如果机器人要冒险进入人类无法到达的偏远环境，例如深海水下环境或遥远的外太空，它们将不仅需要动力和到达那里的方式，它们还需要能够照顾好自己。

为此，康奈尔工程学院机械和航空航天工程副教授Rob Shepherd领导的团队将光学传感器与一种复合材料结合在一起，创造出了一种软体机器人，它可以随时随地检测损伤--然后在现场自我修复。

他们的论文《用于损伤智能软体系统的自主自愈光学传感器》12月7日发表在《科学进展》杂志上。主要作者是博士生Hedan Bai。

Shepherd介绍到："我们的实验室一直在努力使机器人使用寿命更长、更敏捷，这样它们就能够以更大的能力运行更长时间。问题是，如果你让机器人长时间运作，它们就会积累损伤。因此，我们如何能让它们修复或处理这种损害呢？"

进行这种修复的第一步是，机器人必须能够识别有哪一些东西需要被修复。

多年来，Shepherd团队的有机机器人实验室一直使用弹性光纤传感器，从皮肤到可穿戴技术。 这样可以使软体机器人和相关组件能够尽可能地灵活和实用。

在光纤传感器中，来自LED的光通过光波导传输，当材料发生变形时，光电二极管可以检测到光束强度的变化。该技术的优点之一是，如果波导被刺穿或切割，它仍然能够传播光线。

研究人员将传感器与聚氨酯脲弹性体相结合，该弹性体结合了氢键以实现快速愈合，并通过二硫化物交换来增加强度。

其成果是用于动态感应的自愈型光导器SHeaLDS提供了可靠的动态感应，能抗损伤，并能在室温下从切口处自我愈合，无需任何外部干预。

为了展示这项技术，研究人员将SHeaLDS安装在一个类似于四条腿的海星的软体机器人中，并配备了反馈控制。在研究人员总共六次刺穿它的一条腿后，该机器人能够在大约一分钟内检测到损伤并自我修复每个伤口。该机器人还可以根据其感知到的损伤自主地调整其步态。

虽然这种材料很结实，但它并不是坚不可摧的。

Shepherd教授介绍称："它们有类似于人体的特性。你不能很好地从烧伤，或从有酸腐蚀或烫伤中愈合，因为那会改变化学特性。但是我们可以很好地治愈割伤。"

Shepherd 教授计划将SHeaLDS与识别触觉事件的机器学习算法相结合，最终创造出 "一个寿命很长的机器人，它不仅有一个能自我愈合的皮肤，而且使用同样的皮肤来感知它周围的环境，以便能够完成更多的任务。"