Механические предохранители и легкоплавкий металл позволят роботам будущего самостоятельно «заживлять» свои повреждения.
От травм и повреждений не застрахован никто, даже роботы. И чем шире они используются, тем чаще приходится задумываться над проблемой ремонта. Неудивительно, что разработчики всего мира активно обращаются к самозалечивающимся полимерам, способным самостоятельно восстанавливать повреждения. Однако в конструкции системы, которую японские робототехники представили на прошедшей в Макао конференции 2019 IEEE/RSJ IROS, используются металлы и сплавы.
Инженеры Токийского университета собрали прототип — роботизированную ногу. Ее ахиллово сухожилие, передающее усилие на стопу, было сделано с разрывом, которое затянули специальным сплавом. При больших нагрузках этот участок разрывался первым, служа своего рода «механическим предохранителем», защищающим от повреждений остальные части системы.
Такой «предохранитель» содержит сплав, отличающийся низкой температурой плавления (около 50 °С), а также пару пружин и магнитов. Если сплавная деталь разрывалась, они возвращали обе половины до контакта, после чего в дело вступали небольшие нагревательные элементы. Сплав становился жидким, восстанавливал соединение, после чего застывал снова в цельную конструкцию.
Таким образом, «полежав» около часа, роботизированная система ремонтировалась самостоятельно. Поначалу при каждом подобном восстановлении соединение теряло около 30 процентов прочности. Однако инженеры дополнили «предохранитель» небольшими вибромоторами: если нагревание и восстановление сопровождались вибрацией, то падение прочности не превышало 10 процентов.