Robots kunnen zichzelf herstellen

Een snee in onze handen, een spierscheur of zelfs een breuk, van al deze verwondingen kunnen wij op termijn herstellen. Onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel gaven deze zelfhelende eigenschap ook aan robots, zoals geïllustreerd in hun studie “Self-healing soft pneumatic robots”, op 16 augustus (vandaag) gepubliceerd in Science Robotics.

Aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB) wordt reeds enige tijd onderzoek verricht naar soft robots. Geïnspireerd door het zacht weefsel waaruit wij en vele andere organismes bestaan, worden deze robots gemaakt uit flexibele materialen. Door hun flexibiliteit kunnen soft robots ingezet worden voor talloze toepassingen. Zo worden ze gebruikt om delicate en malse voorwerpen te grijpen in de voedselindustrie of in minimaal-invasieve chirurgie. Daarnaast spelen ze een belangrijke rol bij revalidatie en armprotheses. Ook voor Disney bleef deze nieuwe technologie niet onopgemerkt. De film “Big Hero 6” stelt de opblaasbare robot Baymax voor, een soft robot gebaseerd op een werkend prototype. Omdat ze uit zachte materialen bestaan, kunnen soft robots taken verrichten in een afwisselende werkomgeving, waarbij ze veilig contact met mensen garanderen. De zachte materialen maakt ze echter ook gevoelig voor schade door scherpe voorwerpen of overmatige druk. Eens beschadigd, moeten componenten vervangen worden of belandt de robot bij het vuil.

In een prestigieus Europees ERC-project aan de VUB stellen wetenschappers een methode voor waarmee soft robots zulke beschadigingen zelf volledig kunnen herstellen. Ze bouwen soft robots geheel uit rubberachtige polymeren met een ingebouwde helende capaciteit. Na beschadiging keren deze materialen eerst terug naar hun oorspronkelijke vorm, om vervolgens volledig te herstellen. Dit principe werd toegepast in drie zelfherstellende robotonderdelen: een grijper, een robothand en een kunstmatige spier. Deze veerkrachtige, op luchtdruk werkende onderdelen werden gecontroleerd beschadigd om te testen of het wetenschappelijke principe ook in de praktijk werkt. De resultaten waren zeer bevredigend: realistische schade kon volledig worden hersteld, zonder zwakke plekken achter te laten. Na herstel konden de prototypes hun taken weer volledig opnemen.