Thiệt hại cảm biến và tự chữa lành cơ bắp nhân tạo được coi là bước tiến lớn trong robots

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một cơ bắp nhân tạo tự phục hồi để sử dụng trong robot mềm và hệ thống đeo. Nó mô phỏng khả năng phát hiện và tự phục hồi tổn thương của động vật và thực vật. Sự phát triển này của nhóm kỹ sư tại Đại học Nebraska–Lincoln được cho là giải quyết vấn đề lâu dài của các hệ thống tổng hợp. Việc phát hiện tổn thương và tự sửa chữa là các đặc điểm quan trọng của sinh vật hữu cơ, nhưng lại là thách thức phức tạp cho các nhà sản xuất robot.

Các nhà nghiên cứu đã áp dụng phương pháp biomimicry để phát triển một hệ thống có khả năng phát hiện hư hại do thủng hoặc áp lực cực lớn, xác định vị trí hư hại và tự động khởi động quá trình tự sửa chữa. Hệ thống đa lớp này đã được trình bày tại Hội nghị Quốc tế về Robotics và Tự động hóa IEEE gần đây ở Atlanta, Georgia.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển vật liệu metamaterials mới, mở ra khả năng tạo ra chip máy tính linh hoạt và co giãn. Họ cũng tạo ra robot mềm in 3D có thể đi ra khỏi máy in. Dự án PiEEG Bio Lab kích thước như chiếc vali được điều khiển bởi Raspberry Pi. Bắp thịt, hay bộ truyền động, có ba lớp; lớp dưới cùng là lớp phát hiện hư hỏng, gồm da điện tử mềm từ vi giọt kim loại lỏng trong silicone elastomer.

Tiếp theo, một elastomer nhiệt dẻo cứng được sử dụng làm lớp giữa, đóng vai trò là thành phần tự phục hồi. Lớp trên cùng là lớp kích hoạt, co lại và giãn nở theo sự thay đổi áp suất nước. Để tạo ra cơ chế tự sửa chữa mà không cần can thiệp bên ngoài, cần có nhiều dòng điện giám sát chảy trong mạng lưới trên bề mặt của thiết kế này.

Thiệt hại được cảm nhận như sự gián đoạn trong mạng điện. Mạng này sẽ tự động truyền nhiệt đến các khu vực bị hư hại, làm nóng lớp thermoplastic để bịt kín vết rách, giúp "tự chữa lành vết thương," theo các nhà nghiên cứu. Nếu có thiệt hại thêm trong cùng khu vực, các nhà khoa học đã nghĩ ra một bước để thiết lập lại mạng điện của lớp da.

Kỹ thuật thực hiện reset sử dụng tác động của hiện tượng điện di, trong đó dòng điện làm cho các nguyên tử kim loại di chuyển. Nếu không có hệ thống này, hệ thống tự phục hồi chỉ có thể hoàn thành một chu kỳ hư hỏng và sửa chữa, vì vậy đây là một đổi mới rất quan trọng. Các nhà nghiên cứu ở Nebraska đã nghĩ đến việc ứng dụng công nghệ này trong robot nông nghiệp, nơi thường bị hư hại bởi cành cây hoặc gai.

Tuy nhiên, nhóm cũng thấy tiềm năng ứng dụng công nghệ này trong các thiết bị theo dõi sức khỏe đeo trên người và các ứng dụng điện tử tiêu dùng khác. Hãy theo dõi Toms Hardware trên Google News để nhận tin tức, phân tích và đánh giá mới nhất. Nhớ nhấn nút Theo dõi.

Nguồn: www.tomshardware.com/peripherals/wearable-tech/damage-sensing-and-self-healing-artificial-muscles-heralded-as-huge-step-forward-in-robotics