新机器人！采用聚氨酯弹性体的软体机器人可以实现自我修复
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如果机器人想要冒险进入人类无法到达的偏远环境，例如深海水下环境或偏远的外太空，他们不仅需要动力和到达那里的方式，还需要能够照顾自己。
为此，康奈尔工程学院机械和航空航天工程副教授Rob Shepherd领导的团队将光学传感器与一种复合材料结合在一起，创造出了一种软体机器人，可以随时随地检测损伤——然后在现场自我修复。
他们的论文《用于损伤智能软体系统的自主自愈光学传感器》于12月7日发表在《科学进展》杂志上。主要作者是博士生Hedan Bai。
为此，康奈尔工程学院机械和航空航天工程副教授Rob Shepherd领导的团队将光学传感器与一种复合材料结合在一起，创造出了一种软体机器人，可以随时随地检测损伤——然后在现场自我修复。
他们的论文《用于损伤智能软体系统的自主自愈光学传感器》于12月7日发表在《科学进展》杂志上。主要作者是博士生Hedan Bai。
Shepherd表示："我们的实验室一直在努力使机器人使用寿命更长、更敏捷，这样它们就能够以更大的能力运行更长时间。问题是，如果你让机器人长时间运作，它们就会积累损伤。因此，我们如何能让它们修复或处理这种损害呢？"
修复的第一步是机器人必须能够识别需要修复的内容。
多年来，Shepherd的有机机器人实验室一直在使用弹性光纤传感器，从皮肤到可穿戴技术。这使得软件机器人和相关组件尽可能灵活实用。
在光纤传感器中，来自LED的光通过光波导传输。当材料变形时，光电二极管可以检测光束强度的变化。这种技术的优点之一是，如果波导被击穿或切割，它仍然可以传输光。
研究人员将传感器与聚氨酯脲弹性体结合，后者结合氢键以实现快速愈合，并通过二硫交换增加强度。
结果是SHeaLDS，一种用于动态感应的自修复光电导体，提供可靠的动态感应，可以抵抗损伤，并且可以在室温下从切口自愈，无需任何外部干预。
为了演示这项技术，研究人员将SheaLDS安装在一个类似于四条腿海星的软机器人中，并为其配备了反馈控制。研究人员总共刺破了它的一条腿六次后，机器人能够在大约一分钟内检测到损伤并自行修复每个伤口。机器人还可以根据感知到的损伤自动调整其步态。
虽然这种材料很坚固，但它不是坚不可摧的。
Shepherd教授介绍表示：“它们的性质与人体相似。烧伤、酸腐蚀或烧伤都不能很好地愈合，因为这会改变化学性质。但我们可以很好地治愈伤口。”
Shepherd教授计划将SheaLDS与用于识别触觉事件的机器学习算法相结合，最终创造出“一个寿命长的机器人。它不仅拥有一个自我修复的皮肤，还使用相同的皮肤来感知周围环境，这样它就可以完成更多的任务。”
