Ученые сообщили о разработке интеллектуальной самовосстанавливающейся искусственной мышцы, позволяющей искать и локализовать повреждения, самостоятельно запускать процесс восстановления без команды со стороны человека.
Проект был презентован на Конференции IEEE по робототехнике и автоматизации (ICRA), которая проходила в конце прошлого месяца на территории Атланты. Разработку ученых из Линкольна включили в топ-финалистов премии ICRA 2025 Best Paper Award из более чем 1500 заявленных работ.
Источник изображения: Naukatv.ru
Эрик Марквицки, работающий на кафедре биомедицинской инженерии вуза, отметил, что в последнее время по всему миру увеличивается интерес к развитию робототехники. Однако, несмотря на всю прогрессивность XXI века, когда люди научились выпускать растяжимую электронику, многие роботы все еще не способны активировать программу самовосстановления после получения повреждений, что усложняет рабочий процесс и способно привести к преждевременному выходу из строя.
Искусственная мышца представляет собой привод, часть робота, которая преобразует энергию в движение. Здесь используется 3-слойная архитектура:
— нижний в виде электронной кожи из микрокапель жидкого металла, встроенный в силиконовый эластомер, отвечает за поиск нарушения целостности;
— средний слой — самовосстанавливающийся компонент из термопластичного эластомера;
— верхний является активирующим слоем, запускающим в движение мышцы под давлением.
Как уточнили ученые, процесс запускается с подачи 5 контрольных токов через нижний слой мышцы, подключенный к микроконтроллеру и сенсорной схеме. Повреждение независимо от причины способствует образованию электрической сети между проводящими путями. Система видит неполадку, начинает увеличивать ток в новой сети. Выделенный участок играет роль локального электронагревателя, преобразующего ток в тепло рядом с травмированной зоной. Требуется несколько минут, чтобы переработать средний термопластичный слой, который герметизирует повреждение, как бы «заживляя» его. Заключительным шагом в этом направлении является возвращение системы в исходное состояние.
Разработка может быть полезной в использовании робототехнических систем, которые вынуждены сталкиваться с острыми предметами, включая стекло и шипы. Люди не всегда сразу могут увидеть повреждение, поэтому важно, чтобы роботы могли самостоятельно восстанавливаться. Это может продлить их срок эксплуатации.
