TPU (Thermoplastic Polyurethane)ay may mga namumukod-tanging katangian gaya ng flexibility, elasticity, at wear resistance, kaya malawak itong ginagamit sa mga pangunahing bahagi ng humanoid robot tulad ng mga panlabas na takip, robotic na kamay, at tactile sensor. Nasa ibaba ang mga detalyadong materyales sa Ingles na pinagsunod-sunod mula sa mga awtoritatibong akademikong papel at teknikal na ulat: 1. ** Disenyo at Pagbuo ng isang Anthropomorphic Robotic Hand GamitMateryal ng TPU** > **Abstract**：Ang papel na ipinakita dito ay lumalapit upang malutas ang pagiging kumplikado ng isang anthropomorphic na robotic na kamay. Robotics na ngayon ang pinaka-advance field at palaging may intensyon na gayahin ang tao - tulad ng actuation at pag-uugali. Ang isang anthropomorphic na kamay ay isa sa mga diskarte upang gayahin ang mga operasyon ng tao. Sa papel na ito, ang ideya ng pagbuo ng isang anthropomorphic na kamay na may 15 degrees ng kalayaan at 5 actuator ay napag-usapan pati na rin ang mekanikal na disenyo, sistema ng kontrol, komposisyon, at mga kakaiba ng robotic na kamay. Ang kamay ay may anthropomorphic na anyo at maaari ding gumanap ng tao - tulad ng mga functionality, halimbawa, gripping at hand gestures na representasyon. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang kamay ay idinisenyo bilang isang bahagi at hindi nangangailangan ng anumang uri ng pagpupulong at ito ay nagpapakita ng isang mahusay na weight lifting capacity, dahil ito ay gawa sa flexible thermoplastic polyurethane(TPU) na materyal, at tinitiyak din ng pagkalastiko nito na ligtas din ang kamay para sa pakikipag-ugnayan sa mga tao. Ang kamay na ito ay maaaring gamitin sa isang humanoid robot pati na rin sa isang prosthetic na kamay. Ang limitadong bilang ng mga actuator ay ginagawang mas simple ang kontrol at mas magaan ang kamay. 2. **Pagbabago ng Thermoplastic Polyurethane Surface para sa Paglikha ng Soft Robotic Gripper Gamit ang Four-Dimensional Printing Method** > Isa sa mga paraan para sa pagbuo ng functional gradient additive manufacturing ay ang paglikha ng four – dimensional (4D) printed structures para sa soft robotic gripping, na nakamit sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng fused deposition modeling na 3D acting printuators. Ang gawaing ito ay nagmumungkahi ng isang konseptwal na diskarte sa paglikha ng isang enerhiya - independiyenteng malambot na robotic gripper, na binubuo ng isang binagong 3D printed holder na substrate na ginawa mula sa thermoplastic polyurethane (TPU) at isang actuator batay sa isang gelatin hydrogel, na nagpapahintulot sa naka-program na hygroscopic deformation nang hindi gumagamit ng mga kumplikadong mekanikal na konstruksyon. > > Ang paggamit ng 20% gelatin – based hydrogel ay nagbibigay ng malambot na robotic biomimetic functionality sa istraktura at responsable para sa intelligent stimulus – responsive mechanical functionality ng naka-print na bagay sa pamamagitan ng pagtugon sa mga proseso ng pamamaga sa mga likidong kapaligiran. Ang naka-target na surface functionalization ng thermoplastic polyurethane sa isang argon – oxygen na kapaligiran sa loob ng 90 s, sa lakas na 100 w at presyon na 26.7 pa, ay nagpapadali sa mga pagbabago sa microrelief nito, kaya nagpapabuti sa pagdirikit at katatagan ng namamagang gelatin sa ibabaw nito. > > Ang natanto na konsepto ng paglikha ng 4D na naka-print na biocompatible na mga istruktura ng suklay para sa macroscopic underwater soft robotic gripping ay maaaring magbigay ng noninvasive local gripping, magdadala ng maliliit na bagay, at maglabas ng mga bioactive substance kapag namamaga sa tubig. Ang resultang produkto ay maaaring gamitin bilang self-powered biomimetic actuator, isang encapsulation system, o soft robotics. 3. **Pagsasalarawan ng mga Panlabas na Bahagi para sa 3D-Printed Humanoid Robot Arm na may Iba't Ibang Pattern at Kapal** > Sa pagbuo ng humanoid robotics, kailangan ang mas malalambot na panlabas para sa mas magandang interaksyon ng tao - robot. Ang mga auxetic na istruktura sa meta - ang mga materyales ay isang promising na paraan upang lumikha ng malambot na panlabas. Ang mga istrukturang ito ay may natatanging mekanikal na katangian. Ang 3D printing, lalo na ang fused filament fabrication (FFF), ay malawakang ginagamit upang lumikha ng mga naturang istruktura. Ang Thermoplastic polyurethane (TPU) ay karaniwang ginagamit sa FFF dahil sa magandang elasticity nito. Nilalayon ng pag-aaral na ito na bumuo ng malambot na panlabas na takip para sa humanoid robot na si Alice III gamit ang FFF 3D printing na may Shore 95A TPU filament. > > Gumamit ang pag-aaral ng puting TPU filament na may 3D printer para gumawa ng 3DP humanoid robot arm. Ang braso ng robot ay nahahati sa mga bahagi ng bisig at itaas na braso. Iba't ibang pattern (solid at re - entrant) at kapal (1, 2, at 4 mm) ang inilapat sa mga sample. Pagkatapos ng pag-print, ang bending, tensile, at compressive test ay isinagawa upang pag-aralan ang mga mekanikal na katangian. Kinumpirma ng mga resulta na ang istraktura ng muling pagpasok ay madaling nababaluktot patungo sa baluktot na kurba at nangangailangan ng mas kaunting stress. Sa compressive tests, ang re-entrant structure ay nakayanan ang load kumpara sa solid structure. > > Pagkatapos pag-aralan ang lahat ng tatlong kapal, nakumpirma na ang istraktura ng muling pumasok na may kapal na 2 mm ay may mahusay na mga katangian sa mga tuntunin ng mga katangian ng baluktot, makunat, at compressive. Samakatuwid, ang pattern ng muling pagpasok na may kapal na 2 mm ay mas angkop para sa paggawa ng 3D na naka-print na humanoid robot arm. 4. **Ang 3D-Printed TPU “Soft Skin” Pads na ito ay nagbibigay sa mga Robot ng Low-Cost, Highly-Sensitive Sense of Touch** > Ang mga researcher mula sa University of Illinois Urbana – Champaign ay nakabuo ng isang murang – gastos na paraan upang bigyan ang mga robot ng isang tao – tulad ng sense of touch: 3D – naka-print na soft skin pad na doble bilang mechanical pressure sensors. > > Ang mga tactile robotic sensor ay kadalasang naglalaman ng napakakomplikadong array ng mga electronics at medyo mahal, ngunit ipinakita namin na ang mga functional at matibay na alternatibo ay maaaring gawin nang napakamura. Bukod dito, dahil ito ay isang katanungan lamang ng pag-reprogram ng isang 3D printer, ang parehong pamamaraan ay madaling ma-customize sa iba't ibang mga robotic system. Ang robotic hardware ay maaaring magsama ng malalaking pwersa at torque, kaya kailangan itong gawing ligtas kung ito ay direktang makikipag-ugnayan sa mga tao o gagamitin sa mga kapaligiran ng tao. Inaasahan na ang malambot na balat ay may mahalagang papel sa bagay na ito dahil magagamit ito para sa parehong mekanikal na pagsunod sa kaligtasan at pandamdam. > > Ang sensor ng team ay ginawa gamit ang mga pad na naka-print mula sa thermoplastic urethane (TPU) sa isang off – the – shelf Raise3D E2 3D printer. Ang malambot na panlabas na layer ay sumasaklaw sa isang hollow infill na seksyon, at habang ang panlabas na layer ay na-compress, ang air pressure sa loob ay nagbabago nang naaayon - nagbibigay-daan sa isang Honeywell ABP DANT 005 pressure sensor na konektado sa isang Teensy 4.0 microcontroller upang makita ang vibration, touch, at pagtaas ng pressure. Isipin na gusto mong gumamit ng malambot na balat na mga robot para tumulong sa isang setting ng ospital. Kakailanganin silang regular na sanitized, o ang balat ay kailangang regular na palitan. Alinmang paraan, may malaking gastos. Gayunpaman, ang 3D printing ay isang napaka-scalable na proseso, kaya ang mga mapagpapalit na bahagi ay maaaring gawin sa murang halaga at madaling makuha sa katawan ng robot. 5. **Additive Manufacturing ng TPU Pneu – Nets as Soft Robotic Actuators** > Sa papel na ito, ang additive manufacturing (AM) ng thermoplastic polyurethane (TPU) ay sinisiyasat sa konteksto ng paggamit nito bilang soft robotic component. Kung ikukumpara sa iba pang nababanat na mga materyales sa AM, ang TPU ay nagpapakita ng higit na mahusay na mga mekanikal na katangian patungkol sa lakas at pilay. Sa pamamagitan ng selective laser sintering, ang mga pneumatic bending actuator (pneu – nets) ay 3D na naka-print bilang isang soft robotic case study at sinusuri sa eksperimentong may kinalaman sa deflection sa internal pressure. Ang pagtagas dahil sa higpit ng hangin ay sinusunod bilang isang function ng pinakamababang kapal ng pader ng mga actuator. > > Upang ilarawan ang pag-uugali ng malambot na robotics, kailangang isama ang hyperelastic na mga paglalarawan ng materyal sa mga geometric deformation na modelo na maaaring — halimbawa — analytical o numerical. Ang papel na ito ay nag-aaral ng iba't ibang mga modelo upang ilarawan ang baluktot na pag-uugali ng isang malambot na robotic actuator. Ang mga pagsubok sa mekanikal na materyal ay inilalapat upang i-parameter ang isang hyperelastic na modelo ng materyal upang ilarawan ang additively manufactured thermoplastic polyurethane. > > Ang isang numerical simulation batay sa finite element method ay na-parameter upang ilarawan ang pagpapapangit ng actuator at inihambing sa isang kamakailang nai-publish na analytical na modelo para sa naturang actuator. Ang parehong mga hula ng modelo ay inihambing sa mga eksperimentong resulta ng malambot na robotic actuator. Habang ang mas malalaking deviation ay nakakamit ng analytical model, hinuhulaan ng numerical simulation ang bending angle na may average deviations na 9°, bagama't ang numerical simulation ay mas matagal para sa kalkulasyon. Sa isang automated na kapaligiran ng produksyon, ang malambot na robotics ay maaaring umakma sa pagbabago ng mga matibay na sistema ng produksyon tungo sa maliksi at matalinong pagmamanupaktura.
Oras ng post: Nob-25-2025