TPU (Termoplastik Poliüretan)Esneklik, elastikiyet ve aşınma direnci gibi olağanüstü özelliklere sahip olması, onu insansı robotların dış kaplamaları, robotik eller ve dokunsal sensörler gibi temel bileşenlerinde yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Aşağıda, yetkili akademik makalelerden ve teknik raporlardan derlenen ayrıntılı İngilizce materyaller bulunmaktadır: 1. **Antropomorfik Bir Robotik Elin Tasarımı ve GeliştirilmesiTPU Malzemesi** > **Özet**: Burada sunulan makale, antropomorfik bir robotik elin karmaşıklığını çözmeye odaklanmaktadır. Robotik, günümüzde en hızlı gelişen alanlardan biridir ve her zaman insan benzeri hareket ve davranışları taklit etme amacı olmuştur. Antropomorfik bir el, insan benzeri işlemleri taklit etme yaklaşımlarından biridir. Bu makalede, 15 serbestlik derecesine ve 5 aktüatöre sahip antropomorfik bir el geliştirme fikri ayrıntılı olarak ele alınmış ve robotik elin mekanik tasarımı, kontrol sistemi, yapısı ve özellikleri tartışılmıştır. El, antropomorfik bir görünüme sahiptir ve kavrama ve el hareketlerinin gösterimi gibi insan benzeri işlevler de gerçekleştirebilir. Sonuçlar, elin tek parça olarak tasarlandığını, herhangi bir montaj gerektirmediğini ve esnek termoplastik poliüretandan yapıldığı için mükemmel bir ağırlık kaldırma kapasitesine sahip olduğunu ortaya koymaktadır.(TPU) malzemesi, ve esnekliği aynı zamanda elin insanlarla etkileşimde güvenli olmasını sağlar. Bu el, bir insansı robotta ve protez elde kullanılabilir. Sınırlı sayıda aktüatör, kontrolü daha basit ve eli daha hafif hale getirir. 2. **Dört Boyutlu Baskı Yöntemi Kullanılarak Yumuşak Bir Robotik Tutucu Oluşturmak İçin Termoplastik Poliüretan Yüzeyin Modifikasyonu** > Fonksiyonel gradyan eklemeli üretimin geliştirilmesinin yollarından biri, erimiş biriktirme modellemeli 3B baskı ile yumuşak hidrojel aktüatörlerinin birleştirilmesiyle elde edilen yumuşak robotik tutma için dört boyutlu (4B) baskılı yapıların oluşturulmasıdır. Bu çalışma, termoplastik poliüretandan (TPU) yapılmış modifiye edilmiş bir 3B baskılı tutucu alt tabaka ve jelatin hidrojel bazlı bir aktüatörden oluşan, enerjiden bağımsız bir yumuşak robotik tutucu oluşturmak için kavramsal bir yaklaşım önermektedir ve karmaşık mekanik yapılar kullanmadan programlanmış higroskopik deformasyona izin vermektedir. > > %20 jelatin bazlı bir hidrojel kullanımı, yapıya yumuşak robotik biyomimetik işlevsellik kazandırır ve sıvı ortamlardaki şişme süreçlerine tepki vererek basılı nesnenin akıllı uyarıya duyarlı mekanik işlevselliğinden sorumludur. Termoplastik poliüretanın 90 saniye boyunca argon-oksijen ortamında, 100 W güç ve 26,7 Pa basınçta hedeflenen yüzey işlevselleştirilmesi, mikro rölyefinde değişikliklere olanak sağlayarak şişmiş jelatinin yüzeyindeki yapışmasını ve stabilitesini artırır. > > Makroskopik su altı yumuşak robotik kavrama için 4D baskılı biyouyumlu tarak yapıları oluşturma konsepti, invaziv olmayan lokal kavrama sağlayabilir, küçük nesneleri taşıyabilir ve suda şiştiğinde biyoaktif maddeler salabilir. Bu nedenle, ortaya çıkan ürün kendi kendine güç sağlayan bir biyomimetik aktüatör, kapsülleme sistemi veya yumuşak robotik olarak kullanılabilir. 3. **Çeşitli Desen ve Kalınlıklarda 3D Baskılı İnsansı Robot Kolu için Dış Parçaların Karakterizasyonu** > İnsansı robotik biliminin gelişmesiyle birlikte, daha iyi insan-robot etkileşimi için daha yumuşak dış yüzeylere ihtiyaç duyulmaktadır. Meta malzemelerdeki auxetik yapılar, yumuşak dış yüzeyler oluşturmak için umut vadeden bir yoldur. Bu yapılar benzersiz mekanik özelliklere sahiptir. 3D baskı, özellikle erimiş filament üretimi (FFF), bu tür yapıları oluşturmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Termoplastik poliüretan (TPU), iyi esnekliği nedeniyle FFF'de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışma, Shore 95A TPU filamenti ile FFF 3D baskı kullanarak insansı robot Alice III için yumuşak bir dış kaplama geliştirmeyi amaçlamaktadır. > > Çalışmada, 3DP insansı robot kollarını üretmek için 3D yazıcı ile beyaz TPU filamenti kullanılmıştır. Robot kolu ön kol ve üst kol parçalarına ayrılmıştır. Numunelere farklı desenler (katı ve içeri giren) ve kalınlıklar (1, 2 ve 4 mm) uygulanmıştır. Baskıdan sonra mekanik özellikleri analiz etmek için bükme, çekme ve basınç testleri gerçekleştirildi. Sonuçlar, yeniden giren yapının bükülme eğrisine doğru kolayca bükülebildiğini ve daha az stres gerektirdiğini doğruladı. Basınç testlerinde, yeniden giren yapı, katı yapıya kıyasla yüke dayanabildi. > > Her üç kalınlık da analiz edildikten sonra, 2 mm kalınlığındaki yeniden giren yapının bükülme, çekme ve basınç özellikleri açısından mükemmel özelliklere sahip olduğu doğrulandı. Bu nedenle, 2 mm kalınlığındaki yeniden giren desen, 3D yazdırılmış insansı robot kolu üretmek için daha uygundur. 4. **Bu 3D Yazdırılmış TPU “Yumuşak Deri” Pedleri, Robotlara Düşük Maliyetli, Son Derece Hassas Bir Dokunma Hissi Kazandırıyor** > Illinois Urbana Üniversitesi – Champaign'den araştırmacılar, robotlara insan benzeri bir dokunma hissi kazandırmanın düşük maliyetli bir yolunu buldular: Mekanik basınç sensörü olarak da işlev gören 3D yazdırılmış yumuşak deri pedler. > > Dokunsal robotik sensörler genellikle çok karmaşık elektronik dizileri içerir ve oldukça pahalıdır, ancak işlevsel ve dayanıklı alternatiflerin çok ucuza üretilebileceğini gösterdik. Dahası, söz konusu olan sadece bir 3D yazıcıyı yeniden programlamak olduğundan, aynı teknik farklı robotik sistemlere kolayca uyarlanabilir. Robotik donanımlar büyük kuvvetler ve torklar içerebilir, bu nedenle insanlarla doğrudan etkileşime girecek veya insan ortamlarında kullanılacaksa oldukça güvenli hale getirilmesi gerekir. Yumuşak derinin hem mekanik güvenlik uyumluluğu hem de dokunsal algılama için kullanılabilmesi nedeniyle bu konuda önemli bir rol oynaması bekleniyor. > > Ekibin sensörü, hazır bir Raise3D E2 3D yazıcıda termoplastik üretandan (TPU) basılan pedler kullanılarak üretildi. Yumuşak dış katman, içi boş bir dolgu bölümünü kaplar ve dış katman sıkıştırıldıkça içerideki hava basıncı buna göre değişir; bu da Teensy 4.0 mikrodenetleyicisine bağlı bir Honeywell ABP DANT 005 basınç sensörünün titreşimi, dokunmayı ve artan basıncı algılamasını sağlar. Hastane ortamında yardımcı olması için yumuşak derili robotlar kullanmak istediğinizi düşünün. Düzenli olarak dezenfekte edilmeleri veya derilerinin düzenli olarak değiştirilmesi gerekir. Her iki durumda da büyük bir maliyet söz konusudur. Ancak, 3B baskı oldukça ölçeklenebilir bir işlemdir, bu nedenle değiştirilebilir parçalar ucuza üretilebilir ve robot gövdesine kolayca takılıp çıkarılabilir. 5. **Yumuşak Robotik Aktüatörler Olarak TPU Pnömatik Ağların Eklemeli Üretimi** > Bu makalede, termoplastik poliüretanın (TPU) eklemeli üretimi (AM), yumuşak robotik bileşenler olarak uygulaması bağlamında incelenmiştir. Diğer elastik eklemeli üretim malzemeleriyle karşılaştırıldığında TPU, mukavemet ve gerinim açısından üstün mekanik özellikler göstermektedir. Seçici lazer sinterleme ile pnömatik bükme aktüatörleri (pnömatik ağlar), yumuşak robotik bir vaka çalışması olarak 3B yazdırılmış ve iç basınca göre sapma açısından deneysel olarak değerlendirilmiştir. Hava sızdırmazlığından kaynaklanan sızıntı, aktüatörlerin minimum duvar kalınlığının bir fonksiyonu olarak gözlemlenmiştir. > > Yumuşak robotiklerin davranışını tanımlamak için, örneğin analitik veya sayısal olabilen geometrik deformasyon modellerine hiperelastik malzeme tanımlarının dahil edilmesi gerekir. Bu makale, yumuşak bir robotik aktüatörün eğilme davranışını tanımlamak için farklı modelleri incelemektedir. Eklemeli olarak üretilen termoplastik poliüretanı tanımlamak için hiperelastik bir malzeme modelini parametrelendirmek üzere mekanik malzeme testleri uygulanmaktadır. > > Sonlu elemanlar yöntemine dayalı sayısal bir simülasyon, aktüatörün deformasyonunu tanımlamak için parametrelendirilmiş ve böyle bir aktüatör için yakın zamanda yayınlanan bir analitik modelle karşılaştırılmıştır. Her iki model tahmini de yumuşak robotik aktüatörün deneysel sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Analitik model daha büyük sapmalar elde etse de, sayısal simülasyon, hesaplama için önemli ölçüde daha uzun sürse de, eğilme açısını ortalama 9°'lik sapmalarla tahmin etmektedir. Otomatik bir üretim ortamında, yumuşak robotik, katı üretim sistemlerinin çevik ve akıllı üretime dönüşümünü tamamlayabilir.
Gönderim zamanı: 25-11-2025