TPU (Poliuretan Termoplastik)ka veti të jashtëzakonshme si fleksibiliteti, elasticiteti dhe rezistenca ndaj konsumimit, duke e bërë atë të përdorur gjerësisht në komponentët kryesorë të robotëve humanoide si mbulesat e jashtme, duart robotike dhe sensorët prekës. Më poshtë janë materiale të detajuara në anglisht të renditura nga punime akademike autoritative dhe raporte teknike: 1. **Projektimi dhe Zhvillimi i një Dore Robotike Antropomorfe Duke PërdorurMateriali TPU** > **Përmbledhje**：Artikulli i paraqitur këtu i qaset zgjidhjes së kompleksitetit të një dore robotike antropomorfe. Robotika është tani fusha më në zhvillim dhe gjithmonë ka pasur një qëllim për të imituar aktivizimin dhe sjelljen njerëzore. Një dorë antropomorfe është një nga qasjet për të imituar operacione njerëzore. Në këtë punim, është përpunuar ideja e zhvillimit të një dore antropomorfe me 15 gradë lirie dhe 5 aktivizues, si dhe është diskutuar projektimi mekanik, sistemi i kontrollit, përbërja dhe veçoritë e dorës robotike. Dora ka një pamje antropomorfe dhe gjithashtu mund të kryejë funksione njerëzore, për shembull, kapjen dhe përfaqësimin e gjesteve të dorës. Rezultatet tregojnë se dora është projektuar si një pjesë e vetme dhe nuk ka nevojë për asnjë lloj montimi dhe shfaq një kapacitet të shkëlqyer ngritjeje peshe, pasi është bërë nga poliuretani termoplastik fleksibël.Material (TPU), dhe elasticiteti i saj siguron gjithashtu që dora të jetë e sigurt për bashkëveprimin me njerëzit. Kjo dorë mund të përdoret në një robot humanoid, si dhe në një dorë protetike. Numri i kufizuar i aktivizuesve e bën kontrollin më të thjeshtë dhe dorën më të lehtë. 2. **Modifikimi i një Sipërfaqeje Termoplastike Poliuretani për Krijimin e një Kapëse Robotike të Butë Duke Përdorur një Metodë Printimi Katër-Dimensionale** > Një nga rrugët për zhvillimin e prodhimit funksional aditiv me gradient është krijimi i strukturave të printuara katër-dimensionale (4D) për kapje robotike të butë, e arritur duke kombinuar printimin 3D të modelimit të depozitimit të shkrirë me aktivizues hidrogeli të butë. Ky punim propozon një qasje konceptuale për krijimin e një kapëseje robotike të butë të pavarur nga energjia, e përbërë nga një substrat mbajtës i modifikuar i printuar 3D i bërë nga poliuretani termoplastik (TPU) dhe një aktivizues i bazuar në një hidrogel xhelatine, duke lejuar deformim të programuar higroskopik pa përdorur konstruksione komplekse mekanike. > > Përdorimi i një hidrogeli me bazë xhelatine 20% i jep strukturës funksionalitet biomimetik robotik të butë dhe është përgjegjës për funksionalitetin mekanik inteligjent që i përgjigjet stimujve të objektit të printuar duke iu përgjigjur proceseve të ënjtjes në mjedise të lëngshme. Funksionalizimi i synuar sipërfaqësor i poliuretanit termoplastik në një mjedis argon-oksigjen për 90 s, me një fuqi prej 100 w dhe një presion prej 26.7 pa, lehtëson ndryshimet në mikrorelief-in e tij, duke përmirësuar kështu ngjitjen dhe stabilitetin e xhelatinës së fryrë në sipërfaqen e tij. > > Koncepti i realizuar i krijimit të strukturave të krehrit biokompatibël të printuara 4D për kapje robotike të butë nënujore makroskopike mund të sigurojë kapje lokale jo-invazive, të transportojë objekte të vogla dhe të lëshojë substanca bioaktive pas ënjtjes në ujë. Produkti që rezulton mund të përdoret si një aktivizues biomimetik i vetë-fuqishëm, një sistem enkapsulimi ose robotikë e butë. 3. **Karakterizimi i pjesëve të jashtme për krahun robotik humanoid të printuar në 3D me modele dhe trashësi të ndryshme** > Me zhvillimin e robotikës humanoide, nevojiten pjesë të jashtme më të buta për ndërveprim më të mirë njeri-robot. Strukturat auksetike në meta-materiale janë një mënyrë premtuese për të krijuar pjesë të jashtme të buta. Këto struktura kanë veti unike mekanike. Printimi 3D, veçanërisht prodhimi i filamentit të shkrirë (FFF), përdoret gjerësisht për të krijuar struktura të tilla. Poliuretani termoplastik (TPU) përdoret zakonisht në FFF për shkak të elasticitetit të tij të mirë. Ky studim synon të zhvillojë një mbulesë të jashtme të butë për robotin humanoid Alice III duke përdorur printimin 3D FFF me një filament TPU Shore 95A. > > Studimi përdori një filament të bardhë TPU me një printer 3D për të prodhuar krahë roboti humanoid 3DP. Krahu i robotit u nda në pjesë të parakrahut dhe krahut të sipërm. Modele të ndryshme (të ngurta dhe të rihyrëse) dhe trashësi (1, 2 dhe 4 mm) u aplikuan në mostra. Pas printimit, u kryen teste të lakimit, tërheqjes dhe kompresimit për të analizuar vetitë mekanike. Rezultatet konfirmuan se struktura e rihyrjes ishte lehtësisht e përkulshme drejt kurbës së lakimit dhe kërkonte më pak stres. Në testet e kompresimit, struktura e rihyrjes ishte në gjendje t'i rezistonte ngarkesës krahasuar me strukturën e ngurtë. > > Pas analizimit të të tre trashësive, u konfirmua se struktura e rihyrjes me një trashësi prej 2 mm kishte karakteristika të shkëlqyera në aspektin e vetive të përkuljes, tërheqjes dhe kompresimit. Prandaj, modeli i rihyrjes me një trashësi prej 2 mm është më i përshtatshëm për prodhimin e një krahu robotik humanoid të printuar në 3D. 4. **Këto jastëkë TPU me "lëkurë të butë" të printuar në 3D u japin robotëve një ndjesi prekjeje me kosto të ulët dhe shumë të ndjeshme** > Studiuesit nga Universiteti i Illinois Urbana – Champaign kanë dalë me një mënyrë me kosto të ulët për t'u dhënë robotëve një ndjesi prekjeje të ngjashme me njeriun: jastëkë të butë lëkure të printuar në 3D që shërbejnë edhe si sensorë mekanikë të presionit. > > Sensorët robotikë prekës zakonisht përmbajnë grupe shumë të ndërlikuara elektronike dhe janë mjaft të shtrenjtë, por ne kemi treguar se alternativa funksionale dhe të qëndrueshme mund të bëhen shumë lirë. Për më tepër, meqenëse është vetëm çështje riprogramimi i një printeri 3D, e njëjta teknikë mund të përshtatet lehtësisht në sisteme të ndryshme robotike. Pajisjet robotike mund të përfshijnë forca dhe çift rrotullues të mëdhenj, kështu që duhet të jenë mjaft të sigurta nëse do të bashkëveprojnë drejtpërdrejt me njerëzit ose do të përdoren në mjedise njerëzore. Pritet që lëkura e butë të luajë një rol të rëndësishëm në këtë drejtim, pasi mund të përdoret si për pajtueshmërinë me sigurinë mekanike ashtu edhe për ndjesinë prekëse. > > Sensori i ekipit është bërë duke përdorur jastëkë të shtypur nga uretani termoplastik (TPU) në një printer 3D Raise3D E2 të gatshëm. Shtresa e jashtme e butë mbulon një seksion mbushës të zbrazët, dhe ndërsa shtresa e jashtme kompresohet, presioni i ajrit brenda ndryshon në përputhje me rrethanat - duke lejuar që një sensor presioni Honeywell ABP DANT 005 i lidhur me një mikrokontrollues Teensy 4.0 të zbulojë dridhjet, prekjen dhe presionin në rritje. Imagjinoni që dëshironi të përdorni robotë me lëkurë të butë për të ndihmuar në një mjedis spitalor. Ata do të duhej të dezinfektoheshin rregullisht, ose lëkura do të duhej të zëvendësohej rregullisht. Sidoqoftë, ka një kosto të madhe. Megjithatë, printimi 3D është një proces shumë i shkallëzueshëm, kështu që pjesët e këmbyeshme mund të prodhohen me kosto të ulët dhe të fiksohen dhe hiqen lehtësisht nga trupi i robotit. 5. **Prodhimi Aditiv i Pneu-Rrjetave TPU si Aktuatorë të Butë Robotikë** > Në këtë punim, prodhimi aditiv (AM) i poliuretanit termoplastik (TPU) hetohet në kontekstin e aplikimit të tij si komponentë të butë robotikë. Krahasuar me materialet e tjera elastike AM, TPU zbulon veti mekanike superiore në lidhje me forcën dhe tendosjen. Me anë të sinterimit selektiv me lazer, aktuatorët pneumatikë të përkuljes (pneu-rrjeta) printohen në 3D si një studim rasti robotik i butë dhe vlerësohen eksperimentalisht në lidhje me devijimin mbi presionin e brendshëm. Rrjedhja për shkak të ngushtësisë së ajrit vërehet si një funksion i trashësisë minimale të murit të aktuatorëve. > > Për të përshkruar sjelljen e robotikës së butë, përshkrimet e materialeve hiperelastike duhet të përfshihen në modelet e deformimit gjeometrik të cilat mund të jenë - për shembull - analitike ose numerike. Ky punim studion modele të ndryshme për të përshkruar sjelljen e përkuljes së një aktuatori robotik të butë. Testet mekanike të materialeve zbatohen për të parametrizuar një model materiali hiperelastik për të përshkruar poliuretanin termoplastik të prodhuar në mënyrë adititive. > > Një simulim numerik i bazuar në metodën e elementeve të fundme parametrizohet për të përshkruar deformimin e aktuatorit dhe krahasohet me një model analitik të botuar së fundmi për një aktuator të tillë. Të dy parashikimet e modelit krahasohen me rezultatet eksperimentale të aktuatorit robotik të butë. Ndërsa devijime më të mëdha arrihen nga modeli analitik, simulimi numerik parashikon këndin e lakimit me devijime mesatare prej 9°, megjithëse simulimet numerike kërkojnë shumë më tepër kohë për llogaritjen. Në një mjedis prodhimi të automatizuar, robotika e butë mund të plotësojë transformimin e sistemeve të prodhimit të ngurtë drejt prodhimit fleksibël dhe inteligjent.
Koha e postimit: 25 nëntor 2025