大數據文摘出品
作者:Caleb
《魔鬼終結者》已經成為不少科幻電影迷心中的經典。
電影中機器人T-800從一個沒有感情的機器人最終成長為理解人性與生命的生命體。
深入人心的除了T-800的圖像外,反派液態金屬機器人變形模仿和自我修復的能力也同樣深入人心。
最近,康乃爾大學的工程師們正在努力重建這種自我修復能力。
不過他們的機器人可沒有這麼可怕,看起來甚至有點軟萌:
根據研究人員的說法,就是這些小型軟體四足海星機器人,能利用光線來偵測外部受損狀況,並當場進行自我修復。
正如下圖所示,實驗中研究人員將機器人的一條腿刺穿6次,隨後機器人檢測到了損傷,在大約一分鐘內自我修復了每個傷口,並做出了「逃離」動作,「就像動物的壓力反應一樣」。
#這種損傷智能(damage intelligence)在一些容易損傷的環境中至關重要,例如太空中的太空衣和超音速降落傘,以及設備壽命優先度更高的應用,例如用於人機互動的可穿戴設備。
團隊希望將機器人與能夠識別它可能受到的不同「觸覺事件」的機器學習演算法結合。
康乃爾大學的教授Rob Shepherd表示:「實驗室一直在努力讓機器人變得更耐用、更敏捷,這樣它們就能工作得更久、更強大」
相關研究已經以論文的形式發表在了SCIENCE ADVANCES上。
論文連結:
https://www.science.org/doi/10.1126/ sciadv.abq2104
機器人的自我癒合,其實是一種化學反應
## 機器人長時間運作之後,就會持續累積損傷。 要讓機器人自己來修復這些損傷,還需要一些手法。 當然這得歸功於透過機器人身體泵送的壓縮空氣。在機器人身上覆蓋著一層自我修復的光纖感測器,這些感測器與能夠檢測其表面微小變化的LED燈結合在一起。 在光纖感測器中,來自LED的光被送過一個叫做光波導(optical waveguide)的結構,將光束引導到某個方向。 機器人中還安裝有一個光電二極體,用於檢測光線強度的變化,以確定材料何時何地被變形。 為了讓癒合過程更加有效進行,研究人員使用了聚氨酯尿素彈性體作為機器人的“皮膚”,這是一種透明和有彈性的材料。美陸軍研究處高聚物化學計畫管理人達萬妮·波雷在一份報告中稱,「利用和改造細胞裝置以生產非生物性聚合物的能力,本質上將把人工合成材料引入生物功能的領域。這可以使先進的高性能材料如奈米電子裝置、自癒合材料和其他有用的材料為陸軍所用」。
這項工藝還可能具有許多額外用途,包括製造保護士兵身體的材料、可生成電力的燃料電池以及各種類型的新型電子設備。從理論上講,其可比現役裝備擁有更長使用時間。
#2017年,比利時布魯塞爾自由大學的研發人員也推出了具有自動復原、自動療癒功能的新材料,經過輕微的刀傷後能自動恢復成最初的狀態。
這種自癒材料是一種類似果凍的聚合物,透過40分鐘和176華氏度的加熱,材料內部會發生一種特殊反應,透過互相融合來進行自我修復,在24小時的常溫條件下,機器人各項性能都能完全恢復。
研發人員也透過一個用於抓取物體的機器手爪進行測試,經過一整天的融合,受到刀傷的機器手爪最終成功實現了自我修復。
#大學機器學和多體力學研發小組的Bram Vanderborght博士表示,「《超能陸戰隊》裡的'大白',我們可以把機器人傳統機械元素改變,用柔性材料來代替,在電影中,'大白'在警察局的自我修理過程給許多人留下了很深刻的印象,而實際上,透過一種自癒材料,所有機器人都可以向人類和自然動物一樣實現自我修復的功能」。
這種自癒材料不僅對目前的機器人提供了更便宜簡單的維修方式,更是對未來機器人的研發和建造有著重大而深刻的影響,也不用再擔心因為損傷的風險而把機器人建造得過於笨重。
仍然值得思考的是,隨著相關技術的不斷邁進,當機器人強大到能夠實現自我修復,《魔鬼終結者》的情節是否會在現實中上演?
相關報告:
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-11520519/Terminator-style-robot-survive-STABBED.html
以上是康乃爾大學推出「終結者」機器人,能自我修復損傷的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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