Lumière LED éclairant la structure de la dentelle optique lorsqu'elle est laissée seule et lorsqu'elle est déformée. Crédit :Xu et al., Sci. Robot. 4, eaaw6304 (2019)
Un nouveau matériau synthétique qui crée un réseau sensoriel lié similaire à un système nerveux biologique pourrait permettre aux robots mous de détecter comment ils interagissent avec leur environnement et d'ajuster leurs actions en conséquence.
Le matériau de dentelle optique extensible a été développé par Ph.D. l'étudiante Patricia Xu via le laboratoire de robotique organique de l'Université Cornell.
"Nous voulons avoir un moyen de mesurer les contraintes et les déformations pour les objets hautement déformables, et nous voulons le faire en utilisant le matériel lui-même, pas la vue, " a déclaré le directeur du laboratoire Rob Shepherd, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial et auteur principal de l'article. "Une bonne façon d'y penser est d'un point de vue biologique. Une personne aveugle peut toujours ressentir parce qu'elle a des capteurs dans ses doigts qui se déforment lorsque son doigt se déforme. Les robots n'ont pas cela pour le moment."
Le laboratoire de Shepherd a précédemment créé des mousses sensorielles qui utilisaient des fibres optiques pour détecter de telles déformations. Pour le projet de dentelle optique, Xu a utilisé un flexible, structure en treillis poreux fabriqué à partir de polyuréthane imprimé en 3D. Elle a enfilé son noyau avec des fibres optiques extensibles contenant plus d'une douzaine de mécanocapteurs, puis a fixé une lumière LED pour éclairer la fibre.
Lorsqu'elle a appuyé sur la structure en treillis à divers points, les capteurs ont pu identifier les changements dans le flux de photons.
Le cylindre de mousse proprioceptif. Crédit :Xu et al., Sci. Robot. 4, eaaw6304 (2019)
« Lorsque la structure se déforme, vous avez un contact entre la ligne d'entrée et les lignes de sortie, et la lumière saute dans ces boucles de sortie dans la structure, afin que vous puissiez savoir où se passe le contact, " dit Xu. " L'intensité de ceci détermine l'intensité de la déformation elle-même. "