TPU (Termoplastysk polyurethaan)hat treflike eigenskippen lykas fleksibiliteit, elastisiteit en slijtvastheid, wêrtroch't it in soad brûkt wurdt yn wichtige ûnderdielen fan humanoïde robots lykas bûtenste omslach, robotyske hannen en taktile sensoren. Hjirûnder binne detaillearre Ingelske materialen sortearre út autoritative akademyske artikels en technyske rapporten: 1. **Untwerp en ûntwikkeling fan in antropomorfe robotyske hân mei help fanTPU-materiaal** > **Gearfetting**：De hjir presintearre publikaasje giet oer manieren om de kompleksiteit fan in antropomorfe robothân op te lossen. Robotika is no it meast foarútstribjende fjild en der is altyd in bedoeling west om minsklike aksje en gedrach nei te bootsen. In antropomorfe hân is ien fan 'e oanpakken om minsklike operaasjes te imitearjen. Yn dizze publikaasje wurdt it idee fan it ûntwikkeljen fan in antropomorfe hân mei 15 frijheidsgraden en 5 aktuators útwurke, en binne ek it meganyske ûntwerp, kontrôlesysteem, gearstalling en bysûnderheden fan 'e robothân besprutsen. De hân hat in antropomorf uterlik en kin ek minsklike funksjes útfiere, lykas it gripen en werjaan fan hângebaren. De resultaten litte sjen dat de hân as ien ûnderdiel ûntwurpen is en gjin gearstalling nedich hat en in poerbêste gewichtskapasiteit sjen lit, om't er makke is fan fleksibel termoplastysk polyurethaan.(TPU) materiaal, en syn elastisiteit soarget der ek foar dat de hân feilich is foar ynteraksje mei minsken. Dizze hân kin brûkt wurde yn in humanoïde robot lykas in prostetyske hân. It beheinde oantal aktuators makket de kontrôle ienfâldiger en de hân lichter. 2. **Modifikaasje fan in termoplastysk polyurethaan-oerflak foar it meitsjen fan in sêfte robotyske gripper mei in fjouwerdimensionale printmetoade** > Ien fan 'e wegen foar de ûntwikkeling fan funksjonele gradiënt-tafoege produksje is it meitsjen fan fjouwerdimensionale (4D) printe struktueren foar sêft robotysk gripen, berikt troch it kombinearjen fan fused deposition modeling 3D-printsjen mei sêfte hydrogel-aktuators. Dit wurk stelt in konseptuele oanpak foar foar it meitsjen fan in enerzjy-ûnôfhinklike sêfte robotyske gripper, besteande út in modifisearre 3D-printe hâldersubstraat makke fan termoplastysk polyurethaan (TPU) en in aktuator basearre op in gelatinehydrogel, wêrtroch programmearre hygroskopyske deformaasje mooglik is sûnder komplekse meganyske konstruksjes te brûken. > > It gebrûk fan in hydrogel op basis fan 20% gelatine jout sêfte robotyske biomimetyske funksjonaliteit oan 'e struktuer en is ferantwurdlik foar de yntelliginte stimulus-responsive meganyske funksjonaliteit fan it printe objekt troch te reagearjen op swellprosessen yn floeibere omjouwings. De rjochte oerflakfunksjonalisaasje fan termoplastysk polyurethaan yn in argon-soerstofomjouwing foar 90 s, by in fermogen fan 100 w en in druk fan 26,7 pa, fasilitearret feroaringen yn syn mikroreliëf, wêrtroch't de adhesion en stabiliteit fan 'e swollen gelatine op syn oerflak ferbetteret. > > It realisearre konsept fan it meitsjen fan 4D-printe biokompatibele kamstrukturen foar makroskopysk sêft robotysk gripen ûnder wetter kin net-invasive lokale grip leverje, lytse objekten ferfiere en bioaktive stoffen frijlitte by swelling yn wetter. It resultearjende produkt kin dêrom brûkt wurde as in selsoandreaune biomimetyske aktuator, in ynkapselingssysteem of sêfte robotika. 3. **Karakterisaasje fan bûtenste ûnderdielen foar 3D-printe humanoïde robotarm mei ferskate patroanen en diktes** > Mei de ûntwikkeling fan humanoïde robotika binne sêftere bûtenste dielen nedich foar bettere minske-robot-ynteraksje. Auxetyske struktueren yn metamaterialen binne in beloftefolle manier om sêfte bûtenkanten te meitsjen. Dizze struktueren hawwe unike meganyske eigenskippen. 3D-printsjen, benammen fused filament fabrication (FFF), wurdt in soad brûkt om sokke struktueren te meitsjen. Termoplastysk polyurethaan (TPU) wurdt faak brûkt yn FFF fanwegen syn goede elastisiteit. Dizze stúdzje hat as doel in sêfte bûtenste omslach te ûntwikkeljen foar de humanoïde robot Alice III mei help fan FFF 3D-printsjen mei in Shore 95A TPU-filament. > > De stúdzje brûkte in wyt TPU-filament mei in 3D-printer om 3DP humanoïde robotearms te meitsjen. De robotearm waard ferdield yn ûnderearm- en boppearmdielen. Ferskillende patroanen (fêst en weromkommende) en diktes (1, 2 en 4 mm) waarden tapast op 'e samples. Nei it printsjen waarden bûgings-, trek- en kompresjetests útfierd om de meganyske eigenskippen te analysearjen. De resultaten befêstigen dat de weromkommende struktuer maklik bûgber wie nei de bûgingskromme ta en minder spanning easke. Yn kompresjetests koe de weromkommende struktuer de lading wjerstean yn ferliking mei de fêste struktuer. > > Nei it analysearjen fan alle trije diktes waard befêstige dat de weryngongsstruktuer mei in dikte fan 2 mm poerbêste skaaimerken hie op it mêd fan bûgings-, trek- en kompresjeeigenskippen. Dêrom is it weryngongspatroan mei in dikte fan 2 mm geskikter foar it produsearjen fan in 3D-printe humanoïde robotarm. 4. **Dizze 3D-printe TPU "Soft Skin"-pads jouwe robots in goedkeap, heul gefoelich oanrekkingsgefoel** > Ûndersikers fan 'e Universiteit fan Illinois Urbana - Champaign hawwe in goedkeape manier betocht om robots in minsklik - lykas oanrekkingsgefoel te jaan: 3D-printe sêfte hûdpads dy't ek tsjinje as meganyske druksensors. > > Taktile robotsensors befetsje meastentiids heul yngewikkelde arrays fan elektroanika en binne frij djoer, mar wy hawwe oantoand dat funksjonele, duorsume alternativen heul goedkeap makke wurde kinne. Boppedat, om't it allinich in kwestje is fan it opnij programmearjen fan in 3D-printer, kin deselde technyk maklik oanpast wurde oan ferskate robotsystemen. Robotyske hardware kin grutte krêften en koppels omfetsje, dus it moat frij feilich makke wurde as it direkt mei minsken ynteraksje sil hawwe of brûkt wurde sil yn minsklike omjouwings. Der wurdt ferwachte dat sêfte hûd yn dit ferbân in wichtige rol sil spylje, om't it brûkt wurde kin foar sawol meganyske feiligenseasken as taktile waarnimming. > > De sensor fan it team is makke mei pads printe fan termoplastysk urethaan (TPU) op in standert Raise3D E2 3D-printer. De sêfte bûtenste laach beslacht in holle ynfollingsseksje, en as de bûtenste laach komprimearre wurdt, feroaret de loftdruk binnenyn neffens - wêrtroch in Honeywell ABP DANT 005 druksensor ferbûn mei in Teensy 4.0 mikrokontroller trilling, oanrekking en tanimmende druk kin detektearje. Stel jo foar dat jo sêfte robots wolle brûke om te helpen yn in sikehûsomjouwing. Se moatte regelmjittich desinfisearre wurde, of de hûd moat regelmjittich ferfongen wurde. Hoe dan ek, d'r binne enoarme kosten. 3D-printsjen is lykwols in heul skalberber proses, dus útwikselbere ûnderdielen kinne goedkeap makke wurde en maklik op en fan it robotlichem klikke wurde. 5. **Additive Manufacturing fan TPU Pneu – Netten as sêfte robotyske aktuators** > Yn dit artikel wurdt de additive manufacturing (AM) fan termoplastysk polyurethaan (TPU) ûndersocht yn 'e kontekst fan syn tapassing as sêfte robotyske komponinten. Yn ferliking mei oare elastyske AM-materialen lit TPU superieure meganyske eigenskippen sjen oangeande sterkte en spanning. Troch selektive lasersintering wurde pneumatyske bûgingsaktuators (pneu – netten) 3D-printe as in sêfte robotyske gefalstúdzje en eksperiminteel evaluearre mei respekt foar ôfbûging oer ynterne druk. Lekkage troch loftdichtheid wurdt waarnommen as in funksje fan 'e minimale wanddikte fan' e aktuators. > > Om it gedrach fan sêfte robotika te beskriuwen, moatte hyperelastyske materiaalbeskriuwingen wurde opnommen yn geometryske deformaasjemodellen dy't bygelyks analytysk of numeryk kinne wêze. Dit artikel bestudearret ferskate modellen om it bûgingsgedrach fan in sêfte robotyske aktuator te beskriuwen. Mechanyske materiaaltests wurde tapast om in hyperelastysk materiaalmodel te parameterisearjen om addityf produsearre termoplastysk polyurethaan te beskriuwen. > > In numerike simulaasje basearre op 'e eindige elemintenmetoade wurdt parameterisearre om de deformaasje fan' e aktuator te beskriuwen en fergelike mei in koartlyn publisearre analytysk model foar sa'n aktuator. Beide modelfoarsizzingen wurde fergelike mei de eksperimintele resultaten fan 'e sêfte robotaktuator. Wylst gruttere ôfwikingen wurde berikt troch it analytyske model, foarseit de numerike simulaasje de bûgingshoeke mei gemiddelde ôfwikingen fan 9°, hoewol de numerike simulaasjes signifikant langer duorje foar de berekkening. Yn in automatisearre produksjeomjouwing kin sêfte robotika de transformaasje fan stive produksjesystemen nei agile en tûke produksje oanfolje.
Pleatsingstiid: 25 novimber 2025