Berta Sándor
Önmagát gyógyítja egy robot
A következő lépést egy öngyógyító bőrrel felvértezett gép megalkotása jelentheti.
A Cornell Egyetem kutatócsoportja egy olyan csillag alakú robotot fejlesztett ki, amely önállóan képes felismerni, hogy sérült-e és a helyét is azonosítja. A tudósok ehhez LED-ekkel ellátott száloptikai érzékelőket használtak. A gép ezután azonnal eltávolítja az észlelt sérülést. Minél hosszabb ideig üzemelnek a robotok, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy meghibásodnak. Ennek megfelelően egy egységnek képesnek kell lennie arra, hogy a lehető leggyorsabban észlelje a sérülést, és azt saját maga javítsa ki - írták a szakemberek az Autonomous self-healing optical sensors for damage intelligent soft-bodied systems című tanulmányukban.
A kutatók a hibák észlelésére megalkottak egy dinamikus érzékelésre képes öngyógyító fényvezetőt (SHeaLDS). Ezek LED-ekkel összekapcsolt száloptikai érzékelők és a legkisebb változások, például sérülések észlelésére is alkalmasak. A tudósok a technológiát egy kis méretű, négylábú, csillaghal alakú robotba építették be, amelynek teste részben poliuretán-karbamid elasztomerből készült. Ez utóbbi hidrogénkötéseket tartalmaz, amelyek az anyagot szobahőmérsékleten öngyógyító képességgel ruházzák fel, ugyanakkor némi szilárdságot is kölcsönöznek neki.
A szakemberek egy kísérlet során többször átszúrták a gép lábát. A sérülést az érzékelő érzékelte és a sérülés egy percen belül helyreállt. Mivel az érzékelő a sérült terület helyzetét is érzékeli, a robot képes volt erre reagálni, és a vezérlőelektronikán keresztül ennek megfelelően beállítani a lábmozgását. "A robotban használt elasztomer az emberi húshoz hasonló tulajdonságokkal rendelkezik" - mondta Rob Shepherd professzor, a kutatás vezetője. Az anyag robusztus, de bizonyos típusú sérülések, például a sav és a hő által okozott vagy a kémiai égési sérülések kevésbé gyógyulnak. Ennek oka, hogy az elasztomer kémiai tulajdonságai megváltoznak. A vágások és a szúrt sérülések gyógyulása azonban meglehetősen gyors.
A biztató eredmények birtokában a kutatók most egy olyan öngyógyító robotbőrt szeretnének kifejleszteni, amely tapintható visszajelzéssel rendelkezik. Ehhez a csapat a SHeaLDS és a gépi tanulási algoritmusok ötvözetét szeretné alkalmazni. Az eredmény egy öngyógyító bőrrel rendelkező, kitartó robot lesz, amely érzékeli a környezetét és sokféleképpen használható.
A Cornell Egyetem kutatócsoportja egy olyan csillag alakú robotot fejlesztett ki, amely önállóan képes felismerni, hogy sérült-e és a helyét is azonosítja. A tudósok ehhez LED-ekkel ellátott száloptikai érzékelőket használtak. A gép ezután azonnal eltávolítja az észlelt sérülést. Minél hosszabb ideig üzemelnek a robotok, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy meghibásodnak. Ennek megfelelően egy egységnek képesnek kell lennie arra, hogy a lehető leggyorsabban észlelje a sérülést, és azt saját maga javítsa ki - írták a szakemberek az Autonomous self-healing optical sensors for damage intelligent soft-bodied systems című tanulmányukban.
A kutatók a hibák észlelésére megalkottak egy dinamikus érzékelésre képes öngyógyító fényvezetőt (SHeaLDS). Ezek LED-ekkel összekapcsolt száloptikai érzékelők és a legkisebb változások, például sérülések észlelésére is alkalmasak. A tudósok a technológiát egy kis méretű, négylábú, csillaghal alakú robotba építették be, amelynek teste részben poliuretán-karbamid elasztomerből készült. Ez utóbbi hidrogénkötéseket tartalmaz, amelyek az anyagot szobahőmérsékleten öngyógyító képességgel ruházzák fel, ugyanakkor némi szilárdságot is kölcsönöznek neki.
A szakemberek egy kísérlet során többször átszúrták a gép lábát. A sérülést az érzékelő érzékelte és a sérülés egy percen belül helyreállt. Mivel az érzékelő a sérült terület helyzetét is érzékeli, a robot képes volt erre reagálni, és a vezérlőelektronikán keresztül ennek megfelelően beállítani a lábmozgását. "A robotban használt elasztomer az emberi húshoz hasonló tulajdonságokkal rendelkezik" - mondta Rob Shepherd professzor, a kutatás vezetője. Az anyag robusztus, de bizonyos típusú sérülések, például a sav és a hő által okozott vagy a kémiai égési sérülések kevésbé gyógyulnak. Ennek oka, hogy az elasztomer kémiai tulajdonságai megváltoznak. A vágások és a szúrt sérülések gyógyulása azonban meglehetősen gyors.
A biztató eredmények birtokában a kutatók most egy olyan öngyógyító robotbőrt szeretnének kifejleszteni, amely tapintható visszajelzéssel rendelkezik. Ehhez a csapat a SHeaLDS és a gépi tanulási algoritmusok ötvözetét szeretné alkalmazni. Az eredmény egy öngyógyító bőrrel rendelkező, kitartó robot lesz, amely érzékeli a környezetét és sokféleképpen használható.