TPU (Termoplastik Poliuretan)moslashuvchanlik, egiluvchanlik va aşınma qarshilik kabi ajoyib xususiyatlarga ega bo'lib, u tashqi qoplamalar, robot qo'llar va teginish sensorlari kabi gumanoid robotlarning asosiy qismlarida keng qo'llaniladi. Quyida nufuzli ilmiy maqolalar va texnik hisobotlardan saralangan batafsil inglizcha materiallar keltirilgan: 1. **Antropomorfik robot qo‘lni loyihalash va ishlab chiqish.TPU materiali** > ** Annotatsiya**: Bu yerda taqdim etilgan maqola antropomorf robot qo‘lning murakkabligini echishga yondashadi. Robototexnika hozirda eng rivojlangan soha bo'lib, har doim insonga taqlid qilish niyati bo'lgan - harakat va xatti-harakatlar. Antropomorfik qo'l insonga o'xshash operatsiyalarga taqlid qilish usullaridan biridir. Ushbu maqolada 15 daraja erkinlik va 5 ta harakatlantiruvchiga ega antropomorf qo'lni ishlab chiqish g'oyasi ishlab chiqilgan, shuningdek, robot qo'lning mexanik dizayni, boshqaruv tizimi, tarkibi va o'ziga xos xususiyatlari muhokama qilingan. Qo'l antropomorfik ko'rinishga ega bo'lib, insonga o'xshash funktsiyalarni ham bajarishi mumkin, masalan, ushlash va qo'l imo-ishoralarini tasvirlash. Natijalar shuni ko'rsatadiki, qo'l bir qism sifatida ishlab chiqilgan va hech qanday yig'ilishni talab qilmaydi va u moslashuvchan termoplastik poliuretandan qilinganligi sababli, mukammal og'irlikni ko'tarish qobiliyatiga ega.(TPU) materiali, va uning elastikligi ham qo'lning odamlar bilan muloqot qilish uchun xavfsiz bo'lishini ta'minlaydi. Bu qo'l inson shaklidagi robotda ham, protez qo'lda ham ishlatilishi mumkin. Aktuatorlarning cheklangan soni boshqaruvni soddalashtiradi va qo'lni engillashtiradi. 2. **To‘rt o‘lchovli chop etish usuli yordamida yumshoq robotli tutqichni yaratish uchun termoplastik poliuretan sirtini modifikatsiyalash** > Funktsional gradient qo‘shimchalar ishlab chiqarishni rivojlantirish yo‘llaridan biri yumshoq robotli ushlash uchun to‘rt o‘lchovli (4D) bosilgan konstruksiyalarni yaratishdir. aktuatorlar. Bu ish termoplastik poliuretandan (TPU) tayyorlangan modifikatsiyalangan 3D bosma ushlagich substratidan va murakkab mexanik konstruksiyalardan foydalanmasdan dasturlashtirilgan gigroskopik deformatsiyani amalga oshirish imkonini beruvchi, jelatinli gidrogel asosidagi aktuatordan iborat bo‘lgan energiya mustaqil yumshoq robot tutqichni yaratishga kontseptual yondashuvni taklif qiladi. > > 20% jelatin asosidagi gidrogeldan foydalanish strukturaga yumshoq robotli biomimetik funksionallikni beradi va suyuq muhitdagi shishish jarayonlariga javob berish orqali bosilgan ob'ektning aqlli stimuli - sezgir mexanik funksionalligi uchun javobgardir. Termoplastik poliuretanning 90 soniya davomida argon-kislorod muhitida, 100 Vt quvvatda va 26,7 pa bosimda maqsadli sirt funktsionalizatsiyasi uning mikrorelefidagi o'zgarishlarni osonlashtiradi, shu bilan uning yuzasida shishgan jelatinning yopishqoqligi va barqarorligini yaxshilaydi. > > Makroskopik suv osti yumshoq robotli tutqich uchun 4D bosma biomos keluvchi taroqli tuzilmalarni yaratishning amalga oshirilgan kontseptsiyasi noinvaziv mahalliy ushlashni ta'minlashi, kichik narsalarni tashish va suvda shishganida bioaktiv moddalarni chiqarishi mumkin. Shunday qilib, hosil bo'lgan mahsulot o'z-o'zidan ishlaydigan biomimetik aktuator, inkapsulyatsiya tizimi yoki yumshoq robototexnika sifatida ishlatilishi mumkin. 3. **Turli naqsh va qalinlikdagi 3D-bosma insonsimon robot qoʻli uchun tashqi qismlarning xarakteristikasi** > Gumanoid robototexnika rivojlanishi bilan inson va robotning oʻzaro taʼsirini yaxshilash uchun yumshoqroq tashqi qismlar kerak boʻladi. Meta-materiallardagi auxetic tuzilmalar yumshoq tashqi ko'rinishlarni yaratishning istiqbolli usuli hisoblanadi. Ushbu tuzilmalar o'ziga xos mexanik xususiyatlarga ega. Bunday tuzilmalarni yaratish uchun 3D bosib chiqarish, ayniqsa eritilgan filament ishlab chiqarish (FFF) keng qo'llaniladi. Termoplastik poliuretan (TPU) yaxshi elastikligi tufayli FFFda keng qo'llaniladi. Ushbu tadqiqot Shore 95A TPU filamenti bilan FFF 3D bosib chiqarish yordamida insoniy robot Alice III uchun yumshoq tashqi qoplamani ishlab chiqishga qaratilgan. > > Tadqiqot 3DP gumanoid robot qo'llarini ishlab chiqarish uchun 3D printer bilan oq TPU filamentidan foydalangan. Robot qo'l bilak va yuqori qo'l qismlariga bo'lingan. Namunalarga turli naqshlar (qattiq va qayta kirish) va qalinligi (1, 2 va 4 mm) qo'llanilgan. Chop etishdan so'ng, mexanik xususiyatlarni tahlil qilish uchun egilish, tortish va siqish sinovlari o'tkazildi. Natijalar qayta kiruvchi strukturaning egilish egri chizig'iga osongina egilishi va kamroq stressni talab qilishini tasdiqladi. Siqilish sinovlarida qayta kiruvchi struktura qattiq tuzilishga nisbatan yukga bardosh bera oldi. > > Barcha uchta qalinlikni tahlil qilgandan so'ng, qalinligi 2 mm bo'lgan re-entent strukturasi egilish, tortish va siqish xususiyatlari bo'yicha mukammal xususiyatlarga ega ekanligi tasdiqlandi. Shu sababli, 2 mm qalinlikdagi qayta kirish namunasi 3D bosilgan gumanoid robot qo'lini ishlab chiqarish uchun ko'proq mos keladi. 4. **Ushbu 3D-bosma TPU “Yumshoq teri” prokladkalari robotlarga arzon va yuqori sezgir teginish tuyg‘usini beradi** > Illinoys Urbana universiteti tadqiqotchilari – Champaign robotlarga insonga teginish hissini berishning arzon usulini o‘ylab topishdi: 3D – mexanik teri bosim sensori sifatida ikki barobar yumshoq bosilgan. > > Taktil robotli sensorlar odatda juda murakkab elektronika majmualarini o'z ichiga oladi va ular ancha qimmatga tushadi, ammo biz funktsional, bardoshli alternativlarni juda arzon narxda ishlab chiqarish mumkinligini ko'rsatdik. Bundan tashqari, gap 3D printerni qayta dasturlash masalasi bo'lgani uchun, xuddi shu texnikani turli robot tizimlariga osongina moslashtirish mumkin. Robotik qurilmalar katta kuchlar va momentlarni o'z ichiga olishi mumkin, shuning uchun u odamlar bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro aloqada bo'ladigan yoki inson muhitida foydalaniladigan bo'lsa, uni juda xavfsiz qilish kerak. Yumshoq teri bu borada muhim rol o'ynashi kutilmoqda, chunki u mexanik xavfsizlik talablariga muvofiqligi va teginish hissi uchun ishlatilishi mumkin. > > Jamoa sensori Raise3D E2 3D-printerda joylashgan termoplastik uretandan (TPU) bosilgan prokladkalar yordamida tayyorlangan. Yumshoq tashqi qatlam ichi bo'sh plomba qismini qoplaydi va tashqi qatlam siqilganligi sababli ichidagi havo bosimi mos ravishda o'zgaradi - Teensy 4.0 mikrokontrolleriga ulangan Honeywell ABP DANT 005 bosim sensori tebranish, teginish va ortib borayotgan bosimni aniqlashga imkon beradi. Tasavvur qiling-a, siz kasalxonada yordam berish uchun terisi yumshoq robotlardan foydalanmoqchisiz. Ularni muntazam ravishda tozalash kerak yoki terini muntazam ravishda almashtirish kerak bo'ladi. Qanday bo'lmasin, katta xarajat bor. Biroq, 3D bosib chiqarish juda keng ko'lamli jarayondir, shuning uchun almashtiriladigan qismlarni arzon narxlarda yasash va robot korpusiga osongina yopishtirish va o'chirish mumkin. 5. **TPU Pneu qo'shimcha ishlab chiqarish - Yumshoq robotli aktuatorlar sifatida tarmoqlar** > Ushbu maqolada termoplastik poliuretan (TPU) qo'shimcha ishlab chiqarish (AM) uni yumshoq robot komponentlari sifatida qo'llash kontekstida o'rganiladi. Boshqa elastik AM materiallari bilan solishtirganda, TPU mustahkamlik va kuchlanish bo'yicha yuqori mexanik xususiyatlarni ochib beradi. Tanlangan lazerli sinterlash orqali pnevmatik bükme aktuatorlari (pnevmatik to'rlar) yumshoq robot misoli sifatida 3D chop etiladi va ichki bosim ustidagi burilish bo'yicha eksperimental baholanadi. Havo o'tkazmasligi sababli oqish aktuatorlarning minimal devor qalinligi funktsiyasi sifatida kuzatiladi. > > Yumshoq robototexnikaning xatti-harakatlarini tasvirlash uchun, masalan, analitik yoki raqamli bo'lishi mumkin bo'lgan geometrik deformatsiya modellariga giperelastik material tavsiflarini kiritish kerak. Ushbu maqola yumshoq robotli aktuatorning egilish harakatlarini tasvirlash uchun turli modellarni o'rganadi. Mexanik materiallar sinovlari qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan termoplastik poliuretanni tavsiflash uchun giperelastik material modelini parametrlash uchun qo'llaniladi. > > Cheklangan elementlar usuliga asoslangan raqamli simulyatsiya aktuatorning deformatsiyasini tavsiflash uchun parametrlashtiriladi va bunday aktuator uchun yaqinda nashr etilgan analitik model bilan solishtiriladi. Ikkala model bashorati ham yumshoq robotli aktuatorning eksperimental natijalari bilan taqqoslanadi. Analitik model yordamida kattaroq og'ishlarga erishilgan bo'lsa-da, raqamli simulyatsiya egilish burchagini o'rtacha 9 ° og'ish bilan bashorat qiladi, garchi raqamli simulyatsiyalar hisoblash uchun sezilarli darajada ko'proq vaqt talab etadi. Avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish muhitida yumshoq robototexnika qattiq ishlab chiqarish tizimlarini tezkor va aqlli ishlab chiqarishga aylantirishni to'ldirishi mumkin.
Yuborilgan vaqt: 25-noyabr-2025