大数据文摘出品:Caleb《终结者》成为众多科幻影迷心中的经典。电影中,机器人T-800从一个没有感情的机器人成长为一个懂得人性和生命的生命体。除了T-800的形象,反派液态金属机器人变形、模仿和自我修复的能力也深入人心。最近,康奈尔大学的工程师们正在努力重建这种自我修复能力。但他们的机器人并不那么可怕,甚至看起来有点可爱:据研究人员称,这些是小型柔软的四足海星机器人,可以利用光来检测外部损伤并就地自我修复。如下图所示,在实验中,研究人员在机器人的一条腿上刺了六次,然后机器人检测到损伤,在大约一分钟内自行修复了每个伤口,并做出了“逃跑”的动作,“就像动物以同样的方式应对压力。”这种损伤智能在易受损伤的环境中至关重要,例如太空中的宇航服和超音速降落伞,以及对设备寿命具有更高优先级的应用,例如用于人机交互的可穿戴设备。该团队希望将机器人与能够识别它可能接触到的不同“触觉事件”的机器学习算法相结合。康奈尔大学教授RobShepherd说:“实验室一直在努力让机器人更耐用、更敏捷,这样它们就能工作更长时间,功能更强大。”相关研究已以论文形式发表在OnSCIENCEADVANCES上。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq2104机器人的自愈其实是一种化学反应在机器人长时间运行后,会持续累积伤害。要让机器人自行修复这些损坏,需要一些技巧。当然,这要归功于通过机器人身体泵送的压缩空气。该机器人覆盖有一层自愈光纤传感器,结合LED灯可检测其表面的微小变化。在光纤传感器中,来自LED的光通过称为光波导的结构发送,该结构将光束引导至特定方向。机器人中还安装了一个光电二极管,可检测光强度的变化以确定材料何时何地发生变形。为了使愈合过程更有效率,研究人员使用聚氨酯脲弹性体作为机器人的“皮肤”,这是一种透明且有弹性的材料。正因为如此,当机器人受损时,其暴露的一侧会发生化学反应,引发互锁聚合物链的重组,从而实现自我修复。这种SHeaLDS技术(用于动态传感的自愈光导)是使抗损伤软体机器人能够在室温下自愈伤口而无需任何外部干预的关键。通过这种自我修复技术的实现,未来的机器人可以在特定环境下修复软件系统,比如宇航服或被太空碎片撞击的水下设备。终结者式机器人的出现《终结者》系列电影于1984年上映并进入大众视野,相关技术也在近年逐渐普及。2020年,美国陆军研究室和西北大学就相关技术进行了研究。研究人员试图将合成材料与活的生物有机体融合,以实现T-1000机器人的功能,但他们表示,其技术基础与电影中展示的不同,机器人的自愈速度也较慢。“利用和设计细胞设备来生产非生物聚合物的能力将从根本上将合成材料引入生物功能。这可以使先进的高性能材料,如纳米电子学、自愈材料和其他有用的材料,供陆军使用。”该工艺还可以有很多额外的用途,包括保护士兵身体的材料、用于发电的燃料电池以及各种新型电子设备。理论上,它可以比有源设备具有更长的使用寿命。2017年,研究人员在比利时布鲁塞尔自由大学还推出了一种具有自我恢复和自愈功能的新材料,轻微刀伤后可以自动恢复原状,这种自愈材料是一种果冻状的聚合物,40年后在176华氏度的温度下加热几分钟,材料内部就会发生特殊反应,通过相互融合进行自我修复,在24小时的常温下,机器人的所有性能都可以完全恢复。研究人员还对机器人进行了测试gripper用于抓取物体。经过一整天的融合,被刀伤到的机器人抓手终于成功自我修复。BramVanderborght,大学博士其力学与多体力学研发组表示,“《超能陆战队》中的‘大白’,我们可以改变机器人传统的机械元件,用柔性材料代替。在电影中,“大白”在警察局。许多人对自愈过程印象深刻,事实上,通过一种自愈材料,所有机器人都可以实现与人类和自然动物相同的自愈功能。”这种自愈材料不仅为现在的机器人提供了一种更便宜、更容易维护的方法,而且对未来机器人的研发和建造也有着重大而深远的影响,而且再也不用担心建造出过于笨重的机器人了。到损坏的危险。还是值得思考的是,随着相关技术的不断进步,当机器人强大到可以实现自愈的时候,《终结者》的剧情是否会在现实中上演呢?相关报道:https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-11520519/Terminator-style-robot-survive-STABBED.html
