ТПУ (термопластични полиуретан)има изузетна својства као што су флексибилност, еластичност и отпорност на хабање, што га чини широко коришћеним у кључним компонентама хуманоидних робота као што су спољни поклопци, роботске руке и тактилни сензори. У наставку су детаљни материјали на енглеском језику изабрани из ауторитативних академских радова и техничких извештаја: 1. **Пројектовање и развој антропоморфне роботске руке коришћењемТПУ материјал** > **Апстракт**：У овом раду представљени су приступи решавању сложености антропоморфне роботске руке. Роботика је сада најнапреднија област и увек је постојала намера да се опонашају људске операције и понашање. Антропоморфна рука је један од приступа имитацији људских операција. У овом раду је разрађена идеја развоја антропоморфне руке са 15 степени слободе и 5 актуатора, као и разматрани механички дизајн, систем управљања, састав и особености роботске руке. Рука има антропоморфни изглед и такође може да обавља људске функционалности, на пример, хватање и репрезентацију гестова руку. Резултати показују да је рука дизајнирана као један део и да јој није потребна никаква врста склапања, а показује и одличан капацитет подизања тегова, јер је направљена од флексибилног термопластичног полиуретана.(ТПУ) материјал, а његова еластичност такође осигурава да је рука безбедна за интеракцију са људима. Ова рука се може користити и у хуманоидном роботу, као и у протетској руци. Ограничен број актуатора чини контролу једноставнијом, а руку лакшом. 2. **Модификација термопластичне полиуретанске површине за креирање меког роботског хватаљке коришћењем четвородимензионалне методе штампања** > Један од путева за развој функционалне градијентне адитивне производње је стварање четвородимензионалних (4Д) штампаних структура за меко роботско хватање, постигнуто комбиновањем 3Д штампања моделирањем фузионог таложења са актуаторима од меког хидрогела. Овај рад предлаже концептуални приступ стварању енергетски независног меког роботског хватаљке, који се састоји од модификоване 3Д штампане подлоге држача направљене од термопластичног полиуретана (ТПУ) и актуатора на бази желатинског хидрогела, што омогућава програмирану хигроскопску деформацију без употребе сложених механичких конструкција. > > Употреба хидрогела на бази 20% желатина даје структури меку роботску биомиметичку функционалност и одговорна је за интелигентну механичку функционалност штампаног објекта која реагује на стимулус реагујући на процесе бубрења у течним срединама. Циљана површинска функционализација термопластичног полиуретана у аргоно-кисеоничком окружењу током 90 секунди, при снази од 100 W и притиску од 26,7 Pa, олакшава промене у његовом микрорељефу, чиме се побољшава адхезија и стабилност набубрелог желатина на његовој површини. > > Реализовани концепт стварања 4Д штампаних биокомпатибилних чешљастих структура за макроскопско подводно меко роботско хватање може да обезбеди неинвазивно локално хватање, транспорт малих предмета и ослобађа биоактивне супстанце након бубрења у води. Добијени производ се стога може користити као самостални биомиметички актуатор, систем за енкапсулацију или мека роботика. 3. **Карактеризација спољашњих делова за 3Д штампану хуманоидну роботску руку са различитим обрасцима и дебљинама** > Са развојем хуманоидне роботике, потребни су мекши спољашњи делови за бољу интеракцију човек-робот. Ауксетичке структуре у мета-материјалима су обећавајући начин за стварање меких спољашњих делова. Ове структуре имају јединствена механичка својства. 3Д штампање, посебно израда фузионих филамената (FFF), широко се користи за стварање таквих структура. Термопластични полиуретан (ТПУ) се често користи у ФФФ-у због своје добре еластичности. Циљ ове студије је развој меког спољашњег поклопца за хуманоидног робота Алиса III коришћењем ФФФ 3Д штампања са Шор 95А ТПУ филаментом. > > У студији је коришћен бели ТПУ филамент са 3Д штампачем за производњу 3ДП хуманоидних роботских руку. Роботска рука је подељена на делове за подлактицу и надлактицу. На узорке су примењени различити обрасци (чврсти и поновно улазећи) и дебљине (1, 2 и 4 мм). Након штампања, спроведени су тестови савијања, затезања и компресије ради анализе механичких својстава. Резултати су потврдили да се поновно улазећи структура лако савија према кривој савијања и да захтева мање напрезања. У тестовима компресије, поновно улазећи структура је била у стању да издржи оптерећење у поређењу са чврстом структуром. > > Након анализе све три дебљине, потврђено је да поновно улазећи структура дебљине 2 мм има одличне карактеристике у погледу својстава савијања, затезања и компресије. Стога је поновни улазни образац дебљине 2 мм погоднији за производњу 3Д штампане хуманоидне роботске руке. 4. **Ови 3Д штампани ТПУ „мекани“ јастучићи дају роботима јефтин, високо осетљив осећај додира** > Истраживачи са Универзитета Илиноис Урбана – Шампејн су смислили јефтин начин да роботима дају осећај додира сличан људском: 3Д штампани мекани јастучићи који служе и као механички сензори притиска. > > Тактилни роботски сензори обично садрже веома компликоване низове електронике и прилично су скупи, али смо показали да се функционалне, издржљиве алтернативе могу направити веома јефтино. Штавише, пошто је у питању само репрограмирање 3Д штампача, иста техника се може лако прилагодити различитим роботским системима. Роботски хардвер може укључивати велике силе и обртне моменте, тако да мора бити прилично безбедан ако ће директно интераговати са људима или се користити у људском окружењу. Очекује се да ће мека кожа играти важну улогу у том погледу, јер се може користити и за механичку безбедносну усаглашеност и за тактилно очитавање. > > Сензор тима је направљен коришћењем јастучића одштампаних од термопластичног уретана (ТПУ) на стандардном Raise3D E2 3Д штампачу. Меки спољни слој покрива шупљи део испуне, а како се спољни слој компримује, притисак ваздуха унутра се мења сходно томе — што омогућава сензору притиска Honeywell ABP DANT 005 повезаном са Teensy 4.0 микроконтролером да детектује вибрације, додир и повећани притисак. Замислите да желите да користите роботе са меком кожом да бисте помогли у болничком окружењу. Морали би се редовно дезинфиковати или би се кожа морала редовно мењати. У сваком случају, постоји огроман трошак. Међутим, 3Д штампање је веома скалабилан процес, тако да се заменљиви делови могу јефтино направити и лако се монтирати и скидати са тела робота. 5. **Адитивна производња ТПУ пнеуматских мрежа као меких роботских актуатора** > У овом раду, адитивна производња (АМ) термопластичног полиуретана (ТПУ) је истражена у контексту његове примене као меких роботских компоненти. У поређењу са другим еластичним АМ материјалима, ТПУ показује супериорна механичка својства у погледу чврстоће и напрезања. Селективним ласерским синтеровањем, пнеуматски актуатори за савијање (пнеуматске мреже) су 3Д штампани као студија случаја меке роботике и експериментално процењени у погледу отклона у односу на унутрашњи притисак. Цурење услед непропусности за ваздух се посматра као функција минималне дебљине зида актуатора. > > Да би се описало понашање меке роботике, описи хипереластичних материјала морају бити укључени у геометријске моделе деформације који могу бити — на пример — аналитички или нумерички. Овај рад проучава различите моделе за описивање понашања савијања меког роботског актуатора. Механичка испитивања материјала се примењују за параметризацију модела хипереластичног материјала како би се описао адитивно произведени термопластични полиуретан. > > Нумеричка симулација заснована на методи коначних елемената је параметризована да би се описала деформација актуатора и упоређена је са недавно објављеним аналитичким моделом за такав актуатор. Оба предвиђања модела су упоређена са експерименталним резултатима меког роботског актуатора. Док аналитички модел постиже већа одступања, нумеричка симулација предвиђа угао савијања са просечним одступањима од 9°, иако нумеричке симулације захтевају знатно дуже време за прорачун. У аутоматизованом производном окружењу, мека роботика може допунити трансформацију крутих производних система ка агилној и паметној производњи.
Време објаве: 25. новембар 2025.