются. Но он отлично справляется с порезами».
Shepherd планирует интегрировать SHeaLDS с алгоритмами машинного обучения, которые распознают сенсорные события. На практике способ создать «очень стойкого робота, имеющего самовосстанавливающиеся внешние поверхности и чувствительного к внешней среде». Одним словом: кожа.
Еще один шаг к роботам, более похожим на нас.
