前沿 | 新進展！機器人也可以像人一樣受傷自愈了

人類皮膚外傷，一般經過消毒止血處理，便能自愈。

可目前機器人所用的材料，別說治癒，被損傷后甚至不會流血。我們覺得他們是冷冰冰的材料構成，因為這一點，我們也傾向於認為他們不過是一堆「死物」。但如果下面這項新技術能發展應用，或許我們會將機器人看作「活物」。

由比利時布魯塞爾自由大學（Vrije Universiteit Brussel）的 Seppe Terryn 博士所帶領的團隊卻可以讓機器人像《X戰警》裡面的金剛狼一樣，實現傷后的自我治癒。

這些機器人是由柔性材料製成的，可以用來在食品工業或微創手術中獲取精細的物品。它們在康復和假肢修復中也發揮著重要作用。而由這種柔性材料構成的機器人，我們稱之為「軟體機器人」。

軟體機器人是一個正在擴展的新興領域。其主要目標是建造由易變形、可塑造的材料所包裹的智能機器。擁有這種「柔軟」皮膚的機器人在需要精準壓力感測的環境中有著十分大的優勢。比如可以更好地吸收震動和撞擊，更適用於移動患者或兒童等人機互動應用等等。而自我治癒能力算是該領域中最大的挑戰之一。

" 機器人非常複雜，很難修理。"" 軟性機器人尤其容易受到尖銳物體和高壓的影響 " ——該項目的五名研究人員之一的 VUB 教授 Bram Vanderborght 解釋道。" 這項研究是在軟性機器人中引入自我修復材料的第一步，我們認為這將開啟一個全新的自我修復機器人研究領域。"

在他們的實驗中，研究團隊製造了完全由橡膠聚合物製成的軟性機器人。這些材料在受損后，首先能夠恢復原有的形狀，然後完全癒合。他繼續說道：" 這一原理在三個自我修復的機器人部件上進行了測試：一個用於機器人撿拾物品的鉗子、機器人手和人造肌肉。現實的傷害可以在不留下傷疤的情況下完全癒合。之後機器人能夠完全重新開始他們的任務。

一旦軟性機器人損壞，這種材料在以 80 攝氏度加熱 40 分鐘后可以恢復。在以 25 攝氏度加熱 24 小時后，受損的機器人的力量和靈活性也將恢復。

該研究小組得到了歐洲研究理事會的支持，他們對這項研究的影響也抱有很大希望。自 2014 年以來一直參與該項目的 Seppe Terryn 表示：" 我們希望人類能信任機器人，知道它們的性能並不取決於人類的探測和修復損害。"

事實上，這個行業的差距使得這項研究特別令人興奮。麻省理工學院的電氣工程專家 Russell 證實：" 沒有癒合能力是我們的機械系統與他們生物系統相比的主要缺陷之一。在這個方向上取得適當的進展，可以極大地提高我們機器的穩健性。"

劍橋大學的軟性機器人研究人員 Fumiya Lida 說：" 自我修復的軟機器人技術是一個重大突破。" 在以人為本的環境中，自我恢復會讓整個機械系統的成本更低也更安全。

此外，Tedrake 還懷疑這項技術在未來將如何延伸到其他領域，" 比如汽車的自動維修輪胎 "。然而，更直接的是，VUB 團隊希望能增加一個感測器網路來檢測機器人的健康狀況，甚至是新材料。

此外，自我治癒后的材料不會有任何變色或疤痕的存在。其功能恢復程度為 98%——99%。更棒的是，這種材料可以做到高效率回收，其溶於三氯甲烷（氯仿）后的回收率高達 81%。

此項研究論文發表於《科學》的機器人子刊《科學—機器人》。

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