Lilo Ohun elo TPU ninu Awọn Roboti Eniyan

TPU (Thermoplastic Polyurethane)Ó ní àwọn ànímọ́ tó tayọ bíi ìrọ̀rùn, ìrọ̀rùn, àti ìdènà ìfàmọ́ra, èyí tó mú kí ó wọ́pọ̀ nínú àwọn ẹ̀yà pàtàkì ti àwọn robot ènìyàn bíi àwọn ìbòrí òde, ọwọ́ robot, àti àwọn sensọ̀ ìfọwọ́kàn. Àwọn ohun èlò èdè Gẹ̀ẹ́sì tí a ṣètò láti inú àwọn ìwé ẹ̀kọ́ àti ìròyìn ìmọ̀-ẹ̀rọ ni a kọ sílẹ̀ ní ìsàlẹ̀ yìí: 1. **Apẹẹrẹ àti Ìdàgbàsókè Ọwọ́ Robotic Anthropomorphic LiloOhun èlò TPU** > **Àkótán**:Ìwé tí a gbé kalẹ̀ níbí yìí ń tọ́ka sí àwọn ọ̀nà láti yanjú ìṣòro ọwọ́ robot oníṣe-ẹ̀dá-ẹni-nínú-ara. Robotik ni pápá tí ó ń tẹ̀síwájú jùlọ báyìí, èrò láti fara wé ènìyàn – bí ìṣe àti ìwà. Ọwọ́ oníṣe-ẹ̀dá-ẹni jẹ́ ọ̀kan lára ​​àwọn ọ̀nà láti fara wé iṣẹ́-ṣíṣe bíi ti ènìyàn. Nínú ìwé yìí, a ti ṣe àlàyé lórí èrò láti ṣe ọwọ́ oníṣe-ẹ̀dá-ẹni-nínú-ara pẹ̀lú ìwọ̀n òmìnira 15 àti àwọn actuator márùn-ún, a sì ti jíròrò nípa ìrísí ẹ̀rọ, ètò ìṣàkóso, ìṣẹ̀dá, àti àwọn ànímọ́ ọwọ́ robotik náà. Ọwọ́ náà ní ìrísí oníṣe-ẹ̀dá-ẹni-nínú-ara, ó sì tún lè ṣe àwọn iṣẹ́-ṣíṣe bíi ti ènìyàn, fún àpẹẹrẹ, fífọwọ́ mú àti ìfarahàn ọwọ́. Àwọn àbájáde náà fi hàn pé a ṣe ọwọ́ náà gẹ́gẹ́ bí apá kan, kò sì nílò irú ìṣọ̀kan kankan, ó sì ní agbára gbígbé ẹrù tó dára, nítorí pé a fi polyurethane thermoplastic tí ó rọrùn ṣe é.ohun èlò (TPU), àti ìrọ̀rùn rẹ̀ tún ń rí i dájú pé ọwọ́ náà wà ní ààbò fún ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú àwọn ènìyàn pẹ̀lú. A lè lo ọwọ́ yìí nínú robot ènìyàn àti ọwọ́ àtọwọ́dá. Iye àwọn actuators díẹ̀ ló ń mú kí ìṣàkóso rọrùn àti kí ọwọ́ náà fúyẹ́. 2. **Àtúnṣe ojú ilẹ̀ Polyurethane Thermoplastic fún Ṣíṣẹ̀dá Agbára Robotic Rirọ Nípa lílo Ọ̀nà Ìtẹ̀wé Oníwọ̀n Mẹ́rin** > Ọ̀kan lára ​​àwọn ọ̀nà fún ìdàgbàsókè iṣẹ́-ṣíṣe àfikún gradient ni ṣíṣẹ̀dá àwọn ètò ìtẹ̀wé oníwọ̀n mẹ́rin (4D) fún fífọ robotic rirọ, tí a ṣe nípa ṣíṣe àdàpọ̀ àwòṣe ìtẹ̀wé 3D tí a fi àdàpọ̀ mọ́ àwọn actuators hydrogel rirọ. Iṣẹ́ yìí dámọ̀ràn ọ̀nà èrò láti ṣẹ̀dá agbára robotic rirọ ti ara ẹni, tí ó ní substrate 3D tí a yípadà tí a ṣe láti thermoplastic polyurethane (TPU) àti actuator tí a gbé ka orí gelatin hydrogel, tí ó ń jẹ́ kí ìyípadà hygroscopic tí a ti ṣètò láìlo àwọn ìkọ́lé ẹ̀rọ dídíjú. > > Lilo hydrogel ti o da lori gelatin 20% n fun iṣẹ biomimetic roboti rirọ si eto naa ati pe o jẹ iduro fun iṣẹ ṣiṣe ẹrọ ti o ni oye - idahun si ohun elo ti a tẹjade nipa didahun si awọn ilana wiwu ni awọn agbegbe omi. Iṣiṣẹ oju ilẹ ti a fojusi ti polyurethane thermoplastic ninu agbegbe atẹgun argon fun awọn iṣẹju 90, ni agbara ti 100 w ati titẹ ti 26.7 pa, n ṣe iranlọwọ fun awọn iyipada ninu iderun kekere rẹ, nitorinaa imudarasi ifọmọ ati iduroṣinṣin ti gelatin ti o wiwu lori oju rẹ. > > Ero ti a ṣe ti ṣiṣẹda awọn ẹya comb biocompatible 4D ti a tẹjade fun mimu roboti rirọ inu omi macroscopic le pese mimu agbegbe ti ko ni inira, gbe awọn nkan kekere, ati tu awọn nkan bioactive silẹ nigbati o ba wiwu ninu omi. Nitorinaa ọja ti o jade ni a le lo gẹgẹbi oluṣe biomimetic ti ara ẹni, eto encapsulation, tabi awọn roboti rirọ. 3. **Àpẹẹrẹ Àwọn Ẹ̀yà Òde fún Apá Robot Humanoid Onítẹ̀wé 3D pẹ̀lú Oríṣiríṣi Àwọn Àpẹẹrẹ àti Sísanra** > Pẹ̀lú ìdàgbàsókè àwọn robot humanoid, àwọn ìta tí ó rọ̀ jẹ́ pàtàkì fún ìbáṣepọ̀ ènìyàn àti robot tí ó dára jù. Àwọn ohun èlò auxetic nínú meta – jẹ́ ọ̀nà tí ó dára láti ṣẹ̀dá àwọn ìta rírọ̀. Àwọn ohun èlò wọ̀nyí ní àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ àrà ọ̀tọ̀. Ìtẹ̀wé 3D, pàápàá jùlọ ìṣelọpọ filament fused (FFF), ni a lò ní gbogbogbòò láti ṣẹ̀dá irú àwọn ohun èlò bẹ́ẹ̀. A sábà máa ń lo thermoplastic polyurethane (TPU) nínú FFF nítorí pé ó ní ìrọ̀rùn tó dára. Ìwádìí yìí ní èrò láti ṣe ìbòrí ìta rírọ̀ fún robot humanoid Alice III nípa lílo ìtẹ̀wé FFF 3D pẹ̀lú filament Shore 95A TPU. > > Ìwádìí náà lo filament TPU funfun kan pẹ̀lú ẹ̀rọ ìtẹ̀wé 3D láti ṣe àwọn apá robot humanoid 3DP. A pín apá robot náà sí apá apá àti apá òkè. Àwọn àpẹẹrẹ onírúurú (líle àti re-entrant) àti sísanra (1, 2, àti 4 mm) ni a lò sí àwọn àpẹẹrẹ náà. Lẹ́yìn títẹ̀wé, títẹ̀, títẹ̀, àti títẹ̀, ni wọ́n ṣe láti ṣàyẹ̀wò àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ náà. Àwọn àbájáde náà fìdí rẹ̀ múlẹ̀ pé ẹ̀rọ títẹ̀ náà rọrùn láti tẹ̀ sí ìlà títẹ̀ náà, ó sì nílò ìdààmú díẹ̀. Nínú àwọn ìdánwò ìfúnpọ̀, ẹ̀rọ títẹ̀ náà lè fara da ẹrù náà ní ìfiwéra pẹ̀lú ẹ̀rọ tí ó lágbára. > > Lẹ́yìn tí wọ́n ṣe àyẹ̀wò gbogbo àwọn ìfúnpọ̀ mẹ́ta náà, wọ́n fìdí rẹ̀ múlẹ̀ pé ẹ̀rọ títẹ̀ náà pẹ̀lú ìfúnpọ̀ 2 mm ní àwọn ànímọ́ tí ó dára jùlọ ní ti títẹ̀, títẹ̀, àti títẹ̀. Nítorí náà, àpẹẹrẹ títẹ̀ náà pẹ̀lú ìfúnpọ̀ 2 mm dára jù fún ṣíṣe apá robot oní-ẹ̀rọ 3D tí a tẹ̀ jáde. 4. **Àwọn Paadi TPU “Awọ Rírọ̀” TPU wọ̀nyí fún àwọn robot ní ìmọ̀lára ìfọwọ́kàn tí ó kéré, tí ó sì ní ìmọ̀lára gíga** > Àwọn olùwádìí láti Yunifásítì Illinois Urbana – Champaign ti wá pẹ̀lú ọ̀nà tí ó rọrùn láti fún àwọn robot ní ìmọ̀lára ìfọwọ́kàn tí ó jọ ti ènìyàn: 3D – àwọn paadi awọ rírọ̀ tí a tẹ̀ jáde tí ó jẹ́ àwọn sensọ̀ ìfúnpọ̀ ẹ̀rọ. > > Àwọn sensọ roboti tactile sábà máa ń ní àwọn ẹ̀rọ itanna tó díjú gan-an, wọ́n sì wọ́n owó púpọ̀, ṣùgbọ́n a ti fihàn pé a lè ṣe àwọn àṣàyàn tó wúlò, tó sì le koko jù. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, níwọ̀n ìgbà tí ó jẹ́ pé ọ̀rọ̀ àtúnṣe ẹ̀rọ atẹ̀wé 3D ni, ọ̀nà kan náà ni a lè ṣe àtúnṣe sí àwọn ètò robot tó yàtọ̀ síra. Ohun èlò roboti lè ní agbára ńlá àti agbára, nítorí náà ó nílò láti jẹ́ kí ó wà ní ààbò tó bá yẹ kí ó bá àwọn ènìyàn ṣe tàbí kí a lò ó ní àyíká ènìyàn. A retí pé awọ ara rírọ̀ yóò kó ipa pàtàkì nínú èyí nítorí pé a lè lò ó fún ìbáramu ààbò ẹ̀rọ àti ìmọ́lára tactile. > > A ṣe sensọ ẹgbẹ́ náà nípa lílo àwọn pádì tí a tẹ̀ láti thermoplastic urethane (TPU) lórí ẹ̀rọ atẹ̀wé Raise3D E2 3D tí kò ní ìparẹ́. Apá ìta rírọ̀ náà bo apá tí ó ní ihò, bí a sì ṣe ń tẹ̀ ìpele òde, titẹ afẹ́fẹ́ inú rẹ̀ yóò yípadà gẹ́gẹ́ bí ó ti yẹ - èyí tí ó ń jẹ́ kí sensọ titẹ Honeywell ABP DANT 005 tí a so mọ́ microcontroller Teensy 4.0 ṣàwárí ìgbọ̀n, ìfọwọ́kàn, àti ìfúnpọ̀ tí ń pọ̀ sí i. Fojú inú wo o fẹ́ lo àwọn robot onírẹ̀lẹ̀ láti ran lọ́wọ́ ní ilé ìwòsàn. Wọ́n gbọ́dọ̀ máa wẹ̀ wọ́n mọ́ déédé, bí bẹ́ẹ̀ kọ́, a ó máa yípadà awọ ara déédéé. Ọ̀nà méjèèjì, owó rẹ̀ pọ̀. Síbẹ̀síbẹ̀, ìtẹ̀wé 3D jẹ́ ìlànà tí ó gbòòrò gan-an, nítorí náà a lè ṣe àwọn ẹ̀yà ara tí a lè yípadà láìsí owó púpọ̀ kí a sì lè gé wọn lórí ara robot náà ní irọ̀rùn. 5. **Ṣíṣe àfikún TPU Pneu – Àwọn Nẹ́ẹ̀tì gẹ́gẹ́ bí Àwọn Olùṣiṣẹ́ Robotikì Aláìlágbára** > Nínú ìwé yìí, a ṣe ìwádìí lórí iṣẹ́ àfikún (AM) ti polyurethane thermoplastic (TPU) ní ìbámu pẹ̀lú lílò rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí àwọn èròjà roboti onírẹ̀lẹ̀. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ohun èlò AM onírẹ̀lẹ̀ mìíràn, TPU fi àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ tí ó ga jùlọ hàn nípa agbára àti ìfúnpá. Nípa lílo laser yíyàn, a tẹ̀ àwọn actuator pneumatic bending actuators (pneu – àwọn nẹ́ẹ̀tì) jáde ní 3D gẹ́gẹ́ bí ìwádìí roboti onírẹ̀lẹ̀ àti àyẹ̀wò nípa ìyípadà lórí ìfúnpá inú. Jíjó nítorí ìfà afẹ́fẹ́ ni a rí gẹ́gẹ́ bí iṣẹ́ tí ó kéré jùlọ ní ìwọ̀n ògiri àwọn actuators. > > Láti ṣàlàyé ìwà àwọn roboti onírọ̀rùn, àwọn àpèjúwe ohun èlò hyperelastic gbọ́dọ̀ wà nínú àwọn àwòṣe ìyípadà onírọ̀rùn tí ó lè jẹ́ — fún àpẹẹrẹ — onímọ̀ tàbí nọ́mbà. Ìwé yìí ń kẹ́kọ̀ọ́ àwọn àwòṣe onírúurú láti ṣàlàyé ìwà ìtẹ̀sí ti onírọ̀rùn onírọ̀rùn. Àwọn ìdánwò ohun èlò onírọ̀rùn ni a lò láti ṣe àpèjúwe àwòṣe ohun èlò hyperelastic láti ṣàpèjúwe polyurethane thermoplastic tí a ṣe àfikún. > > Àwòṣe nọ́mbà tí ó dá lórí ọ̀nà ẹ̀yà finite ni a ṣe àpèjúwe láti ṣàpèjúwe ìyípadà actuator àti láti fiwé pẹ̀lú àwòṣe onírọ̀rùn tí a tẹ̀ jáde láìpẹ́ fún irú actuator bẹ́ẹ̀. A fi àwọn àsọtẹ́lẹ̀ àwòṣe méjèèjì wé àwọn àbájáde ìwádìí ti onírọ̀rùn onírọ̀rùn onírọ̀rùn. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwòṣe onírọ̀rùn ni a ṣe àṣeyọrí àwọn ìyàtọ̀ ńlá, àwòṣe nọ́mbà sọ àsọtẹ́lẹ̀ igun ìtẹ̀sí pẹ̀lú àwọn ìyàtọ̀ àpapọ̀ ti 9°, bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn àwòṣe nọ́mbà gba àkókò púpọ̀ fún ìṣirò náà. Nínú àyíká ìṣelọ́pọ́ aládàáṣe, àwọn roboti onírọ̀rùn le ṣe àfikún ìyípadà àwọn ètò ìṣelọ́pọ́ líle sí iṣẹ́ agile àti ọlọ́gbọ́n.


Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù kọkànlá-25-2025