Des chercheurs de l’Université Cornell ont mis au point un robot souple capable de détecter exactement quand et où un membre a été endommagé, puis de le restaurer, pour reprendre sa mission le plus rapidement possible.
“Notre laboratoire essaie toujours de rendre les robots plus durables et agiles, afin qu’ils travaillent plus longtemps et avec plus de capacités”, décrit Rob Shepherd, professeur de génie mécanique et aérospatial, décrit le travail de l’équipe. “Le problème est que si vous laissez le bot fonctionner trop longtemps, les dégâts s’accumuleront. Comment pouvons-nous les laisser réparer ou gérer les dégâts ? »
Le premier problème à résoudre pour répondre à cette question : trouver un moyen pour le robot non seulement de détecter qu’il a été endommagé mais aussi de déterminer où se trouve le dommage. La solution : un capteur à fibre optique, constitué d’un matériau élastique, intégré au robot. Lorsqu’un défaut survient, des capteurs détectent les changements d’intensité lumineuse et peuvent localiser le dommage.
Combiné à un élastomère de polyuréthane à base d’urée doté de liaisons hydrogène capables de cicatriser rapidement les matériaux lors de la perforation, ainsi qu’à un échangeur de disulfure pour une résistance accrue, le système SHeaLDS de l’équipe – un guide optique auto-cicatrisant pour la détection dynamique – est solide, flexible et peut réparer les dégâts sans réaction.
Pour prouver ce concept, l’équipe a construit un robot doux à quatre pattes en forme d’étoile de mer. L’une des jambes robotiques «étoiles de mer» a été percée six fois, le robot détectant les dommages et se réparant en une minute environ – et a également pu ajuster indépendamment sa démarche pendant la procédure de guérison, en gardant à l’esprit le membre sain.
Lorsque le robot est endommagé, l’intensité de la lumière détectée change, fournissant des informations sur l’emplacement des dommages. (???? : Pie et al.)
“[These materials] Shepard explique les capacités réparatrices des SHeaLDS, avec des propriétés similaires à celles du corps humain. «Il ne guérit pas bien des brûlures, ou des choses avec des acides ou de la chaleur, car cela changerait ses propriétés chimiques. Mais nous pouvons très bien guérir les blessures.
La prochaine étape de l’équipe : intégrer le capteur au système d’apprentissage automatique intégré à l’appareil, qui peut interpréter les données non seulement pour détecter les dommages, mais également pour obtenir des informations sur son environnement – en utilisant la “peau” pour “sentir” la route.
Les travaux de l’équipe ont été publiés en libre accès dans la revue Progrès scientifiques.
