TPU (Poliuretana Termoplastik)mempunyai ciri-ciri cemerlang seperti fleksibiliti, keanjalan dan rintangan haus, menjadikannya digunakan secara meluas dalam komponen utama robot humanoid seperti penutup luar, tangan robotik dan penderia sentuhan. Di bawah adalah bahan Bahasa Inggeris terperinci yang disusun daripada kertas akademik dan laporan teknikal yang berwibawa: 1. **Reka Bentuk dan Pembangunan Tangan Robotik Antropomorfik MenggunakanBahan TPU** > **Abstrak**：Kertas kerja yang dibentangkan di sini mendekati untuk menyelesaikan kerumitan tangan robot antropomorfik. Robotik kini merupakan bidang yang paling maju dan sentiasa ada niat untuk meniru manusia - seperti penggerak dan tingkah laku. Tangan antropomorfik adalah salah satu pendekatan untuk meniru operasi seperti manusia. Dalam kertas kerja ini, idea untuk membangunkan tangan antropomorfik dengan 15 darjah kebebasan dan 5 penggerak telah dihuraikan serta reka bentuk mekanikal, sistem kawalan, komposisi, dan keanehan tangan robotik telah dibincangkan. Tangan mempunyai rupa antropomorfik dan juga boleh melakukan fungsi seperti manusia, contohnya, mencengkam dan perwakilan gerak isyarat tangan. Hasilnya mendedahkan bahawa tangan direka sebagai satu bahagian dan tidak memerlukan apa-apa jenis pemasangan dan ia mempamerkan kapasiti angkat berat yang sangat baik, kerana ia diperbuat daripada poliuretana termoplastik yang fleksibel(TPU) bahan, dan keanjalannya juga memastikan tangan selamat untuk berinteraksi dengan manusia juga. Tangan ini boleh digunakan dalam robot humanoid dan juga tangan prostetik. Bilangan penggerak yang terhad menjadikan kawalan lebih mudah dan tangan lebih ringan. 2. **Pengubahsuaian Permukaan Poliuretana Termoplastik untuk Mencipta Genggam Robotik Lembut Menggunakan Kaedah Pencetakan Empat Dimensi** > Salah satu jalan untuk pembangunan pembuatan aditif kecerunan berfungsi ialah penciptaan struktur bercetak empat dimensi (4D) untuk cengkaman robotik lembut, dicapai dengan menggabungkan pemodelan pemendapan bercantum dengan pemodelan hidrogel lembut 3D Kerja ini mencadangkan pendekatan konseptual untuk mencipta pencengkam robotik lembut bebas tenaga, yang terdiri daripada substrat pemegang cetakan 3D yang diubah suai diperbuat daripada poliuretana termoplastik (TPU) dan penggerak berasaskan hidrogel gelatin, membenarkan ubah bentuk higroskopik yang diprogramkan tanpa menggunakan pembinaan mekanikal yang kompleks. > > Penggunaan hidrogel berasaskan gelatin 20% memberikan kefungsian biomimetik robotik lembut kepada struktur dan bertanggungjawab terhadap rangsangan pintar - kefungsian mekanikal responsif objek bercetak dengan bertindak balas kepada proses bengkak dalam persekitaran cecair. Kefungsian permukaan yang disasarkan bagi poliuretana termoplastik dalam persekitaran argon – oksigen selama 90 saat, pada kuasa 100 w dan tekanan 26.7 pa, memudahkan perubahan dalam kelegaan mikronya, sekali gus meningkatkan lekatan dan kestabilan gelatin yang bengkak pada permukaannya. > > Konsep yang direalisasikan untuk mencipta struktur sikat biokompatibel bercetak 4D untuk cengkaman robotik lembut bawah air makroskopik boleh memberikan cengkaman tempatan yang tidak invasif, mengangkut objek kecil dan membebaskan bahan bioaktif apabila bengkak di dalam air. Oleh itu, produk yang dihasilkan boleh digunakan sebagai penggerak biomimetik berkuasa sendiri, sistem enkapsulasi atau robotik lembut. 3. **Pencirian Bahagian Luar untuk Lengan Robot Humanoid Cetakan 3D dengan Pelbagai Corak dan Ketebalan** > Dengan pembangunan robotik humanoid, bahagian luar yang lebih lembut diperlukan untuk interaksi manusia – robot yang lebih baik. Struktur auxetik dalam meta - bahan ialah cara yang menjanjikan untuk mencipta bahagian luar yang lembut. Struktur ini mempunyai sifat mekanikal yang unik. Percetakan 3D, terutamanya fabrikasi filamen bersatu (FFF), digunakan secara meluas untuk mencipta struktur sedemikian. Poliuretana termoplastik (TPU) biasanya digunakan dalam FFF kerana keanjalannya yang baik. Kajian ini bertujuan untuk membangunkan penutup luar yang lembut untuk robot humanoid Alice III menggunakan cetakan 3D FFF dengan filamen TPU Shore 95A. > > Kajian itu menggunakan filamen TPU putih dengan pencetak 3D untuk mengeluarkan lengan robot humanoid 3DP. Lengan robot dibahagikan kepada bahagian lengan bawah dan lengan atas. Corak berbeza (pepejal dan masuk semula) dan ketebalan (1, 2, dan 4 mm) digunakan pada sampel. Selepas cetakan, ujian lenturan, tegangan, dan mampatan dijalankan untuk menganalisis sifat mekanikal. Keputusan mengesahkan bahawa struktur masuk semula mudah dibengkokkan ke arah lengkung lentur dan memerlukan kurang tekanan. Dalam ujian mampatan, struktur masuk semula dapat menahan beban berbanding struktur pepejal. > > Selepas menganalisis ketiga-tiga ketebalan, telah disahkan bahawa struktur kemasukan semula dengan ketebalan 2 mm mempunyai ciri-ciri yang sangat baik dari segi sifat lentur, tegangan dan mampatan. Oleh itu, corak peserta semula dengan ketebalan 2 mm lebih sesuai untuk menghasilkan lengan robot humanoid bercetak 3D. 4. **Pad "Kulit Lembut" TPU Cetakan 3D Ini Memberikan Robot Rasa Sentuhan Kos Rendah, Sangat Sensitif** > Penyelidik dari University of Illinois Urbana – Champaign telah menghasilkan cara kos rendah untuk memberikan robot rasa sentuhan seperti manusia: 3D – pad kulit lembut bercetak yang berfungsi sebagai penderia tekanan mekanikal. > > Penderia robotik sentuhan biasanya mengandungi susunan elektronik yang sangat rumit dan agak mahal, tetapi kami telah menunjukkan bahawa alternatif yang berfungsi dan tahan lama boleh dibuat dengan sangat murah. Lebih-lebih lagi, memandangkan ia hanyalah soal memprogram semula pencetak 3D, teknik yang sama boleh disesuaikan dengan mudah kepada sistem robotik yang berbeza. Perkakasan robotik boleh melibatkan daya dan tork yang besar, jadi ia perlu dibuat agak selamat jika ia akan berinteraksi secara langsung dengan manusia atau digunakan dalam persekitaran manusia. Kulit lembut dijangka memainkan peranan penting dalam hal ini kerana ia boleh digunakan untuk pematuhan keselamatan mekanikal dan penderiaan sentuhan. > > Penderia pasukan dibuat menggunakan pad yang dicetak daripada thermoplastic urethane (TPU) pada pencetak 3D Raise3D E2 di luar – rak. Lapisan luar lembut meliputi bahagian isian berongga, dan apabila lapisan luar dimampatkan, tekanan udara di dalamnya berubah dengan sewajarnya — membenarkan penderia tekanan Honeywell ABP DANT 005 disambungkan kepada mikropengawal Teensy 4.0 untuk mengesan getaran, sentuhan dan tekanan yang semakin meningkat. Bayangkan anda ingin menggunakan robot berkulit lembut untuk membantu dalam persekitaran hospital. Mereka perlu dibersihkan secara berkala, atau kulitnya perlu diganti dengan kerap. Sama ada cara, terdapat kos yang besar. Walau bagaimanapun, pencetakan 3D adalah proses yang sangat berskala, jadi bahagian yang boleh ditukar ganti boleh dibuat dengan murah dan mudah disentap pada dan di luar badan robot. 5. **Pengilangan Aditif TPU Pneu – Jaring sebagai Penggerak Robotik Lembut** > Dalam kertas kerja ini, pembuatan aditif (AM) poliuretana termoplastik (TPU) disiasat dalam konteks penggunaannya sebagai komponen robotik lembut. Berbanding dengan bahan AM elastik yang lain, TPU mendedahkan sifat mekanikal yang unggul berkenaan dengan kekuatan dan ketegangan. Dengan pensinteran laser terpilih, penggerak lentur pneumatik (pneu – jaring) dicetak 3D sebagai kajian kes robotik lembut dan dinilai secara eksperimen berkenaan dengan pesongan ke atas tekanan dalaman. Kebocoran akibat sesak udara diperhatikan sebagai fungsi ketebalan dinding minimum penggerak. > > Untuk menerangkan tingkah laku robotik lembut, perihalan bahan hiperelastik perlu digabungkan dalam model ubah bentuk geometri yang mungkin — contohnya — analitikal atau berangka. Makalah ini mengkaji model yang berbeza untuk menerangkan kelakuan lenturan penggerak robotik lembut. Ujian bahan mekanikal digunakan untuk membuat parameter model bahan hiperelastik untuk menerangkan poliuretana termoplastik yang dihasilkan secara tambahan. > > Simulasi berangka berdasarkan kaedah unsur terhingga diparameterkan untuk menerangkan ubah bentuk penggerak dan dibandingkan dengan model analisis yang diterbitkan baru-baru ini untuk penggerak sedemikian. Kedua-dua ramalan model dibandingkan dengan keputusan eksperimen penggerak robotik lembut. Walaupun sisihan yang lebih besar dicapai oleh model analisis, simulasi berangka meramalkan sudut lentur dengan sisihan purata 9°, walaupun simulasi berangka mengambil masa yang lebih lama untuk pengiraan. Dalam persekitaran pengeluaran automatik, robotik lembut boleh melengkapkan transformasi sistem pengeluaran tegar ke arah pembuatan tangkas dan pintar.
Masa siaran: Nov-25-2025