“我们的实验室一直在努力让机器人更耐用、更敏捷，因此它们的运行时间更长，能力更强，”机械和航空航天工程副教授Rob Shepherd说。“如果你让机器人运行很长时间，它们就会累积损伤。那么我们如何才能让它们修复或处理这些损伤呢？”
Shepherd的有机机器人实验室开发了可拉伸光纤传感器，用于软体机器人和相关组件——从皮肤到可穿戴技术。他们在Science Advances上报告了他们的工作。
研究人员在一个类似于四足海星并配备反馈控制的软体机器人安装了SHeaLDS
Shepherd说，要使自我修复发挥作用，关键的第一步是机器人必须能够识别出确实有需要修复的东西。
为此，研究人员开创了一种使用光纤传感器和LED灯的技术，能够检测机器人表面的微小变化。这些传感器与聚氨酯脲弹性体相结合，该弹性体结合了氢键，可快速愈合，二硫化物交换可增强强度。
由此产生的SHeaLDS（用于动态传感的自我修复光导）提供了一种抗损伤的软体机器人，它可以在室温下从切口中自我修复，无需任何外部干预。
为了演示这项技术，研究人员将SHeaLDS安装在一个类似于四足海星的软体机器人中，并为其配备反馈控制。然后研究人员将它的一条腿刺了六次，之后机器人能够检测到损伤并在大约一分钟内自我修复每次伤口。机器人还可以根据感知到的损伤自动调整步态。
虽然材料坚固，但并非坚不可摧。
“它们具有与人肉相似的特性，”谢泼德说。“你不会因为燃烧、酸或热的东西而愈合得很好，因为这会改变化学性质。但我们可以很好地治愈伤口。”
Shepherd计划将SHeaLDS与能够识别触觉事件的机器学习算法相结合，最终创造出“一个非常耐用的机器人，它具有自我修复的皮肤，但使用相同的皮肤来感受其环境，从而能够完成更多任务。”
