由欧盟委员会资助300万欧元的“自我修复的柔性机器人”(Self HEaling soft RObotics，简称SHERO)项目，正努力研制出一种机器人，这种机器人能够感知疼痛或损伤，然后在没有人类干预的情况下迅速自我修复。

SHERO由剑桥大学、布鲁塞尔自由大学、巴黎高等体育学院和瑞士联邦材料科学与技术实验室合作开发。 正如SHERO所暗示的那样，该项目的目标是开发柔软的材料，可以完全从机器人在日常操作中可能遭受的各种损害或事故中自我恢复。

大多数材料，特别是柔软材料，无论是用超级胶水还是胶带，都能以某种方式固定。 但是做修复工作总是需要人的协助才能完成。 SHERO的柔软材料最终将使整个过程自动化，允许机器人自我识别损伤并自行开始治疗。

自愈材料的工作原理
研究人员实际上正在开发两种不同的类型：第一种是在内部或外部施加热量时自我修复，这可以控制愈合过程何时以及如何开始。例如，如果机器人正在处理脏东西，那么您需要在愈合之前将其清理干净，以便污垢不会嵌入材料中。这可能意味着机器人要么将自己带到加热站，要么可以激活某种嵌入式加热机构以使其更加自给自足。

第二种自我修复材料是自主的，因为它可以在室温下自愈，无需任何额外的输入，并且可能更适合于相对较小的刮擦和裂缝。以下是关于愈合效果如何的一些数字：

自主自愈合聚合物不需要加热。它们可以在室温下治愈损伤。从自动自愈合聚合物开发软机器人系统不需要额外的加热设备……然而愈合需要一些时间。 3天，7天和14天后的愈合效率分别为62％，91％和97％。

该材料用于开发可加压的软气动手。相关的大切口可以完全愈合，无需外部热刺激。根据伤害的大小，甚至更多的伤害位置，治疗只需要几秒钟或一周。在致动期间受到非常小的应力的致动器上的位置的损坏立即愈合。更大的损坏，如将执行器完全切成两半，需要7天才能愈合。但即使这种严重的伤害也可以在不需要任何外部刺激的情况下完全愈合。

自愈式机器人的应用
这两种材料可以混合在一起，并且可以定制它们的机械性能，使得它们所属的结构可以被调整为以不同的方式移动。研究人员还计划在材料中引入柔性导电传感器，这将有助于感知损坏并为控制系统提供位置反馈。未来几年将会有很多发展。

生产这些材料会给机器人夹具增加很多成本吗？

夹具的成本可能比普通夹具的成本更高，但您不需要像其他需要更换的夹具那样经常更换夹具，因此这可能是一个优势。此外，由于3D打印材料的方法，表面更光滑和气密（因此不需要后处理来使其气密）。而且，例如，光滑的表面更好地避免了食品处理的污染。

自愈能力限制材料特性多少？材料的柔软度，硬度或光滑度或其他特性有哪些限制？

通常，网状聚合物的机械性能比热塑性塑料好得多。我们的材料是网状聚合物，但交联是可逆的。我们可以在材料设计中改变很多参数。因此，我们可以发展非常坚硬（1.24％的断裂应变）和非常有弹性的材料（450％的断裂应变）。我们的材料具有的巨大优势是我们可以将其混合以具有中间特性。而且，在具有不同机械性能的材料界面处，我们具有相同的化学键，因此界面是完美的。在使用其他材料时，它们可能需要粘合它，这会产生局部应力和弱点。

当材料愈合时，对伤口的大小有要求吗？它可以一遍又一遍修复发生在同一地点的“伤痕”吗？

从理论上讲，我们可以无限次地治愈它。当伤口没有完全对齐时，当然在那个位置它会变弱。温度过高也会导致不可逆的键合，杂质会导致弱点。

除了夹子和皮肤，这项技术对其他潜在的机器人应用有何用处？

现在可用的大多数自修复材料用于涂层。我们正在开发的是结构部件，因此材料的机械性能需要对这些应用有利。因此，可以使用这种材料开发机器人的骨架的一部分以使其更轻，因为可以设计用于定期修理。对于特殊负载，它可以像我们的人体一样断裂并进行修复。

（本文由机器人TV译自IEEE Robotics，转载请注明来自robot.tv）