TPU (Термопластик полиуретан)сыгылмалылык, эластиклык һәм тузуга чыдамлык кебек күренекле үзлекләргә ия, шуңа күрә ул гуманоид роботларның тышкы тышлыклар, робот куллар һәм тактиль сенсорлар кебек төп компонентларында киң кулланыла. Түбәндә абруйлы академик мәкаләләрдән һәм техник отчетлардан сайлап алынган инглиз материалларының җентеклесе китерелгән: 1. **Антропоморфик робот кулын куллану һәм эшләүTPU материалы** > **Кыскача эчтәлек**: Монда тәкъдим ителгән мәкалә антропоморфик робот кулның катлаулылыгын чишү ысулларын күрсәтә. Робототехника хәзерге вакытта иң алга киткән өлкә булып тора һәм һәрвакыт кеше кебек хәрәкәтләрне һәм тәртипне кабатлау нияте булган. Антропоморфик кул - кеше кебек операцияләрне кабатлау ысулларының берсе. Бу мәкаләдә 15 иреклелек дәрәҗәсе һәм 5 актуаторы булган антропоморфик кул эшләү идеясе эшләнгән, шулай ук робот кулның механик дизайны, идарә итү системасы, составы һәм үзенчәлекләре тикшерелгән. Кулның антропоморфик кыяфәте бар һәм ул шулай ук кеше кебек функцияләрне, мәсәлән, тоту һәм кул хәрәкәтләрен күрсәтүне башкара ала. Нәтиҗәләр кулның бер өлеш итеп эшләнгәнен һәм бернинди җыюга мохтаҗ түгеллеген һәм ул сыгылмалы термопластик полиуретаннан ясалганлыктан, авырлык күтәрү сәләтен күрсәтә.(TPU) материалы, һәм аның эластиклыгы шулай ук кулның кешеләр белән аралашу өчен куркынычсыз булуын тәэмин итә. Бу кул гуманоид роботта да, протез кулда да кулланылырга мөмкин. Актуаторларның чикләнгән саны идарә итүне гадиләштерә һәм кулны җиңеләйтә. 2. **Дүрт үлчәмле бастыру ысулын кулланып йомшак робот тоткыч ясау өчен термопластик полиуретан өслеген модификацияләү** > Функциональ градиент өстәмә җитештерүне үстерү юлларының берсе - йомшак робот тоткыч өчен дүрт үлчәмле (4D) бастырылган структуралар булдыру, аңа эретелгән утырту модельләштерү 3D бастыруны йомшак гидрогель актуаторлары белән берләштерү юлы белән ирешелә. Бу эштә энергиягә бәйсез йомшак робот тоткыч булдыру өчен концептуаль караш тәкъдим ителә, ул термопластик полиуретаннан (TPU) ясалган модификацияләнгән 3D бастырылган тоткыч субстратыннан һәм желатин гидрогель нигезендәге актуатордан тора, бу катлаулы механик конструкцияләрне кулланмыйча программалаштырылган гигроскопик деформацияләү мөмкинлеген бирә. > > 20% желатин нигезендәге гидрогель куллану структурага йомшак робот биомиметик функциональлек бирә һәм сыек мохиттә шешенү процессларына җавап биреп, бастырылган объектның акыллы стимуллаштыручы механик функциональлеге өчен җаваплы. Термопластик полиуретанны аргон-кислород мохитендә 90 секунд дәвамында, 100 Вт көчендә һәм 26,7 Па басымында максатчан өслек функционализацияләү аның микрорельефындагы үзгәрешләрне җиңеләйтә, шулай итеп шешенгән желатинның өслегендә адгезиясен һәм тотрыклылыгын яхшырта. > > Макроскопик су асты йомшак робот тоту өчен 4D бастырылган био-сыйфатлы тарак структураларын булдыруның тормышка ашырылган концепциясе инвазив булмаган локаль тотуны тәэмин итә, кечкенә объектларны ташый һәм суда шешенгәндә биоактив матдәләр чыгара ала. Шуңа күрә алынган продукт үз-үзен эшләтүче биомиметик актуатор, капсуляция системасы яки йомшак робототехника буларак кулланылырга мөмкин. 3. **Төрле үрнәкләр һәм калынлыклар белән 3D бастырылган гуманоид робот кулы өчен тышкы өлешләрнең характеристикасы** > Гуманоид робототехника үсеше белән, кеше-робот үзара яхшырак бәйләнеше өчен йомшак тышкы өлешләр кирәк. Мета-материаллардагы өстәмә структуралар йомшак тышкы катламнар булдыруның өметле ысулы булып тора. Бу структураларның уникаль механик үзлекләренә ия. Мондый структураларны булдыру өчен 3D бастыру, аеруча эретелгән җепселләр җитештерү (FFF) киң кулланыла. Термопластик полиуретан (TPU) FFFта яхшы эластиклыгы аркасында еш кулланыла. Бу тикшеренү Shore 95A TPU җепселләре белән FFF 3D бастыру ярдәмендә гуманоид робот Alice III өчен йомшак тышкы каплау эшләүне максат итеп куя. > > Тикшеренүдә 3DP гуманоид робот куллары җитештерү өчен 3D принтер белән ак TPU җепселләре кулланылды. Робот кулы алгы һәм өске кул өлешләренә бүленде. Үрнәкләргә төрле бизәкләр (каты һәм кире керүче) һәм калынлыклар (1, 2 һәм 4 мм) кулланылды. Бастырганнан соң, механик үзлекләрне анализлау өчен бөкләү, тарту һәм кысу сынаулары үткәрелде. Нәтиҗәләр кире керүче структураның бөкләү кәкресенә таба җиңел бөкләнүен һәм азрак көчәнеш таләп итүен раслады. Кысылу сынауларында кире керүче структура каты структура белән чагыштырганда йөкләнешкә түзә алды. > > Өч калынлыкны да анализлаганнан соң, 2 мм калынлыктагы кире керү структурасының бөкләнү, тарту һәм кысу үзлекләре ягыннан бик яхшы үзенчәлекләргә ия булуы расланды. Шуңа күрә, 2 мм калынлыктагы кире керү схемасы 3D бастырылган гуманоид робот кулын җитештерү өчен күбрәк яраклы. 4. **Бу 3D бастырылган TPU "Йомшак тире" подставкалары роботларга арзан, югары сизгер тою хисе бирә** > Иллинойс Урбана-Шампейн университеты тикшеренүчеләре роботларга кешегә охшаган тою хисе бирүнең арзан ысулын уйлап таптылар: механик басым сенсорлары вазифасын да башкара торган 3D бастырылган йомшак тире подставкалары. > > Тактиль робот сенсорлары гадәттә бик катлаулы электроника массивларын үз эченә ала һәм шактый кыйммәт, ләкин без функциональ, ныклы альтернативаларны бик арзанга ясарга мөмкин икәнен күрсәттек. Моннан тыш, сүз 3D принтерны яңадан программалаштыру турында гына барганлыктан, шул ук техниканы төрле робот системаларына җиңел көйләргә мөмкин. Робот җиһазлары зур көчләр һәм моментлар таләп итә ала, шуңа күрә алар кешеләр белән турыдан-туры бәйләнештә булачак яки кешеләр мохитендә кулланылачак булса, аларны тулысынча куркынычсыз итәргә кирәк. Йомшак тире бу мәсьәләдә мөһим роль уйнаячак дип көтелә, чөнки аны механик куркынычсызлык таләпләренә туры килү һәм тактиль сизү өчен кулланырга мөмкин. > > Команданың сенсоры Raise3D E2 3D принтерында термопластик уретаннан (TPU) бастырылган такталар ярдәмендә ясалган. Йомшак тышкы катлам буш тутыру өлешен каплап ала, һәм тышкы катлам кысылганда, эчендәге һава басымы шуңа туры китереп үзгәрә - Teensy 4.0 микроконтроллерына тоташтырылган Honeywell ABP DANT 005 басым сенсорына тибрәнү, кагылу һәм басым артуын сизәргә мөмкинлек бирә. Хастаханә шартларында ярдәм итү өчен йомшак тиреле роботлар кулланырга телисез дип күз алдыгызга китерегез. Аларны даими рәвештә дезинфекцияләргә, яисә тирене даими алыштырырга кирәк булачак. Ничек кенә булмасын, бу зур чыгымнар таләп итә. Шулай да, 3D бастыру бик масштаблы процесс, шуңа күрә алыштырыла торган детальләрне арзан бәягә ясарга һәм робот корпусына җиңел генә урнаштырырга мөмкин. 5. **ТПУ Пневматик челтәрләрен йомшак роботик актуаторлар буларак өстәмә җитештерү** > Бу мәкаләдә термопластик полиуретанның (ТПУ) өстәмә җитештерүе (ӘҮ) йомшак роботик компонентлар буларак кулланылышы контекстында тикшерелә. Башка эластик АМ материаллары белән чагыштырганда, ТПУ ныклык һәм деформация ягыннан югары механик үзенчәлекләрне күрсәтә. Селектив лазер белән синтезлау ярдәмендә пневматик бөкләү актуаторлары (ПНЮ-челтәрләр) йомшак роботик очракны өйрәнү буларак 3D бастырыла һәм эчке басымга карата тайпылышка карата эксперименталь рәвештә бәяләнә. Һава герметиклыгы аркасында агып чыгу актуаторларның минималь стена калынлыгы функциясе буларак күзәтелә. > > Йомшак робототехниканың үз-үзен тотышын тасвирлау өчен, гиперэластик материал тасвирламаларын геометрик деформация модельләренә кертергә кирәк, алар, мәсәлән, аналитик яки санлы булырга мөмкин. Бу мәкаләдә йомшак роботик актуаторның бөкләү үз-үзен тасвирлау өчен төрле модельләр өйрәнелә. Механик материал сынаулары гиперэластик материал моделен параметрлаштыру өчен кулланыла, өстәвенә җитештерелгән термопластик полиуретанны тасвирлау өчен. > > Чикле элементлар ысулына нигезләнгән санлы симуляция актуаторның деформациясен тасвирлау өчен параметрлаштырыла һәм мондый актуатор өчен күптән түгел бастырылган аналитик модель белән чагыштырыла. Ике модель фаразы да йомшак робот актуаторының эксперименталь нәтиҗәләре белән чагыштырыла. Аналитик модель зуррак тайпылышларга ирешсә дә, санлы симуляция бөгелеш почмагын уртача тайпылышлар белән 9° фаразлый, гәрчә санлы симуляцияләр исәпләү өчен күпкә озаграк вакыт алса да. Автоматлаштырылган җитештерү мохитендә йомшак робототехника каты җитештерү системаларын җитез һәм акыллы җитештерүгә үзгәртүне тулыландыра ала.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 25 ноябре