TPU (Termoplastik poliuretan)moslashuvchanlik, elastiklik va aşınmaya bardoshlilik kabi ajoyib xususiyatlarga ega, bu uni tashqi qoplamalar, robot qo'llar va taktil sensorlar kabi gumanoid robotlarning asosiy komponentlarida keng qo'llashga imkon beradi. Quyida nufuzli ilmiy maqolalar va texnik hisobotlardan saralangan batafsil inglizcha materiallar keltirilgan: 1. **Antropomorfik robot qo'lini loyihalash va ishlab chiqish...TPU materiali** > **Xulosa**: Bu yerda taqdim etilgan maqola antropomorfik robot qo'lining murakkabligini hal qilish usullarini ko'rsatadi. Robototexnika hozirda eng rivojlangan soha bo'lib, har doim insonga o'xshash harakat va xatti-harakatlarni taqlid qilish niyatida bo'lgan. Antropomorfik qo'l insonga o'xshash operatsiyalarni taqlid qilish usullaridan biridir. Ushbu maqolada 15 daraja erkinlik va 5 ta aktuatorga ega antropomorfik qo'lni yaratish g'oyasi ishlab chiqilgan, shuningdek, robot qo'lining mexanik dizayni, boshqaruv tizimi, tarkibi va o'ziga xos xususiyatlari muhokama qilingan. Qo'l antropomorfik ko'rinishga ega va shuningdek, insonga o'xshash funktsiyalarni, masalan, ushlash va qo'l imo-ishoralarini ifodalashni amalga oshirishi mumkin. Natijalar shuni ko'rsatadiki, qo'l bir qism sifatida yaratilgan va hech qanday yig'ishga muhtoj emas va u egiluvchan termoplastik poliuretandan tayyorlanganligi sababli ajoyib og'irlik ko'tarish qobiliyatiga ega.(TPU) materiali, va uning elastikligi qo'lning odamlar bilan o'zaro aloqada bo'lishi uchun ham xavfsiz ekanligini ta'minlaydi. Bu qo'l gumanoid robotda ham, protez qo'lda ham ishlatilishi mumkin. Cheklangan miqdordagi aktuatorlar boshqaruvni soddalashtiradi va qo'lni yengillashtiradi. 2. **To'rt o'lchovli bosib chiqarish usulidan foydalangan holda yumshoq robot tutqichini yaratish uchun termoplastik poliuretan yuzasini modifikatsiyalash** > Funktsional gradient qo'shimcha ishlab chiqarishni rivojlantirish yo'llaridan biri yumshoq robot tutqichi uchun to'rt o'lchovli (4D) bosilgan tuzilmalarni yaratishdir, bu eritilgan cho'kma modellashtirish 3D bosib chiqarishni yumshoq gidrogel aktuatorlari bilan birlashtirish orqali erishiladi. Ushbu ishda termoplastik poliuretandan (TPU) tayyorlangan modifikatsiyalangan 3D bosilgan ushlagich substrati va jelatin gidrogeliga asoslangan aktuatordan iborat energiyaga bog'liq bo'lmagan yumshoq robot tutqichini yaratishga kontseptual yondashuv taklif etiladi, bu murakkab mexanik konstruksiyalardan foydalanmasdan dasturlashtirilgan gigroskopik deformatsiyaga imkon beradi. > > 20% jelatin asosidagi gidrogeldan foydalanish strukturaga yumshoq robot biomimetik funksiyani beradi va suyuq muhitda shishish jarayonlariga javob berish orqali bosilgan obyektning aqlli stimulga javob beruvchi mexanik funksiyasi uchun javobgardir. Termoplastik poliuretanning argon-kislorod muhitida 90 soniya davomida, 100 Vt quvvatda va 26,7 Pa bosim ostida maqsadli sirt funksionalizatsiyasi uning mikrorelefidagi o'zgarishlarni osonlashtiradi, shu bilan shishgan jelatinning uning yuzasida yopishishi va barqarorligini yaxshilaydi. > > Makroskopik suv osti yumshoq robot ushlash uchun 4D bosilgan biomos keladigan taroqsimon tuzilmalarni yaratishning amalga oshirilgan kontseptsiyasi invaziv bo'lmagan mahalliy ushlashni ta'minlashi, kichik narsalarni tashishi va suvda shishganida bioaktiv moddalarni chiqarishi mumkin. Shuning uchun olingan mahsulot o'z-o'zidan ishlaydigan biomimetik aktuator, kapsulalash tizimi yoki yumshoq robototexnika sifatida ishlatilishi mumkin. 3. **Turli naqshlar va qalinliklarga ega 3D bosilgan gumanoid robot qo'li uchun tashqi qismlarning tavsifi** > Gumanoid robototexnika rivojlanishi bilan inson va robot o'rtasidagi yaxshiroq o'zaro ta'sir uchun yumshoqroq tashqi qismlarga ehtiyoj paydo bo'ldi. Meta-materiallardagi yordamchi tuzilmalar yumshoq tashqi ko'rinishlarni yaratishning istiqbolli usuli hisoblanadi. Bu tuzilmalar noyob mexanik xususiyatlarga ega. Bunday tuzilmalarni yaratish uchun 3D bosma, ayniqsa eritilgan filament ishlab chiqarish (FFF) keng qo'llaniladi. Termoplastik poliuretan (TPU) yaxshi elastikligi tufayli FFFda keng qo'llaniladi. Ushbu tadqiqot Shore 95A TPU filamentli FFF 3D bosma yordamida gumanoid Alice III roboti uchun yumshoq tashqi qoplamani ishlab chiqishga qaratilgan. > > Tadqiqotda 3DP gumanoid robot qo'llarini ishlab chiqarish uchun 3D printerli oq TPU filament ishlatilgan. Robot qo'li bilak va yuqori qo'l qismlariga bo'lingan. Namunalarga turli xil naqshlar (qattiq va qayta kirish) va qalinlik (1, 2 va 4 mm) qo'llanilgan. Bosib chiqarilgandan so'ng, mexanik xususiyatlarni tahlil qilish uchun egilish, cho'zish va siqish sinovlari o'tkazildi. Natijalar qayta kirish strukturasining egilish egri chizig'iga qarab osongina egilishi va kamroq kuchlanish talab qilishi tasdiqlandi. Siqish sinovlarida qayta kirish strukturasi qattiq strukturaga nisbatan yukga bardosh bera oldi. > > Uchala qalinlikni ham tahlil qilgandan so'ng, 2 mm qalinlikdagi qayta kirish strukturasi egilish, cho'zilish va siqish xususiyatlari jihatidan ajoyib xususiyatlarga ega ekanligi tasdiqlandi. Shuning uchun, 2 mm qalinlikdagi qayta kirish naqshlari 3D bosilgan gumanoid robot qo'lini ishlab chiqarish uchun ko'proq mos keladi. 4. **Ushbu 3D bosilgan TPU "Yumshoq teri" prokladkalari robotlarga arzon, yuqori sezgir teginish hissini beradi** > Illinoys Urbana-Champaign universiteti tadqiqotchilari robotlarga odamga o'xshash teginish hissini berishning arzon usulini o'ylab topishdi: mexanik bosim sensorlari vazifasini bajaradigan 3D bosilgan yumshoq teri prokladkalari. > > Taktil robot sensorlari odatda juda murakkab elektronika qatorlarini o'z ichiga oladi va ancha qimmat, ammo biz funktsional, bardoshli alternativalarni juda arzon narxlarda yaratish mumkinligini ko'rsatdik. Bundan tashqari, gap faqat 3D printerni qayta dasturlash haqida ketayotgani sababli, xuddi shu texnikani turli robot tizimlariga osongina moslashtirish mumkin. Robot uskunalari katta kuchlar va momentlarni o'z ichiga olishi mumkin, shuning uchun agar u odamlar bilan bevosita o'zaro ta'sir qiladigan bo'lsa yoki inson muhitida ishlatilsa, uni juda xavfsiz qilish kerak. Yumshoq teri bu borada muhim rol o'ynashi kutilmoqda, chunki u ham mexanik xavfsizlikka rioya qilish, ham taktil sezish uchun ishlatilishi mumkin. > > Jamoa sensori Raise3D E2 3D printerida termoplastik uretandan (TPU) bosilgan prokladkalar yordamida ishlab chiqarilgan. Yumshoq tashqi qatlam ichi bo'sh to'ldirish qismini qoplaydi va tashqi qatlam siqilganda ichidagi havo bosimi shunga mos ravishda o'zgaradi - bu Teensy 4.0 mikrokontrolleriga ulangan Honeywell ABP DANT 005 bosim sensoriga tebranish, teginish va ortib borayotgan bosimni aniqlash imkonini beradi. Tasavvur qiling-a, siz kasalxona sharoitida yordam berish uchun yumshoq terili robotlardan foydalanmoqchisiz. Ular muntazam ravishda dezinfektsiya qilinishi yoki terini muntazam ravishda almashtirish kerak bo'ladi. Qanday bo'lmasin, bu juda katta xarajat talab qiladi. Biroq, 3D bosib chiqarish juda kengaytiriladigan jarayondir, shuning uchun almashtiriladigan qismlar arzon narxlarda tayyorlanishi va robot korpusiga osongina o'rnatilishi mumkin. 5. **TPU Pneu – Tarmoqlarini Yumshoq Robotik Aktuatorlar sifatida Qo'shimcha Ishlab Chiqarish** > Ushbu maqolada termoplastik poliuretanning (TPU) qo'shimcha ishlab chiqarishi (AM) uni yumshoq robot komponentlari sifatida qo'llash kontekstida o'rganiladi. Boshqa elastik AM materiallari bilan taqqoslaganda, TPU mustahkamlik va kuchlanish jihatidan yuqori mexanik xususiyatlarni ochib beradi. Tanlab lazerli sinterlash orqali pnevmatik bükme aktuatorlari (pneu – torlari) yumshoq robotik holat tadqiqoti sifatida 3D bosib chiqariladi va ichki bosim ustidan deflyatsiyaga nisbatan eksperimental ravishda baholanadi. Havoning qattiqligidan kelib chiqadigan oqish aktuatorlarning minimal devor qalinligi funksiyasi sifatida kuzatiladi. > > Yumshoq robototexnika xatti-harakatlarini tavsiflash uchun giperelastik material tavsiflarini geometrik deformatsiya modellariga kiritish kerak, ular, masalan, analitik yoki raqamli bo'lishi mumkin. Ushbu maqolada yumshoq robot aktuatorining bükme xatti-harakatlarini tavsiflash uchun turli modellar o'rganiladi. Mexanik material sinovlari qo'shimcha ravishda ishlab chiqarilgan termoplastik poliuretanni tavsiflash uchun giperelastik material modelini parametrlash uchun qo'llaniladi. > > Cheklangan element usuliga asoslangan raqamli simulyatsiya aktuatorning deformatsiyasini tavsiflash uchun parametrlanadi va bunday aktuator uchun yaqinda nashr etilgan analitik model bilan taqqoslanadi. Ikkala model bashorati ham yumshoq robot aktuatorining eksperimental natijalari bilan taqqoslanadi. Analitik model orqali katta og'ishlarga erishilgan bo'lsa-da, raqamli simulyatsiya egilish burchagini o'rtacha 9° og'ish bilan bashorat qiladi, garchi raqamli simulyatsiyalarni hisoblash uchun ancha ko'proq vaqt talab etiladi. Avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish muhitida yumshoq robototexnika qattiq ishlab chiqarish tizimlarini chaqqon va aqlli ishlab chiqarishga o'tkazishni to'ldirishi mumkin.
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 25-noyabr