Šis robots zina, kad tas ir sadurts, un apturēs visu, lai dziedinātu
Kornela universitātes eksperti ir izveidojuši pašatjaunojošu robotu sistēmu, ko sauc par SHeaLDS, kas var atklāt ievainojumu un izmantot unikālu polimēru pašatveseļošanai.
Autonoms roboti mūsdienās tiek runāts par zinātnes pilsētu, taču Kornela universitātes komanda tagad apgalvo, ka ir izstrādājusi mīkstu robotu, kas ne tikai atklāj bojājumus, bet arī dažu minūšu laikā sadzīst pats. Tagad mīkstās robotikas joma nav sveši šādi šķietami brīnumaini jauninājumi. 2021. gadā pētnieki Singapūrā demonstrēja materiālu ar nosaukumu AiFoam — mākslīgi inervētu putu saīsinājums — kam ir līdzīgas īpašības. Izgatavoti no elastīga polimēra ar virsmas spraigumu pazeminošām īpašībām, no materiāla izgatavotie spilventiņi var sadzīt, ja tie tiek sagriezti.
Mērķis ir novietot tos uz robotizētiem piedēkļiem, lai tie varētu izturēt vispārēju nolietošanos. Piemēram, Meta varētu gūt labumu no šādiem materiāliem. Tehnoloģiju titāns strādā savu “mākslīgās ādas” materiālu, ko sauc par ReSkin kas ir diezgan jutīgs pret ārējiem stimuliem un padarīs robotu ekstremitātes mazāk neveiklas. Meta demonstrēja savas prasmes, liekot robotiem īkšķiem paņemt vīnogu, nesasmalcinot to līdz mīkstumam. Bet lielākā problēma ir sensoru un dziedināšanas apvienošana vienā iepakojumā. Šķiet, ka Kornela grupa ir uzlauzusi kodu.
Sasveicinieties ar pašdziedinošiem gaismas vadiem dinamiskai uztveršanai (SHeaLDS) — sistēmai, ko veido "grūts, caurspīdīgs un autonomi pašatjaunojošs" polimēru un optiskie viļņvadi, kas var atklāt virsmas traumu un izārstēt to, arī. Vispirms sāksim ar sensoru daļu. Roboti būtībā ir vadu tīkls, kas sūta signālus no viena reģiona uz otru. Ja vadi, kas ved uz ekstremitāti, ir bojāti, robotizētās smadzenes neuzzinās, ka tās ir guvušas traumas, kas jālabo. Optiskie viļņvadi, kas paļaujas uz gaismu, lai pārraidītu informāciju, joprojām var pārsūtīt informāciju, ja tie ir sagriezti vai pārdurti. Šis īpašais optiskās šķiedras veids tika izstrādāts plkst Kornels var arī izstiepties, un tas ir īpaši pielāgots mīkstajai robotikai.
Atrodiet, salabojiet, viss dažu minūšu laikā
Nākamais solis ir izstrādāt lietas tā, lai viena un tā pati sistēma varētu sajust savu vidi dažādu iepriekš ieprogrammētu uzdevumu veikšanai un vajadzības gadījumā arī pati sevi izārstēt. Lai to panāktu, komanda savienoja šos īpašos optisko šķiedru sensorus ar pašdziedinošu poliuretāna urīnvielas (sPUU) elastomēru. Uzklājot uz četrkājainiem jūras zvaigznēm līdzīgajiem robotiem un vairākas reizes sadurot ar nazi, sistēma istabas temperatūrā dažu minūšu laikā sadzija pati. Turklāt tas nebija nepieciešami nekādi ārēji norādījumi dari tā. Dziedināšana notiek molekulārā līmenī, izmantojot sēra un ūdeņraža saites.
Pārbaužu laikā komanda atklāja, ka pat tad, ja bojātā daļa ir pakļauta ūdens iedarbībai, lielākā daļa tās pašatveseļošanās spējas joprojām ir neskarta. Pētniecības darbs, kas tika publicēts Science Advances žurnāls atzīmē, ka SHeaLDS ārstnieciskās īpašības var uzlabot ar kontrolētu karsēšanu. Tas arī virza uz priekšu ideju, ka nanodaļiņas, kas nodrošina no gaismas atkarīgu karsēšanu, kādu dienu varētu tikt iestrādātas sistēmā, lai paātrinātu dzīšanas procesu. Galīgais mērķis ir sasniegt kaut ko līdzīgu dzīvnieku fiziskajam intelektam. Šis bojā inteliģenci roboti varētu izrādīties ļoti noderīgs bojājumiem pakļauti scenāriji, piemēram, kosmosa tērpu izgatavošana, izpletņi kosmosa kuģiem, valkājamas ierīces un mašīnas, kas darbojas skarbos apstākļos.
Avots: Kornela hronika, Science Advances