該機械手可以一次又一次地自主癒合
如果我們對機器人了解一件事，那就是如果它們壞了，幾乎一直都在崩潰。軟體損壞，硬體損壞。您認為永遠不會斷裂的碎片最終會在您需要它們不斷裂的時候斷裂，然後您必須嘗試向一直站在那裡看著您的機器人失敗的顧問解釋一下情況整夜熬夜，修理那些本來不會破裂的東西。
儘管其中大部分只是無法解決的機器人的基本特徵，但歐盟委員會正在資助一個名為SHERO（自我修復軟機器人）的專案，以嘗試通過使用以下解決方案來解決至少一些物理性機器人中斷問題。可以一次又一次地自我修復的結構材料。
SHERO是一項為期三年，耗資300萬歐元的專案，由布魯塞爾弗裡耶大學，劍橋大學，巴黎高等物理和化學工業學院（ESPCI-Paris）與瑞士聯邦材料科學與技術實驗室（Empa）合作。就像SHERO的名字所暗示的那樣，該專案的目標是開發可以從機器人在日常操作中可能遭受的各種損壞以及偶發的更嚴重事故中完全恢復的軟材料。
大多數材料，特別是柔軟的材料，無論採用超級膠水還是膠帶，都可以通過某種方式固定。但是解決問題需要人工首先確定它們何時損壞，然後再執行可能需要技巧，勞動，時間和金錢的密集型任務。SHERO的柔軟材料最終將使整個過程自動化，從而使機器人能夠自我識別損壞並自行進行修復。
受損的機械手手指[自愈後即可正常工作
受損的機械手手指[自愈後即可正常工作
自愈材料的工作原理
這些自我修復的材料可以做的真的很棒。研究人員實際上正在開發兩種不同的型別-第一種型別是在內部或外部施加熱量時自愈，這可以控制何時以及如何開始癒合過程。例如，如果機器人正在處理髒東西，則希望在修復之前將其清理乾淨，以免汙垢嵌入材料中。這可能意味著機器人要麼將自己帶到加熱站，要麼可以啟用某種嵌入式加熱機制以更加自給自足。
第二種自我修復材料是自主的，因為它可以在室溫下自行修復，而無需任何額外的投入，並且可能更適用於相對較小的擦傷和裂縫。以下是有關康復效果的一些資料：
在開發出一種自愈式機器人抓手之後，研究人員計劃使用類似的材料來製造可用作機器人骨架的零件，從而使他們
自主的自我修復聚合物不需要熱量。它們可以在室溫下治癒損傷。由自主的自修復聚合物開發軟機器人系統無需額外的加熱裝置……但是，修復需要一些時間。3天，7天和14天后的治癒率分別為62％，91％和97％。
該材料用於開發可癒合的柔軟氣動手。相關的大切口可以完全治癒，而無需外部熱刺激。取決於損傷的大小，甚至取決於損傷的位置，癒合只需要幾秒鐘或長達一週的時間。在執行器上受到很小壓力的執行器位置損壞立即得到修復。較大的損壞（例如將執行器完全切成兩半）需要7天的時間才能he愈。但是即使是這種嚴重的損害也可以完全治癒，而無需任何外部刺激。
自愈機器人的應用
可以將這兩種材料混合在一起，並可以自定義其機械效能，以便調整它們所屬於的結構以不同的方式移動。研究人員還計劃在材料中引入柔性導電感測器，這將有助於感知損壞併為控制系統提供位置反饋。在接下來的幾年中，將會有很多發展，而且，有關更多詳細資訊，我們與布魯塞爾弗裡耶大學的Bram Vanderborght進行了交談。
IEEE Spectrum：生產這些材料的難度有多大？它們會增加機器人夾具的成本嗎？
布拉姆·範德堡（Bram Vanderborght）：它們肯定是更昂貴的材料，但這也取決於生產規模。目前，我們已經制造了幾公斤的材料（足以製造幾個示威者），並且從專案第一階段訂購100克材料以來，價格已經大幅下降。因此，夾持器的成本可能會比[普通夾持器]高，但是您無需像由於磨損而需要更換的其他夾持器那樣頻繁地更換夾持器，因此這是一個優勢。
此外，由於採用3D列印材料的方法，表面更光滑且不透氣（因此無需進行後處理即可使其不透氣）。而且，光滑的表面更好地避免了例如食品處理的汙染。
在商業或工業應用中，逐漸疲勞似乎比割傷等更突然的創傷更普遍。自我修復在長時間內提高耐久性的效果如何？
很長時間以來，我們都沒有測試過逐漸疲勞。但是無論是巨集觀還是微觀損傷都可以治癒。因此希望它也可以在這裡提供答案。
自我修復能力在多大程度上限制了材料效能？材料的柔軟度，硬度或光滑度或其他特徵有什麼限制？
通常，網路化聚合物的機械效能要比熱塑性塑料好得多。我們的材料是一種網狀聚合物，但其中的交聯是可逆的。我們可以在材料設計中更改很多引數。因此，我們可以開發出非常堅硬（斷裂應變為1.24％）和非常有彈性的材料（斷裂應變為450％）。我們的材料的最大優點是我們可以將其混合以具有中間特性。而且，在具有不同機械效能的材料的介面處，我們具有相同的化學鍵，因此介面是完美的。當使用其他材料時，他們可能需要將其粘合，這會產生區域性應力和薄弱點。
當材料自我修復時，該部位在結構上是否較不健全？它能一次又一次地治癒同一地點發生的損壞嗎？
從理論上講，我們可以無限次地治癒它。當然，如果傷口未完全對齊，則該部位會變弱。太高的溫度也會導致不可逆的鍵，雜質會導致弱點。
除了抓手和面板，該技術還可以用於其他哪些潛在的機器人應用？
現在可用的大多數自愈材料用於塗料。我們正在開發的是結構元件，因此材料的機械效能必須適合此類應用。因此，由於可以設計用於定期維修，因此可以使用此類材料開發機器人骨架的一部分，使其重量更輕。對於特殊的負載，它會斷裂並且可以像我們的人體一樣進行修復。