TPU (Polîuretana Termoplastîk)xwedî taybetmendiyên berbiçav ên wekî nermbûn, elastîkbûn û berxwedana li hember aşînê ye, ku dihêle ew di pêkhateyên sereke yên robotên mirovî de wekî bergirên derve, destên robotîk û sensorên destdanê bi berfirehî were bikar anîn. Li jêr materyalên Îngilîzî yên berfireh hene ku ji kaxezên akademîk ên otorîter û raporên teknîkî hatine rêzkirin: 1. **Sêwirandin û Pêşvebirina Destek Robotîk a Antropomorfîk Bi BikaranînaMateryalê TPU** > **Kurte**:Gotara ku li vir tê pêşkêşkirin nêzîkatiyên çareserkirina tevliheviya destekî robotîk ê antropomorfîk dike. Robotîk niha warê herî pêşketî ye û her gav niyetek hebû ku tevger û tevgerên mîna mirovan teqlîd bike. Destekî antropomorfîk yek ji nêzîkatiyên teqlîdkirina operasyonên mîna mirovan e. Di vê gotarê de, fikra pêşxistina destekî antropomorfîk bi 15 pileya azadiyê û 5 aktuatoran hatiye berfirehkirin û her weha sêwirana mekanîkî, pergala kontrolê, pêkhate û taybetmendiyên destê robotîk hatine nîqaşkirin. Dest xwedî xuyangek antropomorfîk e û her weha dikare fonksiyonên mîna mirovan pêk bîne, mînakî, girtinê û temsîlkirina jestên destan. Encam nîşan didin ku dest wekî yek perçeyek hatiye sêwirandin û ne hewceyî tu celeb civandinê ye û kapasîteya rakirina giraniyê ya hêja nîşan dide, ji ber ku ew ji polîuretana termoplastîk a nerm hatiye çêkirin.Materyalê (TPU), û elastîkbûna wê jî piştrast dike ku dest ji bo têkiliyê bi mirovan re jî ewle ye. Ev dest dikare di robotek mirovî de û her weha di destek protez de jî were bikar anîn. Hejmara sînorkirî ya aktuatoran kontrolê hêsantir û dest siviktir dike. 2. **Guhertina Rûyek Polîuretanê ya Termoplastîk ji bo Çêkirina Girêkerek Robotîk a Nerm Bi Bikaranîna Rêbaza Çapkirina Çar-Alî** > Yek ji rêyên pêşxistina çêkirina lêzêdekirina gradienta fonksiyonel afirandina avahiyên çapkirî yên çar-alî (4D) ji bo girtina robotîk a nerm e, ku bi hevberkirina çapkirina 3D ya modelkirina depoya helandî bi aktuatorên hîdrojela nerm ve tê bidestxistin. Ev xebat nêzîkatiyek konseptî pêşniyar dike ji bo afirandina girek robotîk a nerm a serbixwe ji enerjiyê, ku ji substratek girtina çapkirî ya 3D ya guherandî ya ji polîuretana termoplastîk (TPU) û aktuatorek li ser bingeha hîdrojelek jelatîn pêk tê, ku dihêle deformasyona hîgroskopîk a bernamekirî bêyî karanîna avahiyên mekanîkî yên tevlihev. > > Bikaranîna hîdrojeleke li ser bingeha jelatînê ya %20 fonksiyona biomimetîk a robotîk a nerm dide avahiyê û bi bersivdayîna pêvajoyên werimandinê di hawîrdorên şil de berpirsiyarê fonksiyona mekanîkî ya bersivdayî ya teşwîqê ya jîr a tiştê çapkirî ye. Fonksiyonalîzasyona rûyê armanckirî ya polîuretana termoplastîk di hawîrdorek argon-oksîjenê de ji bo 90 saniyeyan, bi hêzek 100 w û zextek 26.7 pa, guhertinên di mîkroreliefa wê de hêsan dike, bi vî rengî girêdan û aramiya jelatîna werimandî li ser rûyê wê çêtir dike. > > Konsepta pêkhatî ya afirandina avahiyên şaneyên biyo-hevaheng ên çapkirî yên 4D ji bo girtina robotîk a nerm a binavî ya makroskopîk dikare girtina herêmî ya ne-dagirker peyda bike, tiştên piçûk veguhezîne, û madeyên biyoaktîf piştî werimandinê di avê de berde. Ji ber vê yekê hilbera encam dikare wekî aktûatorek biomimetîk a xwe-hêzkirî, pergalek kapsulasyonê, an robotîkên nerm were bikar anîn. 3. **Taybetmendiya Parçeyên Derve ji bo Destê Robotê Mirovî yê Çapkirî yê 3D bi Şêwaz û Stûriyên Cûrbecûr** > Bi pêşkeftina robotîkên mirovî, ji bo têkiliyek çêtir a mirov-robotê hewceyê derveyîn nermtir in. Avahiyên oksetîk di materyalên meta de rêyek sozdar in ji bo afirandina derveyî nerm. Van avahiyan xwedî taybetmendiyên mekanîkî yên bêhempa ne. Çapkirina 3D, nemaze çêkirina fîlamentên helandî (FFF), ji bo afirandina avahiyên weha bi berfirehî tê bikar anîn. Polîuretana termoplastîk (TPU) bi gelemperî di FFF de ji ber elastîkbûna xwe ya baş tê bikar anîn. Armanca vê lêkolînê ew e ku pêçek derveyî ya nerm ji bo robota mirovî Alice III bi karanîna çapkirina 3D ya FFF bi fîlamentek TPU ya Shore 95A pêşve bibe. > > Lêkolînê fîlamentek TPU ya spî bi çapkerek 3D bikar anî da ku milên robotê mirovî yên 3DP çêbike. Milê robotê li beşên pêş û milê jorîn hate dabeş kirin. Şêweyên cûda (yekser û ji nû ve ketin) û qalindahî (1, 2, û 4 mm) li ser nimûneyan hatin sepandin. Piştî çapkirinê, ceribandinên xwarbûn, kişandin û zextê hatin kirin da ku taybetmendiyên mekanîkî werin analîz kirin. Encaman piştrast kir ku avahiya ji nû ve ketinê bi hêsanî ber bi xêza xwarbûnê ve diqelişe û stresa kêmtir hewce dike. Di ceribandinên zextê de, avahiya ji nû ve ketinê li gorî avahiya hişk karibû li hember barkirinê bisekine. > > Piştî analîzkirina her sê qalindahiyan, hate piştrast kirin ku avahiya vegerandinê ya bi qalindahiya 2 mm xwedî taybetmendiyên pir baş e di warê xwarbûn, kişandin û zextê de. Ji ber vê yekê, qaliba vegerandinê ya bi qalindahiya 2 mm ji bo çêkirina baskê robotê yê mirovî yê çapkirî yê 3D guncawtir e. 4. **Ev Balîfên "Çermê Nerm" ên TPU yên Çapkirî yên 3D Hestiyek Destdanê ya Kêm Mesref û Pir Hesas Didin Robotan** > Lêkolînerên ji Zanîngeha Illinois Urbana - Champaign rêyek kêm-mesref dîtine da ku hestek destdanê ya mîna mirovî bidin robotan: Balîfên çermê nerm ên çapkirî yên 3D ku wekî sensorên zexta mekanîkî jî dixebitin. > > Sensorên robotîk ên destdayî bi gelemperî rêzikên pir tevlihev ên elektronîkî dihewînin û pir biha ne, lê me nîşan da ku alternatîfên fonksiyonel û domdar dikarin pir erzan werin çêkirin. Wekî din, ji ber ku ew tenê pirsek ji nû ve bernamekirina çapkerek 3D ye, heman teknîk dikare bi hêsanî li ser pergalên robotîk ên cûda were xweş kirin. Amûrên robotîk dikarin hêz û torkên mezin bikar bînin, ji ber vê yekê divê ew pir ewle were çêkirin ger ew rasterast bi mirovan re têkilî daynin an jî di hawîrdorên mirovan de werin bikar anîn. Tê payîn ku çermê nerm di vî warî de rolek girîng bilîze ji ber ku ew dikare hem ji bo pabendbûna ewlehiya mekanîkî û hem jî ji bo hestkirina destdanê were bikar anîn. > > Sensorê tîmê bi karanîna pêlavên ku ji uretana termoplastîk (TPU) li ser çapkerek 3D Raise3D E2 ya amade têne çap kirin, hatiye çêkirin. Qata derve ya nerm beşek tijîkirinê ya vala vedişêre, û dema ku qata derve tê pêçandin zexta hewayê ya hundur li gorî wê diguhere - dihêle ku sensorek zextê ya Honeywell ABP DANT 005 ku bi mîkrokontrolkerek Teensy 4.0 ve girêdayî ye lerizîn, destdan û zexta zêde tespît bike. Xeyal bikin ku hûn dixwazin robotên çermê nerm bikar bînin da ku di hawîrdorek nexweşxaneyê de bibin alîkar. Ew ê hewce bikin ku bi rêkûpêk werin dezenfekte kirin, an jî çerm dê hewce bike ku bi rêkûpêk were guheztin. Di her rewşê de, lêçûnek mezin heye. Lêbelê, çapkirina 3D pêvajoyek pir pîvanbar e, ji ber vê yekê perçeyên guhêrbar dikarin bi erzanî werin çêkirin û bi hêsanî li ser laşê robotê werin danîn û jêkirin. 5. **Çêkirina Zêdekirî ya Torên Pneu yên TPU wekî Aktîvatorên Robotîk ên Nerm** > Di vê gotarê de, çêkirina zêdekirî (AM) ya polîuretana termoplastîk (TPU) di çarçoveya sepandina wê de wekî pêkhateyên robotîk ên nerm tê lêkolîn kirin. Li gorî materyalên din ên elastîk ên AM, TPU di warê hêz û zorê de taybetmendiyên mekanîkî yên bilindtir nîşan dide. Bi sinterkirina lazer a bijartî, aktîvatorên xwarbûna pneumatîk (pneu - torên) wekî lêkolînek dozek robotîk a nerm bi 3D têne çap kirin û bi ceribandinî di derbarê xwarbûna li ser zexta navxweyî de têne nirxandin. Derketina ji ber tengbûna hewayê wekî fonksiyonek qalindahiya dîwarê herî kêm a aktîvatoran tê dîtin. > > Ji bo danasîna tevgera robotîkên nerm, danasînên materyalên hîperelastîk hewce ne ku di modelên deformasyona geometrîkî de werin bicîh kirin ku dikarin - mînakî - analîtîk an hejmarî bin. Ev gotar modelên cûda lêkolîn dike da ku tevgera xwarbûna aktîvatorek robotîk a nerm danasîn bike. Testên materyalên mekanîkî ji bo parametrekirina modelek materyalê hîperelastîk têne sepandin da ku polîuretana termoplastîk a bi lêzêdekirinê hatî çêkirin rave bikin. > > Simulasyonek hejmarî ya li ser bingeha rêbaza elementa dawîn tê parametrekirin da ku deformasyona aktuatorê rave bike û bi modelek analîtîk a ku vê dawiyê ji bo aktuatorek wusa hatî weşandin re were berhev kirin. Her du pêşbîniyên modelê bi encamên ceribandinê yên aktuatora robotîk a nerm re têne berhev kirin. Her çend ji hêla modela analîtîk ve devîasyonên mezintir têne bidestxistin jî, simulasyona hejmarî goşeya xwarbûnê bi devîasyonên navînî yên 9° pêşbînî dike, her çend simulasyonên hejmarî ji bo hesabkirinê pir dirêjtir digirin. Di hawîrdorek hilberîna otomatîk de, robotîka nerm dikare veguherîna pergalên hilberîna hişk ber bi hilberîna çevik û jîr ve temam bike.
Dema weşandinê: 25ê Mijdarê-2025