TPU (Poliuretana Termoplastik)mempunyai ciri-ciri cemerlang seperti fleksibiliti, keanjalan dan rintangan haus, menjadikannya digunakan secara meluas dalam komponen utama robot humanoid seperti penutup luaran, tangan robot dan sensor sentuhan. Berikut 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 bertujuan untuk menyelesaikan kerumitan tangan robot antropomorfik. Robotik kini merupakan bidang yang paling maju dan sentiasa ada niat untuk meniru gerak dan tingkah laku seperti manusia. 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 robot telah dibincangkan. Tangan mempunyai rupa antropomorfik dan juga boleh melakukan fungsi seperti manusia, contohnya, cengkaman dan perwakilan gerak isyarat tangan. Keputusan menunjukkan bahawa tangan direka bentuk sebagai satu bahagian dan tidak memerlukan sebarang jenis pemasangan dan ia mempamerkan kapasiti angkat berat yang sangat baik, kerana ia diperbuat daripada poliuretana termoplastik fleksibel.Bahan (TPU), dan keanjalannya juga memastikan tangan selamat untuk berinteraksi dengan manusia. Tangan ini boleh digunakan dalam robot humanoid serta tangan prostetik. Bilangan penggerak yang terhad menjadikan kawalan lebih mudah dan tangan lebih ringan. 2. **Pengubahsuaian Permukaan Poliuretana Termoplastik untuk Mencipta Pencengkam Robotik Lembut Menggunakan Kaedah Pencetakan Empat Dimensi** > Salah satu jalan untuk pembangunan pembuatan bahan tambahan kecerunan berfungsi ialah penciptaan struktur bercetak empat dimensi (4D) untuk cengkaman robotik lembut, yang dicapai dengan menggabungkan pencetakan 3D pemodelan pemendapan terlakur dengan penggerak hidrogel lembut. Kerja ini mencadangkan pendekatan konseptual untuk mencipta pencengkam robotik lembut bebas tenaga, yang terdiri daripada substrat pemegang bercetak 3D yang diubah suai yang diperbuat daripada poliuretana termoplastik (TPU) dan penggerak berdasarkan hidrogel gelatin, yang membolehkan ubah bentuk higroskopik terprogram tanpa menggunakan pembinaan mekanikal yang kompleks. > > Penggunaan hidrogel berasaskan gelatin 20% memberikan fungsi biomimetik robotik lembut kepada struktur dan bertanggungjawab untuk fungsi mekanikal responsif rangsangan pintar objek yang dicetak dengan bertindak balas terhadap proses pembengkakan dalam persekitaran cecair. Fungsionalisasi permukaan poliuretana termoplastik yang disasarkan dalam persekitaran argon-oksigen selama 90 s, pada kuasa 100 w dan tekanan 26.7 pa, memudahkan perubahan dalam mikroreliefnya, sekali gus meningkatkan lekatan dan kestabilan gelatin yang bengkak pada permukaannya. > > Konsep yang direalisasikan untuk mencipta struktur sikat bioserasi bercetak 4D untuk cengkaman robotik lembut bawah air makroskopik boleh memberikan cengkaman tempatan yang tidak invasif, mengangkut objek kecil dan melepaskan bahan bioaktif apabila pembengkakan di dalam air. Oleh itu, produk yang terhasil boleh digunakan sebagai penggerak biomimetik berkuasa kendiri, sistem enkapsulasi atau robotik lembut. 3. **Pencirian Bahagian Luar untuk Lengan Robot Humanoid Bercetak 3D dengan Pelbagai Corak dan Ketebalan** > Dengan perkembangan robotik humanoid, bahagian luar yang lebih lembut diperlukan untuk interaksi manusia-robot yang lebih baik. Struktur auksik dalam bahan meta merupakan cara yang menjanjikan untuk mencipta bahagian luar yang lembut. Struktur ini mempunyai sifat mekanikal yang unik. Percetakan 3D, terutamanya fabrikasi filamen terlakur (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 luaran yang lembut untuk robot humanoid Alice III menggunakan percetakan 3D FFF dengan filamen TPU Shore 95A. > > Kajian ini menggunakan filamen TPU putih dengan pencetak 3D untuk mengeluarkan lengan robot humanoid 3DP. Lengan robot dibahagikan kepada bahagian lengan bawah dan lengan atas. Corak yang berbeza (pepejal dan masuk semula) dan ketebalan (1, 2 dan 4 mm) telah digunakan pada sampel. Selepas mencetak, ujian lenturan, tegangan dan mampatan telah dijalankan untuk menganalisis sifat mekanikal. Keputusan mengesahkan bahawa struktur masuk semula mudah dibengkokkan ke arah lengkung lenturan dan memerlukan kurang tekanan. Dalam ujian mampatan, struktur masuk semula mampu menahan beban berbanding struktur pepejal. > > Selepas menganalisis ketiga-tiga ketebalan, telah disahkan bahawa struktur masuk semula dengan ketebalan 2 mm mempunyai ciri-ciri yang sangat baik dari segi sifat lenturan, tegangan dan mampatan. Oleh itu, corak masuk semula dengan ketebalan 2 mm lebih sesuai untuk menghasilkan lengan robot humanoid bercetak 3D. 4. **Pad "Kulit Lembut" TPU Bercetak 3D ini Memberi Robot Deria Sentuhan Kos Rendah dan Sangat Sensitif** > Penyelidik dari Universiti Illinois Urbana – Champaign telah menghasilkan cara berkos rendah untuk memberi robot deria sentuhan seperti manusia: pad kulit lembut bercetak 3D yang berfungsi sebagai sensor tekanan mekanikal. > > Sensor robot taktil 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. Selain itu, memandangkan ia hanya soal pengaturcaraan semula pencetak 3D, teknik yang sama boleh disesuaikan dengan mudah kepada sistem robot 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 akan memainkan peranan penting dalam hal ini kerana ia boleh digunakan untuk pematuhan keselamatan mekanikal dan penderiaan sentuhan. > > Sensor pasukan dibuat menggunakan pad yang dicetak daripada uretana termoplastik (TPU) pada pencetak 3D Raise3D E2 yang sedia ada. Lapisan luar yang lembut meliputi bahagian isian berongga, dan apabila lapisan luar dimampatkan, tekanan udara di dalamnya berubah sewajarnya — membolehkan sensor tekanan Honeywell ABP DANT 005 yang disambungkan kepada mikropengawal Teensy 4.0 untuk mengesan getaran, sentuhan dan peningkatan tekanan. Bayangkan anda ingin menggunakan robot berkulit lembut untuk membantu dalam persekitaran hospital. Ia perlu dibersihkan secara berkala, atau kulit perlu diganti secara berkala. Walau apa pun, terdapat kos yang besar. Walau bagaimanapun, percetakan 3D adalah proses yang sangat berskala, jadi bahagian yang boleh ditukar ganti boleh dibuat dengan murah dan mudah dipasang dan dimatikan pada badan robot. 5. **Pembuatan Aditif TPU Pneu – Jaring sebagai Penggerak Robot Lembut** > Dalam kertas kerja ini, pembuatan aditif (AM) poliuretana termoplastik (TPU) dikaji dalam konteks aplikasinya sebagai komponen robot lembut. Berbanding dengan bahan AM elastik yang lain, TPU mendedahkan sifat mekanikal yang unggul dari segi kekuatan dan regangan. Melalui pensinteran laser terpilih, penggerak lenturan pneumatik (pneu – jaring) dicetak 3D sebagai kajian kes robot lembut dan dinilai secara eksperimen berkenaan dengan pesongan ke atas tekanan dalaman. Kebocoran akibat kedap udara diperhatikan sebagai fungsi ketebalan dinding minimum penggerak. > > Untuk menerangkan tingkah laku robot lembut, penerangan bahan hiperelastik perlu digabungkan dalam model ubah bentuk geometri yang mungkin — contohnya — analitikal atau berangka. Kertas kerja ini mengkaji model yang berbeza untuk menerangkan tingkah laku lenturan penggerak robot lembut. Ujian bahan mekanikal digunakan untuk mempartemenkan model bahan hiperelastik untuk menerangkan poliuretana termoplastik yang dihasilkan secara aditif. > > Simulasi berangka berdasarkan kaedah unsur terhingga diparameterkan untuk menggambarkan ubah bentuk penggerak dan dibandingkan dengan model analitikal yang baru diterbitkan untuk penggerak sedemikian. Kedua-dua ramalan model dibandingkan dengan keputusan eksperimen penggerak robot lembut. Walaupun sisihan yang lebih besar dicapai oleh model analitikal, simulasi berangka meramalkan sudut lenturan dengan sisihan purata 9°, walaupun simulasi berangka mengambil masa yang lebih lama untuk pengiraan. Dalam persekitaran pengeluaran automatik, robotik lembut boleh melengkapi transformasi sistem pengeluaran tegar ke arah pembuatan tangkas dan pintar.
Masa siaran: 25 Nov-2025