Без участия инженеров самостоятельное затягивание механических порезов полимерами HEALANT внедрила платформа RESSORT от университета VUB

Источник: Robotics & Automation News

Официальный старт масштабного европейского исследовательского проекта RESSORT (Resilient Efficient Soft and Sustainable Optimized Robotics Technology) объявил международный консорциум под руководством Брюссельского свободного университета Vrije Universiteit Brussel (VUB) при финансовой поддержке рамочной программы Евросоюза Horizon Europe. Согласно сообщениям профильных изданий Robotics & Automation News, Artsenkrant, Conceptuel, BXL Positive и научного центра BruBotics, четырехлетняя исследовательская программа стоимостью несколько миллионов евро направлена на преодоление ключевых барьеров долговечности мягкой робототехники за счет объединения самозаживляющихся материалов, трехмерных тактильных сенсоров и алгоритмов адаптивного искусственного интеллекта.\n\nВ проекте задействованы четырнадцать ведущих академических и промышленных партнеров из семи стран Европы, включая микроэлектронного гиганта Melexis, производителя захватных систем J. Schmalz GmbH, исследовательский институт imec и университетский спин-офф Valence Technologies.\n\nГлавным технологическим прорывом инициативы выступает интеграция запатентованного эластомерного полимера HEALANT.\n\nВ противовес классическому силикону, склонному к быстрому разрыву при контакте с острыми предметами, полимерная матрица HEALANT содержит термообратимые ковалентные связи реакции Дильса-Альдера. При получении сквозного прокола или механического надреза материал самостоятельно восстанавливает девяносто восемь процентов исходной прочности на разрыв при локальном нагреве до пятидесяти пяти градусов буквально за четверть часа без нанесения клея.\n\nВ структуру эластомера интегрированы проводящие микроканалы из жидкого сплава галлия и индия EGaIn, формирующие самовосстанавливающиеся тензорезистивные цепи: при физическом срастании полимерных краев жидкий металл спонтанно восстанавливает электрическую проводимость сенсорных дорожек без калибровочного дрейфа.\n\nДля валидации технологий консорциум создает три демонстрационные платформы: адаптивный мягкий медицинский экзокостюм для персонализированной реабилитации пациентов, высокоскоростной пневматический гриппер для деликатного сбора хрупких ягод и выпечки в агропищевом секторе, а также многоматериальные 3D-печатные искусственные мышцы переменной жесткости.\n\nАддитивное производство базируется на технологии прямой струйной печати функционально-градиентных полимеров DIW с ультрафиолетовым отверждением, позволяя создавать цельные робототехнические звенья без механических крепежей и клеевых швов. Под полимерную оболочку внедрена сетка микронагревателей из углеродных нанотрубок, активируемых электрической мощностью всего три Ватта для точечной термической регенерации.\n\nПневматические камеры экзокостюма способны динамически варьировать модуль упругости от ста килопаскалей в мягком режиме до десяти мегапаскалей при фиксации суставов конечности, обеспечивая пациентам комфортную разгрузку мышц при ходьбе.\n\nИнтегрированные в эластомер оптико-электронные трехмерные датчики давления и микрочипы Холла от Melexis позволяют роботу непрерывно контролировать собственную структурную целостность, сигнализируя управляющей нейросети о точной локализации повреждений. Адаптивная модель управления на базе сквозных подкрепляемых нейросетевых алгоритмов автоматически оценивает степень податливости захватываемых плодов, регулируя рабочее давление в полостях захвата в пределах полутора сотых мегапаскаля. Ультразвуковая диагностика подтверждает полное восстановление акустического импеданса в зоне срастания полимера с точностью девяносто девять процентов.\n\nРесурсные испытания грипперов подтвердили сохранение эластичности на протяжении двух миллионов непрерывных циклов сжатия. Программные интерфейсы платформы полностью открыты для независимых исследователей в программном окружении ROS2 и среде физического моделирования SOFA для быстрого цифрового проектирования и тестирования кастомных мягких роботов следующего поколения. Руководитель консорциума профессор Брам Вандерборхт подчеркнул, что RESSORT открывает путь к созданию коммерчески надежных биомиметических роботов, способных работать годами в агрессивной среде без дорогостоящей замены эластомерных компонентов.