Die Cornell University bringt den Roboter „Terminator' auf den Markt, der Schäden selbst reparieren kann

​Produziert von Big Data Digest

Autor: Caleb​

„Der Terminator“ ist zu einem Klassiker im Herzen vieler Science-Fiction-Filmfans geworden.

Im Film entwickelt sich der Roboter T-800 schließlich von einem emotionslosen Roboter zu einem Lebewesen, das die menschliche Natur und das Leben versteht.

Neben dem Bild des T-800, das tief in den Herzen der Menschen verwurzelt ist, ist auch die Fähigkeit des Bösewichts aus flüssigem Metall, sich selbst zu verwandeln, zu imitieren und zu reparieren, tief in den Herzen der Menschen verwurzelt.

Seit kurzem arbeiten Ingenieure der Cornell University daran, diese Selbstheilungsfähigkeit wiederherzustellen.

Aber ihre Roboter sind nicht so gruselig, sie sehen sogar ein bisschen süß aus:

Laut Forschern können diese kleinen weichen vierbeinigen Seesternroboter Licht verwenden, um äußere Schäden zu erkennen und selbständig zu wirken. Reparatur vor Ort.

Wie im Bild unten gezeigt, durchbohrten die Forscher während des Experiments sechsmal eines der Beine des Roboters, und dann erkannte der Roboter den Schaden, reparierte jede Wunde selbst in etwa einer Minute und machte eine „Flucht“. Aktion, „wie die Stressreaktion eines Tieres.“

Diese Art von Schadensintelligenz ist in einigen schadensanfälligen Umgebungen, wie z. B. Raumanzügen und Überschallfallschirmen im Weltraum, sowie in Anwendungen, bei denen die Lebensdauer der Ausrüstung eine höhere Priorität hat, wie z. B. tragbare Geräte, von entscheidender Bedeutung für die Mensch-Computer-Interaktion.

Das Team hofft, den Roboter mit maschinellen Lernalgorithmen zu kombinieren, die die verschiedenen „taktilen Ereignisse“ identifizieren können, denen er möglicherweise ausgesetzt ist.

Professor Rob Shepherd von der Cornell University sagte: „Das Labor hat hart daran gearbeitet, Roboter langlebiger und agiler zu machen, damit sie länger arbeiten können und stärkere Funktionen haben.“ Verwandte Forschungsergebnisse wurden in SCIENCE veröffentlicht ADVANCES in Form eines Papiers.

Papierlink:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq2104

Die Selbstheilung von Robotern ist eigentlich eine chemische Reaktion

Auch wenn der Roboter längere Zeit im Einsatz ist, häuft sich der Schaden weiter an.

Damit der Roboter diese Schäden selbst reparieren kann, sind einige Methoden erforderlich.

Das ist natürlich der Druckluft zu verdanken, die durch den Körper des Roboters gepumpt wird. Der Roboter ist mit einer Schicht selbstheilender Glasfasersensoren bedeckt, die mit LED-Leuchten kombiniert sind, die kleinste Veränderungen auf seiner Oberfläche erkennen.

In einem faseroptischen Sensor wird das Licht der LED durch eine Struktur namens Lichtwellenleiter geschickt, die den Strahl in eine bestimmte Richtung leitet.

Der Roboter ist außerdem mit einer Fotodiode ausgestattet, die Änderungen der Lichtintensität erkennt, um festzustellen, wann und wo sich das Material verformt.

Um den Heilungsprozess effizienter zu gestalten, verwendeten die Forscher Polyurethan-Harnstoff-Elastomer, ein transparentes und elastisches Material, als „Haut“ des Roboters.

Wenn der Roboter beschädigt wird, kommt es auf seiner exponierten Seite zu einer chemischen Reaktion, die die Neuorganisation ineinandergreifender Polymerketten auslöst und ihm ermöglicht, sich selbst zu heilen.

Diese SHeaLDS-Technologie (selbstheilende Lichtleiter für dynamische Erkennung) ist der Schlüssel dazu, dass ein verletzungsresistenter Softroboter Wunden bei Raumtemperatur ohne externe Eingriffe selbst heilen kann.

Durch die Implementierung dieser Selbstheilungstechnologie können zukünftige Roboter Softwaresysteme in bestimmten Umgebungen reparieren, beispielsweise Raumanzüge oder Unterwasserausrüstung, die von Weltraummüll getroffen wurde.

Das Aufkommen von Robotern im Terminator-Stil

Die Filmreihe „Terminator“ wurde 1984 veröffentlicht und gelangte in die Öffentlichkeit, und verwandte Technologien sind in den letzten Jahren allmählich populär geworden.

Im Jahr 2020 führten der U.S. Army Research Service und die Northwestern University Forschungen zu verwandten Technologien durch. Forscher versuchen, synthetische Materialien mit lebenden biologischen Organismen zu verschmelzen, um die Funktionen des T-1000-Roboters zu erreichen. Sie sagen jedoch, dass sich seine technische Basis von der im Film gezeigten unterscheidet und auch die Selbstwiederherstellungsgeschwindigkeit des Roboters langsamer ist.

Davanne Poire, Programmmanagerin des Polymerchemieprogramms des U.S. Army Research Service, sagte in einem Bericht: „Die Fähigkeit, zelluläre Geräte zur Herstellung nicht-biologischer Polymere zu nutzen und zu konstruieren, wird künstliche synthetische Materialien im Wesentlichen verändern und Bereiche mit Biofunktionalität einführen.“ könnte fortschrittliche Hochleistungsmaterialien wie Nanoelektronik, selbstheilende Materialien und andere nützliche Materialien für die Armee ermöglichen.“

Das Verfahren könnte auch viele weitere Verwendungsmöglichkeiten haben, darunter die Herstellung von Materialien zum Schutz der Körper von Soldaten, Brennstoffzellen, die Strom erzeugen können, und verschiedener Arten neuer elektronischer Geräte. Theoretisch kann es länger halten als aktuelle Geräte.

2017, Freiheit in Brüssel, Forscher der belgischen Universität haben außerdem ein neues Material mit automatischer Wiederherstellungs- und automatischer Heilungsfunktion eingeführt, das nach einer leichten Messerverletzung automatisch in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren kann.

Dieses selbstheilende Material ist ein geleeartiges Polymer. Durch Erhitzen für 40 Minuten und 176 Grad Fahrenheit kommt es zu einer besonderen Reaktion im Inneren des Materials untereinander, um eine Selbstreparatur durchzuführen. Unter normalen Temperaturbedingungen kann die gesamte Roboterleistung 24 Stunden lang vollständig wiederhergestellt werden.

Die Entwickler testeten auch eine Roboterklaue, die zum Greifen von Gegenständen verwendet wurde. Nach einem ganzen Tag der Fusion reparierte sich die Roboterklaue, die eine Messerwunde erlitten hatte, endlich selbst.

Universitätsmaschinen und Mehrkörper Bram Vanderborght, ein Doktorand im Forschungs- und Entwicklungsteam für Mechanik, sagte: „Für Baymax in „Power Rangers“ können wir die traditionellen mechanischen Elemente des Roboters ändern und durch flexible Materialien ersetzen. Im Film repariert sich Baymax selbst Der Prozess hat bei vielen Menschen einen tiefen Eindruck hinterlassen, und tatsächlich können alle Roboter durch ein selbstheilendes Material die gleiche Selbstheilungsfunktion erreichen wie Menschen und natürliche Tiere.

Dieses selbstheilende Material bietet nicht nur eine kostengünstigere und einfachere Reparaturmethode für aktuelle Roboter, sondern hat auch einen erheblichen und tiefgreifenden Einfluss auf die Forschung, Entwicklung und den Bau von zukünftige Roboter, und Sie müssen sich keine Sorgen mehr machen, dass der Roboter wegen der Gefahr einer Beschädigung zu sperrig ist.

Es lohnt sich immer noch darüber nachzudenken, ob die Handlung von „Terminator“ bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung verwandter Technologien umgesetzt wird, wenn Roboter stark genug sind, sich selbst zu reparieren in Wirklichkeit Inszeniert?

Verwandte Berichte:

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-11520519/Terminator-style-robot -survive-STABBED.html

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