TPU (Termoplastik na Polyurethane)ay may mga natatanging katangian tulad ng kakayahang umangkop, elastisidad, at resistensya sa pagkasira, kaya malawakan itong ginagamit sa mga pangunahing bahagi ng mga humanoid robot tulad ng mga panlabas na takip, mga kamay na robotiko, at mga tactile sensor. Nasa ibaba ang detalyadong mga materyales sa Ingles na inayos mula sa mga mapagkakatiwalaang akademikong papel at mga teknikal na ulat: 1. **Disenyo at Pagbuo ng Isang Anthropomorphic Robotic Hand Gamit angMateryal na TPU** > **Abstrak**：Ang papel na inilalahad dito ay naglalayong lutasin ang kasalimuotan ng isang anthropomorphic robotic hand. Ang Robotics ngayon ang pinaka-maunlad na larangan at palaging may layuning gayahin ang mga kilos at pag-uugali na parang tao. Ang isang anthropomorphic hand ay isa sa mga pamamaraan upang gayahin ang mga operasyon na parang tao. Sa papel na ito, ang ideya ng pagbuo ng isang anthropomorphic hand na may 15 degrees of freedom at 5 actuator ay pinalawak pati na rin ang mekanikal na disenyo, sistema ng kontrol, komposisyon, at mga kakaibang katangian ng robotic hand ay tinalakay. Ang kamay ay may antropomorphic na anyo at maaari ring magsagawa ng mga functionality na parang tao, halimbawa, ang paghawak at representasyon ng mga kilos ng kamay. Ipinapakita ng mga resulta na ang kamay ay dinisenyo bilang isang bahagi at hindi nangangailangan ng anumang uri ng pag-assemble at nagpapakita ito ng mahusay na kapasidad sa pagbubuhat ng timbang, dahil ito ay gawa sa flexible thermoplastic polyurethane.(TPU) na materyal, at tinitiyak din ng elastisidad nito na ligtas 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 Isang Thermoplastic Polyurethane Surface para sa Paglikha ng Isang Malambot na Robotic Gripper Gamit ang Isang Four-Dimensional na Paraan ng Pag-print** > Isa sa mga paraan para sa pagpapaunlad ng functional gradient additive manufacturing ay ang paglikha ng mga four-dimensional (4D) printed na istruktura para sa malambot na robotic gripping, na nakakamit sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng fused deposition modeling 3D printing na may mga soft hydrogel actuator. Ang gawaing ito ay nagmumungkahi ng isang konseptwal na diskarte sa paglikha ng isang energy-independent na soft robotic gripper, na binubuo ng isang binagong 3D printed holder substrate na gawa 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 istruktura 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 environment sa loob ng 90 s, sa power na 100 w at pressure na 26.7 pa, ay nagpapadali sa mga pagbabago sa microrelief nito, kaya pinapabuti ang adhesion at stability ng namamagang gelatin sa ibabaw nito. > > Ang natanto na konsepto ng paglikha ng 4D printed biocompatible comb structures para sa macroscopic underwater soft robotic gripping ay maaaring magbigay ng noninvasive local gripping, maghatid ng maliliit na bagay, at maglabas ng bioactive substances kapag namamaga sa tubig. Samakatuwid, ang resultang produkto ay maaaring gamitin bilang isang self-powered biomimetic actuator, isang encapsulation system, o soft robotics. 3. **Pagkakarakterisasyon ng mga Panlabas na Bahagi para sa 3D-Printed Humanoid Robot Arm na may Iba't Ibang Pattern at Kapal** > Sa pag-unlad ng humanoid robotics, kailangan ang mas malambot na panlabas na bahagi para sa mas mahusay na interaksyon ng tao at robot. Ang mga auxetic na istruktura sa mga meta-material ay isang magandang paraan upang lumikha ng malambot na panlabas na bahagi. 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 ganitong istruktura. Ang Thermoplastic polyurethane (TPU) ay karaniwang ginagamit sa FFF dahil sa mahusay nitong elastisidad. Nilalayon ng pag-aaral na ito na bumuo ng isang malambot na panlabas na takip para sa humanoid robot na Alice III gamit ang FFF 3D printing na may Shore 95A TPU filament. > > Gumamit ang pag-aaral ng isang puting TPU filament na may 3D printer upang gumawa ng 3DP humanoid robot arm. Ang robot arm ay hinati 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, isinagawa ang mga bending, tensile, at compressive test upang suriin ang mga mekanikal na katangian. Kinumpirma ng mga resulta na ang re-entrant structure ay madaling mabaluktot patungo sa bending curve at nangangailangan ng mas kaunting stress. Sa mga compressive test, ang re-entrant structure ay nakayanan ang load kumpara sa solid structure. > > Matapos suriin ang lahat ng tatlong kapal, nakumpirma na ang istrukturang re-entrant na may kapal na 2 mm ay may mahusay na mga katangian sa mga tuntunin ng mga katangian ng pagbaluktot, tensile, at compressive. Samakatuwid, ang pattern ng re-entrant na may kapal na 2 mm ay mas angkop para sa paggawa ng isang 3D-printed humanoid robot arm. 4. **Ang mga 3D-Printed TPU “Soft Skin” Pads na ito ay Nagbibigay sa mga Robot ng Mababang Gastos at Lubos na Sensitibo na Sense of Touch** > Ang mga mananaliksik mula sa University of Illinois Urbana – Champaign ay nakaisip ng isang mababang gastos na paraan upang bigyan ang mga robot ng parang tao na sense of touch: 3D-printed na malambot na skin pad na nagsisilbing mechanical pressure sensor. > > Ang mga tactile robotic sensor ay karaniwang naglalaman ng mga kumplikadong hanay 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 i-customize sa iba't ibang robotic system. Ang mga robotic hardware ay maaaring mangailangan ng malalaking puwersa 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 gaganap ng mahalagang papel sa bagay na ito dahil maaari itong gamitin para sa parehong pagsunod sa mekanikal na kaligtasan at pandama sa pandama. > > Ang sensor ng pangkat ay ginawa gamit ang mga pad na naka-print mula sa thermoplastic urethane (TPU) sa isang Raise3D E2 3D printer na hindi na ginagamit. Ang malambot na panlabas na layer ay sumasakop sa isang guwang na seksyon ng infill, at habang ang panlabas na layer ay napi-compress, ang presyon ng hangin sa loob ay nagbabago nang naaayon — na nagpapahintulot sa isang Honeywell ABP DANT 005 pressure sensor na nakakonekta sa isang Teensy 4.0 microcontroller na matukoy ang panginginig ng boses, paghawak, at pagtaas ng presyon. Isipin na gusto mong gumamit ng mga robot na may malambot na balat upang tumulong sa isang setting ng ospital. Kailangan nilang regular na i-sanitize, o ang balat ay kailangang regular na palitan. Alinman dito, may malaking gastos. Gayunpaman, ang 3D printing ay isang napaka-scalable na proseso, kaya ang mga mapagpapalit na bahagi ay maaaring gawin nang mura at madaling ikabit sa loob at labas ng katawan ng robot. 5. **Additive Manufacturing ng TPU Pneu – Nets bilang Soft Robotic Actuators** > Sa papel na ito, ang additive manufacturing (AM) ng thermoplastic polyurethane (TPU) ay sinisiyasat sa konteksto ng aplikasyon nito bilang mga soft robotic component. Kung ikukumpara sa iba pang elastic AM materials, ang TPU ay nagpapakita ng mga superior na mechanical properties pagdating sa lakas at strain. Sa pamamagitan ng selective laser sintering, ang mga pneumatic bending actuator (pneu – nets) ay ini-3D print bilang isang soft robotic case study at sinusuri sa eksperimento kaugnay ng deflection sa internal pressure. Ang leakage dahil sa air tightness ay naoobserbahan bilang isang function ng minimum wall thickness ng mga actuator. > > Upang ilarawan ang pag-uugali ng soft robotics, ang mga paglalarawan ng hyperelastic material ay kailangang isama sa mga geometric deformation model na maaaring — halimbawa — analytical o numerical. Pinag-aaralan ng papel na ito ang iba't ibang modelo upang ilarawan ang bending behavior ng isang soft robotic actuator. Ang mga mechanical material test ay inilalapat upang i-parameterize ang isang hyperelastic material model upang ilarawan ang additively manufactured thermoplastic polyurethane. > > Isang numerical simulation batay sa finite element method ang nilagyan ng parameter upang ilarawan ang deformation ng actuator at inihambing sa isang kamakailang nailathalang analytical model para sa naturang actuator. Ang parehong prediksyon ng modelo ay inihambing sa mga resulta ng eksperimento ng soft robotic actuator. Bagama't nakakamit ang mas malalaking deviasyon sa pamamagitan ng analytical model, hinuhulaan ng numerical simulation ang bending angle na may average deviations na 9°, bagama't mas matagal ang pagkalkula sa mga numerical simulation. Sa isang automated production environment, maaaring umakma ang soft robotics sa transpormasyon ng mga rigid production system tungo sa maliksi at matalinong pagmamanupaktura.
Oras ng pag-post: Nob-25-2025