En robot i Terminator-stil kan överleva att bli knivhuggen

Sci-fi-fans kommer att veta att Terminator inte var något annat än en hänsynslös mördarmaskin på grund av dess förmåga att utan ansträngning läka sig själv efter skada.

Nu kan ingenjörer vid Cornell University i New York vara på god väg att återskapa denna anmärkningsvärda självläkande förmåga.

Experter har skapat en robot som kan upptäcka när och var den har blivit skadad och sedan återställa sig själv på plats.

Den slappa lilla roboten, som ser ut som en fyrbent sjöstjärna, använder ljus för att upptäcka förändringar på sin yta som skapas av skären.

Den lilla roboten, som ser ut som en sjöstjärna, kan upptäcka när och var den har blivit skadad och sedan läka sig själv

Den lilla roboten, som ser ut som en sjöstjärna, kan upptäcka när och var den har blivit skadad och sedan läka sig själv

Hur det fungerar?

För att självläkning ska fungera måste roboten kunna identifiera att det är något som behöver fixas.

För att göra detta använde forskarna fiberoptiska sensorer i kombination med LED-lampor som kan upptäcka små förändringar i robotens yta.

Dessa sensorer är förknippade med en polyuretan-urea-elastomer som innehåller vätebindningar, för snabb kemisk läkning.

De resulterande SHeaLDS – självläkande ljusledare för dynamisk avkänning – ger en flexibel, skadebeständig robot som kan självläka från skärsår i rumstemperatur utan någon extern inblandning.

Efter att forskarna punkterat ett av dess ben kunde roboten upptäcka skadan och självläka snitten.

“Vårt labb försöker alltid göra robotar mer hållbara och smidiga, så att de kan arbeta längre med fler funktioner”, säger professor Rob Shepherd vid Cornell University.

“Om du kör robotar under lång tid kommer de att samla på sig skador. Och så, hur kan vi tillåta dem att reparera eller hantera denna skada? »

Även om den inte är oförstörbar, sa Shepherd att den nya sjöstjärnaroboten – som bara är cirka fem tum lång – har egenskaper som liknar mänskligt kött.

“Du läker inte bra från brännskadan, eller saker med syra eller värme, eftersom det kommer att förändra de kemiska egenskaperna,” sa han.

“Men vi kan göra ett bra jobb med att läka sår.”

Teamets X-formade robot kryper som en sjöstjärna tack vare att tryckluft pumpas genom dess kropp.

Den är täckt av ett lager av självläkande fiberoptiska sensorer, som är kopplade till LED-lampor som kan upptäcka små förändringar på dess yta.

I fiberoptiska sensorer skickas ljus från en LED genom en struktur som kallas en optisk vågledare, som styr ljusstrålen i en viss riktning.

I roboten finns också en fotodiod, som upptäcker förändringar i ljusintensitet för att avgöra när och var materialet deformeras.

För själva läkningsprocessen använde de en polyuretan-urea-elastomer för sin “hud”, ett transparent, elastiskt material som innehåller vätebindningar.

Terminatorer kan reparera sig själva.  På bilden är Arnold Schwarzenegger i 'Terminator 2: Judgment Day (1991)

Terminatorer kan reparera sig själva. På bilden är Arnold Schwarzenegger i ‘Terminator 2: Judgment Day (1991)

Efter att forskare punkterade ett av dess ben kunde roboten upptäcka skadan och självläka skärsåren

Efter att forskare punkterade ett av dess ben kunde roboten upptäcka skadan och självläka skärsåren

En slapp robot kan svettas som människor

Robotar skapades av forskare som “svettar” som människor under krävande uppgifter för att hålla dem från överhettning.

Forskare har utvecklat en teknik som gör att maskiner kan “svettas ut” kylvätska som lagras runt den komponent som ansvarar för att flytta och kontrollera systemet.

Robotar och maskiner genererar värme som en biprodukt vid arbetsuppgifter, men det kan göra att den inte fungerar som den ska om den inte svalnar.

Läs mer

När de skärs blir dess exponerade sidor kemiskt reaktiva, vilket utlöser de sammankopplade polymerkedjorna att omorganiseras så att det läker.

Forskarna säger att deras teknologi kallad SHeaLDS – “självläkande ljusledare för dynamisk avkänning” – möjliggör en flexibel, skadebeständig robot som kan självläka från skärsår i rumstemperatur utan någon extern inblandning.

Under sina experiment punkterade de en av botens ben sex gånger, varefter roboten kunde upptäcka skadan, självläka varje skär på ungefär en minut och fortsätta röra sig.

Roboten skulle också kunna anpassa sin gång autonomt beroende på skadan den upptäcker, såsom “djurens flygreaktion inför fara”.

Teamet vill nu integrera boten med maskininlärningsalgoritmer som kan känna igen olika “beröringshändelser” som kan skada den.

“Kombinerat med framsteg inom artificiell intelligens, presenterar SHeaLDS en väg till mer hållbara och anpassningsbara robotar”, säger de i sin artikel, publicerad i tidskriften Forskarna gör framsteg.

“Skadintelligens är avgörande i miljöer som är utsatta för skador, såsom rymddräkter och övervakning av överljudsfallskärmar i rymden, såväl som applikationer där enhetens livslängd är att föredra, såsom bärbara enheter. för interaktion mellan människa och dator.

Roboten är täckt av ett lager av självläkande fiberoptiska sensorer, som är kopplade till LED-lampor som kan upptäcka små förändringar på dess yta

Roboten är täckt av ett lager av självläkande fiberoptiska sensorer, som är kopplade till LED-lampor som kan upptäcka små förändringar på dess yta

Vanligtvis är mjuka robotar konstruerade av flexibla material, modellerade efter de mjuka vävnader som människor och andra organismer är gjorda av.

Problemet är att de mjuka materialen som används gör dem mottagliga för skador från vassa föremål eller övertryck.

Med självläkande kan robotar potentiellt reparera mjuka kroppssystem i vissa miljöer, till exempel rymddräkter som påverkas av rymdskräp eller undervattensutrustning.

Ytterligare utveckling av teknik kan också tillåta mördarrobotar i Terminator-stil, designade för slagfältet, att reparera skador som uppstått i strid.

Mjuka robotar härmar levande vävnad för att göra det möjligt för dem att utföra mänskliga uppgifter bättre

Mjuka robotar är system konstruerade av material med mekaniska egenskaper som liknar levande vävnader.

#Mjuka robotar är byggda av flexibla material, inspirerade av de mjuka vävnader som människor och många andra organismer är gjorda av.

Deras flexibilitet gör att de kan användas för en mängd olika applikationer, från att greppa ömtåliga och mjuka föremål inom livsmedelsindustrin till att utföra minimalt invasiv kirurgi.

De skulle också kunna spela en viktig roll för att skapa realistiska proteser.

Men de mjuka materialen gör dem också känsliga för skador från vassa föremål eller överdrivet tryck.

Skadade komponenter måste då bytas ut för att förhindra att roboten hamnar som skrot.

2017 sa experter från Vrije Universiteit Brussels (VUB) att de hade skapat ett syntetiskt skinn som syftar till att efterlikna naturens självreparationsförmåga, vilket gör det möjligt för robotar att återhämta sig från “skador” som ådragits under träning av sina funktioner.

Professor Bram Vanderborght från BruBotics VUB, som har arbetat med plasten, sa: ”Forskningsresultaten visar lovande framtidsutsikter.

“Robotar kan inte bara göras lättare och säkrare, utan de kommer också att kunna arbeta självständigt längre utan behov av ständiga reparationer.”

För att skapa sitt syntetiska kött använde forskarna gelliknande polymerer som smälter samman när de värms upp och sedan kyls.

När de skadas återgår dessa material först till sin ursprungliga form och läker sedan helt.

Denna princip har tillämpats i tre självläkande robotkomponenter; en gripare, en robothand och en konstgjord muskel.

Dessa fjädrande pneumatiska komponenter har skadats under kontrollerade förhållanden för att testa om den vetenskapliga principen också fungerar i praktiken.

Leave a Comment