TPU (Termoplastik Poliuretan)çeýelik, elastiklik we aşynma garşylygy ýaly ajaýyp häsiýetlere eýedir, bu bolsa ony daşky örtükler, robot eller we taktil sensorlar ýaly adam şekilli robotlaryň esasy böleklerinde giňden ulanmaga mümkinçilik berýär. Aşakda abraýly akademiki makalalardan we tehniki hasabatlardan alnan jikme-jik iňlis materiallary getirilýär: 1. **Antropomorf robot elini ulanmak arkaly dizaýn etmek we işläp düzmekTPU materialy** > **Gysgaça maglumat**: Bu ýerde görkezilen makala antropomorfik robot eliň çylşyrymlylygyny çözmäge çemeleşmeler. Robototehnika häzirki wagtda iň ösen ugur bolup, hemişe adam ýaly hereketi we özüni alyp barşy gaýtalamak niýeti bolupdyr. Antropomorfik el adam ýaly operasiýalary gaýtalamagyň usullarynyň biridir. Bu makalada 15 derejeli erkinlik we 5 hereketlendiriji bilen antropomorfik eli ösdürmek pikirleri işlenip düzüldi, şeýle hem robot eliň mehaniki dizaýny, dolandyryş ulgamy, düzümi we aýratynlyklary ara alnyp maslahatlaşyldy. El antropomorfik görnüşe eýedir we şeýle hem adam ýaly funksiýalary, mysal üçin, tutuş we el hereketlerini görkezip bilýär. Netijeler eliň bir bölek hökmünde döredilendigini we hiç hili ýygnamaga mätäç däldigini we çeýe termoplastik poliuretandan ýasalandygy üçin ajaýyp agyrlyk götermek ukybyny görkezýändigini görkezýär.(TPU) material, we onuň elastikligi eliň adamlar bilen aragatnaşyk üçin hem howpsuz bolmagyny üpjün edýär. Bu el adam şekilli robotda, şeýle hem protez elde ulanylyp bilner. Çäklendirilen sany hereketlendirijiler dolandyryşy has ýönekeýleşdirýär we eli ýeňilleşdirýär. 2. **Dört ölçegli çap usulyny ulanyp, ýumşak robot tutujysyny döretmek üçin termoplastik poliuretan ýüzüniň üýtgedilmegi** > Funksional gradient goşundy önümçiligini ösdürmegiň ugurlarynyň biri, ýumşak robot tutujysy üçin dört ölçegli (4D) çap edilen gurluşlary döretmekdir, bu gurluşlar ýumşak gidrogel hereketlendirijileri bilen birleşdirilen çökündi modelleşdiriş 3D çapyny birleşdirip gazanylýar. Bu iş, termoplastik poliuretandan (TPU) ýasalan üýtgedilen 3D çap edilen tutujy substratdan we jelatin gidrogel esasynda hereketlendirijiden ybarat bolup, çylşyrymly mehaniki gurluşlary ulanmazdan programmalaşdyrylan gigroskopik deformasiýany amala aşyrmaga mümkinçilik berýän energiýa taýdan garaşsyz ýumşak robot tutujysyny döretmek üçin konseptual çemeleşme teklip edýär. > > 20% želatin esasly gidrogeliň ulanylmagy gurluşa ýumşak robot biomimetik funksiýa berýär we suwuk gurşawlarda şişme proseslerine jogap bermek arkaly çap edilen obýektiň akylly stimullaşdyryjy - jogapkär mehaniki funksiýasy üçin jogapkärdir. Termoplastik poliuretanyň 90 sekuntlap argon-kislorod gurşawynda, 100 w güýçde we 26,7 pa basyşda maksatly ýüz funksiýalaşdyrylmagy onuň mikrorelýefiniň üýtgemegine ýardam edýär, şeýlelik bilen şişen želatiniň ýüzünde ýelmeşmegini we durnuklylygyny gowulandyrýar. > > Makroskopik suwasty ýumşak robot tutuşy üçin 4D çap edilen bio-uygunlaşykly darak gurluşlaryny döretmegiň amala aşyrylan konsepsiýasy inwaziw däl ýerli tutuşy üpjün edip, kiçi zatlary daşaýar we suwda şişende bioaktiw maddalary çykaryp biler. Şonuň üçin netijede alnan önüm öz-özüni işleýän biomimetik hereketlendiriji, kapsula ulgamy ýa-da ýumşak robot tehnikasy hökmünde ulanylyp bilner. 3. **Dürli nagyşlar we galyňlyklar bilen 3D çap edilen adam şekilli robot goly üçin daşky bölekleriň häsiýetnamasy** > Adam şekilli robot tehnikasynyň ösmegi bilen, adam bilen robotyň has gowy özara gatnaşygy üçin has ýumşak daşky görnüşler gerek bolýar. Meta materiallardaky kömekçi gurluşlar ýumşak daşky görnüşleri döretmegiň geljegi uly usulydyr. Bu gurluşlaryň özboluşly mehaniki häsiýetleri bar. 3D çap etmek, esasanam ereýän filament öndürmek (FFF) şeýle gurluşlary döretmek üçin giňden ulanylýar. Termoplastik poliuretan (TPU) gowy elastikligi sebäpli FFF-de giňden ulanylýar. Bu gözleg, Shore 95A TPU filamenti bilen FFF 3D çap etmek arkaly adam şekilli robot Alice III üçin ýumşak daşky örtügi işläp düzmegi maksat edinýär. > > Gözlegde 3DP adam şekilli robot gollaryny öndürmek üçin 3D printeri bolan ak TPU filamenti ulanyldy. Robot goly öň we ýokarky gol böleklerine bölündi. Nusgalara dürli nagyşlar (gaty we gaýtadan giriş) we galyňlyklar (1, 2 we 4 mm) ulanyldy. Çap edilenden soň, mehaniki häsiýetleri seljermek üçin egilme, dartgynlyk we basyş synaglary geçirildi. Netijeler gaýtadan giriş gurluşynyň egilme egrisine tarap aňsatlyk bilen egilýändigini we az dartgynlyk talap edýändigini tassyklady. Basyş synaglarynda gaýtadan giriş gurluşy berk gurluşa garanyňda ýüke çydap bildi. > > Üç galyňlygyň hemmesini seljerenden soň, 2 mm galyňlykdaky gaýtadan giriş gurluşynyň egilme, dartgynlyk we basyş häsiýetleri babatda ajaýyp häsiýetlere eýedigi tassyklanyldy. Şonuň üçin, 2 mm galyňlykdaky gaýtadan giriş nusgasy 3D çap edilen adam şekilli robot goluny öndürmek üçin has amatlydyr. 4. **Bu 3D çap edilen TPU “Ýumşak deri” ýastykçalary robotlara arzan bahadan, ýokary duýgurlykly degişme duýgusyny berýär** > Illinoýs Urbana-Şampaýn uniwersitetiniň ylmy işgärleri robotlara adam şekilli degişme duýgusyny bermegiň arzan usulyny oýlap tapdylar: mehaniki basyş sensorlary hökmünde hyzmat edýän 3D çap edilen ýumşak deri ýastykçalary. > > Taktil robot sensorlary adatça elektronikanyň örän çylşyrymly toplumyny öz içine alýar we gaty gymmat, ýöne biz işjeň, berk alternatiwalaryň örän arzan bahadan ýasalyp bilinjekdigini görkezdik. Mundan başga-da, diňe 3D printeri täzeden programmirlemek meselesi bolany üçin, şol bir usuly dürli robot ulgamlaryna aňsatlyk bilen sazlap bolýar. Robot enjamlary uly güýçleri we momentleri öz içine alyp biler, şonuň üçin adamlar bilen gönüden-göni özara täsirleşjek ýa-da adamlaryň gurşawynda ulanyljak bolsa, ony doly howpsuz etmek gerek. Ýumşak deriniň bu babatda möhüm rol oýnamagyna garaşylýar, sebäbi ony mehaniki howpsuzlyk düzgünlerine laýyklyk we taktil duýgy üçin ulanyp bolýar. > > Toparyň sensory Raise3D E2 3D printerinde termoplastik uretandan (TPU) çap edilen ýastykçalar arkaly ýasalýar. Ýumşak daşky gatlak boş doldurgyç bölegini örtýär we daşky gatlak gysylanda, içindäki howa basyşy degişlilikde üýtgeýär - bu bolsa Teensy 4.0 mikrokontroller bilen birikdirilen Honeywell ABP DANT 005 basyş sensoryna titremegi, degmegi we artýan basyşy anyklamaga mümkinçilik berýär. Hassahana şertlerinde kömek etmek üçin ýumşak derili robotlary ulanmak isleýändigiňizi göz öňüne getiriň. Olar yzygiderli arassalanmaly ýa-da derini yzygiderli çalşyrmaly. Her niçigem bolsa, bu uly çykdajydyr. Şeýle-de bolsa, 3D çap etmek örän ölçeklendirilýän prosesdir, şonuň üçin çalşyryp bolýan bölekleri arzan bahadan ýasalyp we robotyň göwresine aňsatlyk bilen dakylyp bilner. 5. **Ýumşak robot aktuatorlary hökmünde TPU Pneu – Torlarynyň goşmaça önümçiligi** > Bu makalada termoplastik poliuretanyň (TPU) goşmaça önümçiligi (AM) onuň ýumşak robot komponentleri hökmünde ulanylmagy kontekstinde öwrenilýär. Beýleki elastik AM materiallary bilen deňeşdirilende, TPU berklik we dartgynlyk babatda ýokary mehaniki häsiýetleri açyp görkezýär. Selektiw lazer sinterleme arkaly pnewmatik egilme aktuatorlary (pneu – torlary) ýumşak robot mysaly hökmünde 3D çap edilýär we içki basyşdan egilme babatda tejribe arkaly bahalandyrylýar. Howanyň berkligi sebäpli syzma aktuatorlaryň minimal diwar galyňlygynyň funksiýasy hökmünde syn edilýär. > > Ýumşak robot tehnikasynyň hereketini beýan etmek üçin, giperelastik material düşündirişleri geometrik deformasiýa modellerine girizilmeli, olar - mysal üçin - analitik ýa-da sanly bolup biler. Bu makala ýumşak robot aktuatorynyň egilme hereketini beýan etmek üçin dürli modelleri öwrenýär. Mehaniki material synaglary goşmaça usulda öndürilen termoplastik poliuretany suratlandyrmak üçin giperelastik material modelini parametrleşdirmek üçin ulanylýar. > > Soňky element usulyna esaslanýan sanly simulýasiýa hereketlendirijiniň deformasiýasyny suratlandyrmak üçin parametrleşdirilýär we şeýle hereketlendiriji üçin ýakynda çap edilen analitiki model bilen deňeşdirilýär. Modeliň iki çaklamasy hem ýumşak robot hereketlendirijiniň synag netijeleri bilen deňeşdirilýär. Analitik model arkaly has uly çykgytlar gazanylsa-da, sanly simulýasiýa egilme burçuny ortaça 9° çykgytlar bilen çaklaýar, emma sanly simulýasiýalar hasaplama üçin has köp wagt alýar. Awtomatlaşdyrylan önümçilik gurşawynda ýumşak robototehnika berk önümçilik ulgamlarynyň çeýe we akylly önümçilik tarap öwrülmeginiň üstüni ýetirip biler.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 25-nji noýabry