TPU (термопластик полиуретан)уян хатан чанар, уян хатан чанар, элэгдэлд тэсвэртэй гэх мэт гайхалтай шинж чанаруудтай тул гадна бүрхүүл, робот гар, мэдрэгч мэдрэгч зэрэг хүн дүрст роботуудын гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд өргөн хэрэглэгддэг. Эрх бүхий эрдэм шинжилгээний бүтээлүүд болон техникийн тайлангаас ангилсан англи хэл дээрх нарийвчилсан материалыг доор харуулав: 1. **Антропоморф робот гарыг ашиглан дизайн, хөгжүүлэлтTPU материал** > ** Хураангуй**: Энд толилуулж буй нийтлэл нь хүний дүрст робот гарны нарийн төвөгтэй байдлыг шийдвэрлэхэд чиглэгдсэн болно. Робот техник нь одоо хамгийн дэвшилтэт салбар бөгөөд хүний үйл ажиллагаа, зан төлөвийг дуурайх санаа үргэлж байсаар ирсэн. Антропоморф гар нь хүнтэй төстэй үйлдлийг дуурайх аргуудын нэг юм. Энэхүү нийтлэлд 15 градусын эрх чөлөө, 5 идэвхжүүлэгчтэй хүний дүрст гар бүтээх санааг нарийвчлан тусгасны зэрэгцээ робот гарны механик хийц, удирдлагын систем, найрлага, онцлогийг хэлэлцсэн болно. Гар нь антропоморф дүр төрхтэй бөгөөд хүний үйл ажиллагаа, тухайлбал атгах, гарын дохио зангаа гэх мэт функцүүдийг гүйцэтгэдэг. Үр дүн нь гар нь нэг хэсэг бөгөөд ямар ч угсралт шаарддаггүй бөгөөд уян хатан термопластик полиуретанаар хийгдсэн тул жин өргөх чадвар сайтай болохыг харуулж байна.(TPU) материал, мөн түүний уян хатан чанар нь гарыг хүнтэй харилцахад аюулгүй болгодог. Энэ гарыг хүн дүрст робот болон хиймэл гарт ашиглаж болно. Хязгаарлагдмал тооны идэвхжүүлэгч нь удирдлагыг илүү хялбар болгож, гарыг илүү хөнгөн болгодог. 2. **Дөрвөн хэмжээст хэвлэх аргыг ашиглан зөөлөн робот баригчийг бүтээх термопластик полиуретан гадаргууг өөрчлөх** > Функциональ градиент нэмэлт үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх нэг арга зам бол зөөлөн роботоор шахах зориулалттай дөрвөн хэмжээст (4D) хэвлэмэл бүтцийг бий болгож, гидрогель буулгах аргаар зөөлөн самнах загвар юм. идэвхжүүлэгч. Энэхүү ажил нь термопластик полиуретан (TPU) материалаар хийгдсэн өөрчилсөн 3D хэвлэмэл эзэмшигч субстрат ба желатин гидрогель дээр суурилсан идэвхжүүлэгчээс бүрдэх, нарийн төвөгтэй механик байгууламжийг ашиглахгүйгээр програмчлагдсан гигроскопийн хэв гажилт хийх боломжийг олгодог эрчим хүчний бие даасан зөөлөн робот атгагчийг бий болгох концепцийн хандлагыг санал болгож байна. > > 20%-ийн желатин дээр суурилсан гидрогелийн хэрэглээ нь бүтэцэд зөөлөн роботын биомиметик функцийг бий болгож, шингэн орчинд хавдах процесст хариу үйлдэл үзүүлэх замаар хэвлэсэн объектын ухаалаг өдөөлтийг хариуцдаг механик функцийг хариуцдаг. Термопластик полиуретаныг аргон-хүчилтөрөгчийн орчинд 90 секундын турш 100 Вт чадалтай, 26.7 па даралттай гадаргуугийн зорилтот функциональ байдал нь түүний микрорельефийн өөрчлөлтийг хөнгөвчлөх бөгөөд ингэснээр түүний гадаргуу дээр хавдсан желатины наалдамхай, тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. > > Макроскопийн усан доорх зөөлөн робот атгахад зориулагдсан 4D хэвлэсэн био нийцтэй самнах бүтцийг бий болгох бодитой үзэл баримтлал нь орон нутгийн инвазив бус атгах, жижиг биетүүдийг зөөвөрлөх, усанд хавдах үед био идэвхт бодис ялгаруулах боломжтой. Иймээс үүссэн бүтээгдэхүүнийг өөрөө ажилладаг биомиметик идэвхжүүлэгч, капсулжуулалтын систем эсвэл зөөлөн робот болгон ашиглаж болно. 3. **Янз бүрийн хэв маяг, зузаантай 3D хэвлэсэн хүн дүрст роботын гарны гадна хэсгүүдийн шинж чанар** > Хүн дүрст робот техник хөгжихийн хэрээр хүн-роботын харилцан үйлчлэлийг сайжруулахын тулд илүү зөөлөн гаднах хэсэг шаардлагатай болсон. Мета-материал дахь auxetic бүтэц нь зөөлөн гадна талыг бий болгох ирээдүйтэй арга юм. Эдгээр бүтэц нь өвөрмөц механик шинж чанартай байдаг. Ийм бүтцийг бий болгоход 3D хэвлэх, ялангуяа хайлуулсан утас үйлдвэрлэх (FFF) өргөн хэрэглэгддэг. Термопластик полиуретан (TPU) нь уян хатан чанар сайтай тул FFF-д ихэвчлэн ашиглагддаг. Энэхүү судалгаа нь Shore 95A TPU утас бүхий FFF 3D хэвлэх аргыг ашиглан хүн дүрст робот Алис III-ийн гадна талын зөөлөн бүрхүүлийг бүтээх зорилготой юм. > > Судалгаанд 3D принтертэй цагаан TPU утас ашиглан 3DP хүн дүрст робот гар үйлдвэрлэсэн. Робот гар нь шуу болон дээд гар гэсэн хэсэгт хуваагдсан. Дээжэнд янз бүрийн хэв маяг (хатуу ба дахин оролт) ба зузаан (1, 2, 4 мм) хэрэглэсэн. Хэвлэсний дараа механик шинж чанарыг шинжлэхийн тулд гулзайлгах, суналт, шахалтын туршилтуудыг хийсэн. Үр дүн нь дахин орох бүтэц нь гулзайлтын муруй руу амархан гулзайлгах боломжтой бөгөөд бага ачаалал шаарддаг болохыг баталсан. Шахалтын туршилтаар дахин орж ирсэн бүтэц нь хатуу бүтэцтэй харьцуулахад ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай байв. > > Гурван зузааныг шинжилсний дараа 2 мм-ийн зузаантай дахин оролттой бүтэц нь гулзайлтын, суналт, шахалтын шинж чанарын хувьд маш сайн шинж чанартай болохыг баталсан. Тиймээс 2 мм-ийн зузаантай дахин оролтын загвар нь 3D хэвлэмэл хүн дүрст робот гар үйлдвэрлэхэд илүү тохиромжтой. 4. **Эдгээр 3D хэвлэсэн TPU "Зөөлөн арьс" дэвсгэрүүд нь роботуудад хямд өртөгтэй, өндөр мэдрэмжтэй мэдрэгчтэй мэдрэхүйг өгдөг** > Иллинойс Урбана-Чемпейн их сургуулийн судлаачид роботуудад хүний мэдрэхүйтэй адил мэдрэмж төрүүлэх хямд арга бодож олжээ: 3D хэвлэмэл арьсны механик даралтын мэдрэгчийг давхар зөөлөн болгодог. > > Мэдрэхүйн робот мэдрэгч нь ихэвчлэн маш нарийн төвөгтэй электроникийн массивуудыг агуулдаг бөгөөд нэлээд үнэтэй байдаг ч функциональ, удаан эдэлгээтэй хувилбаруудыг маш хямд үнээр хийх боломжтой гэдгийг бид харуулсан. Түүгээр ч барахгүй 3D принтерийг дахин програмчлах асуудал тул ижил техникийг өөр өөр робот системд хялбархан тохируулах боломжтой. Роботын техник хэрэгсэл нь их хүч, эргүүлэх хүчийг агуулж болох тул хүнтэй шууд харьцах юм уу хүний орчинд ашиглах гэж байгаа бол аюулгүй байдлыг хангах шаардлагатай. Зөөлөн арьс нь механик аюулгүй байдлыг хангах, хүрэлцэх мэдрэхүйд ашиглах боломжтой тул энэ асуудалд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ гэж найдаж байна. > > Тус багийн мэдрэгчийг Raise3D E2 3D принтер дээр байрлах термопластик уретан (TPU) материалаар хэвлэсэн дэвсгэр ашиглан хийсэн. Зөөлөн гадна давхарга нь хөндий дүүргэгч хэсгийг бүрхэх ба гаднах давхарга шахагдах үед доторх агаарын даралт зохих ёсоор өөрчлөгддөг ба Teensy 4.0 микроконтроллерт холбогдсон Honeywell ABP DANT 005 даралт мэдрэгч нь чичиргээ, хүрэлцэх, нэмэгдэж буй даралтыг илрүүлэх боломжийг олгодог. Та эмнэлгийн нөхцөлд туслахын тулд зөөлөн арьстай роботуудыг ашиглахыг хүсч байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Тэдгээрийг тогтмол ариутгах, эсвэл арьсыг байнга солих шаардлагатай болно. Аль ч тохиолдолд асар их зардал гарах болно. Гэсэн хэдий ч 3D хэвлэх нь маш өргөн цар хүрээтэй үйл явц тул сольж болох эд ангиудыг хямдхан хийж, роботын биеийг хялбархан буулгаж, салгаж болно. 5. **TPU Pneu – торыг зөөлөн робот идэвхжүүлэгч болгон нэмэлтээр үйлдвэрлэх нь** > Энэхүү нийтлэлд термопластик полиуретан (TPU)-ийн нэмэлт үйлдвэрлэлийг (AM) зөөлөн роботын бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашиглах хүрээнд судалсан болно. Бусад уян хатан AM материалуудтай харьцуулахад TPU нь хүч чадал, суналтын хувьд дээд зэргийн механик шинж чанарыг харуулдаг. Сонгомол лазер синтерингээр хийн гулзайлтын идэвхжүүлэгчийг (pneu – тор) зөөлөн робот кейс хэлбэрээр 3D хэвлэж, дотоод даралт дахь хазайлтыг туршилтаар үнэлдэг. Агаар битүүмжлэлээс болж алдагдах нь идэвхжүүлэгчийн хананы хамгийн бага зузаанаас хамаарч ажиглагддаг. > > Зөөлөн роботын зан үйлийг дүрслэхийн тулд геометрийн хэв гажилтын загварт хэт уян хатан материалын тодорхойлолтыг оруулах шаардлагатай бөгөөд жишээ нь аналитик эсвэл тоон байж болно. Энэхүү баримт бичигт зөөлөн робот идэвхжүүлэгчийн гулзайлтын үйл ажиллагааг тайлбарлах янз бүрийн загваруудыг судалсан болно. Механик материалын туршилтыг нэмэлтээр үйлдвэрлэсэн термопластик полиуретаныг тодорхойлохын тулд хэт уян хатан материалын загварыг параметржүүлэх зорилгоор ашигладаг. > > Төгсгөлийн элементийн аргад суурилсан тоон симуляцийг идэвхжүүлэгчийн хэв гажилтыг тодорхойлохын тулд параметржүүлж, саяхан хэвлэгдсэн ийм идэвхжүүлэгчийн аналитик загвартай харьцуулсан болно. Хоёр загварын таамаглалыг зөөлөн робот идэвхжүүлэгчийн туршилтын үр дүнтэй харьцуулсан болно. Аналитик загвараар илүү их хазайлтыг олж авдаг бол тоон симуляци нь гулзайлтын өнцгийг дунджаар 9 ° хазайлтаар урьдчилан таамаглаж байгаа боловч тоон симуляци нь тооцоололд нэлээд урт хугацаа зарцуулдаг. Автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн орчинд зөөлөн роботууд нь хатуу үйлдвэрлэлийн системийг уян хатан, ухаалаг үйлдвэрлэл рүү шилжүүлэхэд нэмэлт болно.
Шуудангийн цаг: 2025-11-25