코넬 대학교의 엔지니어 팀은 즉시 치유되기 전에 손상된 시기와 위치를 감지할 수 있는 소프트 로봇을 개발했다.

"지능형 연체 시스템 손상을 위한 자율 자가 치유 광학 센서" 연구는 Science Advances에 게재되었다.

로봇을 보다 오래 지속되고 민첩하게 만들기

Rob Shepherd는 기계 및 항공 우주 공학 부교수이다.

"우리 연구실은 항상 로봇이 더 오래 지속되고 민첩하여 더 많은 기능으로 더 오래 작동하도록 노력하고 있다."고 그는 말했다. “로봇을 오랫동안 작동하게 하면 피해가 누적될 것이다. 그렇다면 어떻게 그들이 그 손상을 수리하거나 처리하도록 허용할 수 있을까?”

교수의 유기 로봇 연구실은 소프트 로봇 및 관련 부품에 사용되는 신축성 광섬유 센서 개발을 담당했다. 스킨 및 웨어러블 기술을 포함하여 다양한 방식으로 사용할 수 있다.

Shepard에 따르면 자가 치유 기능의 첫 번째 단계는 로봇이 수정해야 할 사항을 식별할 수 있도록 하는 것이다. 이를 달성하기 위해 팀은 로봇 표면의 미세한 변화를 감지할 수 있는 LED 조명과 쌍을 이루는 광섬유 센서를 포함하는 혁신적인 기술을 개발했다.

센서는 수소 결합을 포함하는 폴리우레탄 우레아 엘라스토머와 결합되어 빠른 치유가 가능하다. 강도를 증가시키는 이황화 교환도 있다.

SHeaLDS 자가 치유 시스템

이 새로운 시스템은 동적 감지를 위한 자가 치유 광 가이드인 SHeaLDS를 만드는 데 사용되었다. 이들은 외부 개입 없이 상온에서 베인 상처로부터 스스로 치유할 수 있는 손상 방지 소프트 로봇을 제공한다.

연구원들은 다리가 네 개인 불가사리를 닮은 소프트 로봇에 SHeaLDS를 설치했다. 그런 다음 피드백 제어 장치를 장착하고 다리 중 하나를 여섯 번 찔렀다. 로봇은 약 1분 만에 손상을 감지하고 각 상처를 자가 치유할 수 있었고 감지된 손상에 따라 보행을 자율적으로 조정할 수 있었다.

재료가 믿을 수 없을 정도로 견고하고 내구성이 있음에도 불구하고 파괴할 수 없다는 점에 유의하는 것이 중요하다.

Shepherd는 "그들은 인간의 육체와 유사한 특성을 가지고 있다."고 말했다. “브루닝(bruning)이나 산이나 열로 인해 화학적 특성이 변경되기 때문에 잘 치유되지 않는다. 하지만 우리는 베인 상처를 잘 치료할 수 있다.”

팀은 이제 SHeaLDS를 촉각 이벤트를 인식할 수 있는 머신러닝 알고리즘과 통합하여 자가 치유 피부가 있는 지속적인 로봇을 만들려고 한다. 동일한 피부를 사용하여 환경을 감지하고 다양한 작업을 완료할 수도 있다.