टीपीयू (थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन)लवचिकता, लवचिकता आणि पोशाख प्रतिरोधकता यासारखे उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत, ज्यामुळे ते बाह्य आवरणे, रोबोटिक हात आणि स्पर्श सेन्सर यासारख्या मानवीय रोबोटच्या प्रमुख घटकांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. अधिकृत शैक्षणिक पेपर्स आणि तांत्रिक अहवालांमधून क्रमवारी लावलेले तपशीलवार इंग्रजी साहित्य खाली दिले आहे: १. **एंथ्रोपोमॉर्फिक रोबोटिक हाताचा वापर करून डिझाइन आणि विकासटीपीयू मटेरियल** > **सारांश**: येथे सादर केलेला पेपर मानवरूपी रोबोटिक हाताची गुंतागुंत सोडवण्याचा दृष्टिकोन आहे. रोबोटिक्स हे आता सर्वात प्रगत क्षेत्र आहे आणि नेहमीच मानवासारख्या कृती आणि वर्तनाची नक्कल करण्याचा हेतू राहिला आहे. मानवरूपी हात हा मानवासारख्या ऑपरेशन्सचे अनुकरण करण्याचा एक मार्ग आहे. या पेपरमध्ये, १५ अंश स्वातंत्र्य आणि ५ अ‍ॅक्च्युएटरसह मानवरूपी हात विकसित करण्याची कल्पना विस्तृत केली गेली आहे तसेच रोबोटिक हाताची यांत्रिक रचना, नियंत्रण प्रणाली, रचना आणि वैशिष्ट्ये यावर चर्चा करण्यात आली आहे. हाताला मानवरूपी स्वरूप आहे आणि तो मानवासारखी कार्यक्षमता देखील करू शकतो, उदाहरणार्थ, पकडणे आणि हाताचे हावभाव प्रतिनिधित्व. निकालांवरून असे दिसून येते की हात एका भाग म्हणून डिझाइन केलेला आहे आणि त्याला कोणत्याही प्रकारच्या असेंब्लीची आवश्यकता नाही आणि तो लवचिक थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेनपासून बनलेला असल्याने तो उत्कृष्ट वजन उचलण्याची क्षमता प्रदर्शित करतो.(TPU) मटेरियल, आणि त्याची लवचिकता देखील हात मानवांशी संवाद साधण्यासाठी सुरक्षित आहे याची खात्री करते. हा हात ह्युमनॉइड रोबोट तसेच प्रोस्थेटिक हातामध्ये वापरला जाऊ शकतो. मर्यादित संख्येतील अ‍ॅक्च्युएटर नियंत्रण सोपे आणि हात हलका करतात. २. **चार-आयामी प्रिंटिंग पद्धतीचा वापर करून सॉफ्ट रोबोटिक ग्रिपर तयार करण्यासाठी थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन पृष्ठभागाचे सुधारण** > फंक्शनल ग्रेडियंट अॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंगच्या विकासासाठी एक मार्ग म्हणजे सॉफ्ट रोबोटिक ग्रिपिंगसाठी चार-आयामी (4D) मुद्रित संरचनांची निर्मिती, सॉफ्ट हायड्रोजेल अ‍ॅक्च्युएटरसह फ्यूज्ड डिपॉझिशन मॉडेलिंग 3D प्रिंटिंग एकत्र करून साध्य केले जाते. हे काम थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन (TPU) पासून बनवलेले सुधारित 3D प्रिंटेड होल्डर सब्सट्रेट आणि जिलेटिन हायड्रोजेलवर आधारित अ‍ॅक्च्युएटर असलेले ऊर्जा-स्वतंत्र सॉफ्ट रोबोटिक ग्रिपर तयार करण्यासाठी एक संकल्पनात्मक दृष्टिकोन प्रस्तावित करते, ज्यामुळे जटिल यांत्रिक बांधकामांचा वापर न करता प्रोग्राम केलेले हायग्रोस्कोपिक विकृतीकरण शक्य होते. > > २०% जिलेटिन-आधारित हायड्रोजेलचा वापर संरचनेला सॉफ्ट रोबोटिक बायोमिमेटिक कार्यक्षमता प्रदान करतो आणि द्रव वातावरणात सूज प्रक्रियेला प्रतिसाद देऊन छापील वस्तूच्या बुद्धिमान उत्तेजनासाठी - प्रतिसादात्मक यांत्रिक कार्यक्षमतेसाठी जबाबदार असतो. १०० वॅट्सच्या पॉवर आणि २६.७ पे च्या दाबाने ९० सेकंदांसाठी आर्गन-ऑक्सिजन वातावरणात थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेनचे लक्ष्यित पृष्ठभाग कार्यात्मकीकरण, त्याच्या सूक्ष्म आरामात बदल सुलभ करते, अशा प्रकारे त्याच्या पृष्ठभागावर सूजलेल्या जिलेटिनचे आसंजन आणि स्थिरता सुधारते. > > मॅक्रोस्कोपिक अंडरवॉटर सॉफ्ट रोबोटिक ग्रिपिंगसाठी ४D प्रिंटेड बायोकॉम्पॅटिबल कॉम्ब स्ट्रक्चर्स तयार करण्याची प्रत्यक्षात आलेली संकल्पना नॉन-इनवेसिव्ह लोकल ग्रिपिंग प्रदान करू शकते, लहान वस्तू वाहून नेऊ शकते आणि पाण्यात सूज आल्यावर बायोएक्टिव्ह पदार्थ सोडू शकते. म्हणून परिणामी उत्पादनाचा वापर स्वयं-चालित बायोमिमेटिक अ‍ॅक्ट्युएटर, एन्कॅप्सुलेशन सिस्टम किंवा सॉफ्ट रोबोटिक्स म्हणून केला जाऊ शकतो. ३. **विविध नमुने आणि जाडी असलेल्या ३डी-प्रिंटेड ह्युमनॉइड रोबोट आर्मसाठी बाह्य भागांचे वैशिष्ट्यीकरण** > ह्युमनॉइड रोबोटिक्सच्या विकासासह, चांगल्या मानवी-रोबोट परस्परसंवादासाठी मऊ बाह्य भागांची आवश्यकता आहे. मेटा-मटेरियलमधील ऑक्सेटिक स्ट्रक्चर्स हे मऊ बाह्य भाग तयार करण्याचा एक आशादायक मार्ग आहे. या स्ट्रक्चर्समध्ये अद्वितीय यांत्रिक गुणधर्म आहेत. अशा स्ट्रक्चर्स तयार करण्यासाठी ३डी प्रिंटिंग, विशेषतः फ्यूज्ड फिलामेंट फॅब्रिकेशन (FFF), मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन (TPU) सामान्यतः FFF मध्ये वापरला जातो कारण त्याची चांगली लवचिकता आहे. या अभ्यासाचे उद्दिष्ट शोर ९५ए टीपीयू फिलामेंटसह FFF ३डी प्रिंटिंग वापरून ह्युमनॉइड रोबोट अॅलिस III साठी मऊ बाह्य आवरण विकसित करणे आहे. > > या अभ्यासात ३डी प्रिंटरसह पांढऱ्या टीपीयू फिलामेंटचा वापर करून ३डी ह्युमनॉइड रोबोट आर्म्स तयार करण्यात आले. रोबोट आर्मला हाताच्या आणि वरच्या हाताच्या भागांमध्ये विभागण्यात आले. नमुन्यांवर वेगवेगळे नमुने (घन आणि री-एंट्रंट) आणि जाडी (१, २ आणि ४ मिमी) लागू करण्यात आली. प्रिंटिंगनंतर, यांत्रिक गुणधर्मांचे विश्लेषण करण्यासाठी वाकणे, तन्यता आणि संकुचित चाचण्या घेण्यात आल्या. निकालांनी पुष्टी केली की री-एंट्रंट स्ट्रक्चर बेंडिंग कर्व्हकडे सहजपणे वाकण्यायोग्य होते आणि त्याला कमी ताण आवश्यक होता. कॉम्प्रेसिव्ह चाचण्यांमध्ये, री-एंट्रंट स्ट्रक्चर सॉलिड स्ट्रक्चरच्या तुलनेत भार सहन करण्यास सक्षम होते. > > तिन्ही जाडींचे विश्लेषण केल्यानंतर, हे पुष्टी झाले की 2 मिमी जाडी असलेल्या री-एंट्रंट स्ट्रक्चरमध्ये बेंडिंग, टेन्सिल आणि कॉम्प्रेसिव्ह गुणधर्मांच्या बाबतीत उत्कृष्ट वैशिष्ट्ये आहेत. म्हणून, 2 मिमी जाडीसह री-एंट्रंट पॅटर्न 3D-प्रिंटेड ह्युमनॉइड रोबोट आर्म तयार करण्यासाठी अधिक योग्य आहे. 4. **हे 3D-प्रिंटेड TPU “सॉफ्ट स्किन” पॅड रोबोट्सना कमी किमतीचे, अत्यंत संवेदनशील स्पर्शाची भावना देतात** > इलिनॉय विद्यापीठातील अर्बाना - शॅम्पेनमधील संशोधकांनी रोबोट्सना मानवासारखी स्पर्शाची भावना देण्यासाठी कमी किमतीचा मार्ग शोधून काढला आहे: 3D-प्रिंटेड सॉफ्ट स्किन पॅड जे यांत्रिक दाब सेन्सर्स म्हणून दुप्पट होतात. > > टॅक्टाइल रोबोटिक सेन्सर्समध्ये सहसा इलेक्ट्रॉनिक्सचे खूप क्लिष्ट अॅरे असतात आणि ते खूप महाग असतात, परंतु आम्ही दाखवून दिले आहे की कार्यात्मक, टिकाऊ पर्याय खूप स्वस्तात बनवता येतात. शिवाय, हा फक्त 3D प्रिंटर रीप्रोग्राम करण्याचा प्रश्न असल्याने, समान तंत्र वेगवेगळ्या रोबोटिक सिस्टीममध्ये सहजपणे कस्टमाइझ केले जाऊ शकते. रोबोटिक हार्डवेअरमध्ये मोठ्या फोर्स आणि टॉर्कचा समावेश असू शकतो, म्हणून जर ते थेट मानवांशी संवाद साधणार असेल किंवा मानवी वातावरणात वापरले जाणार असेल तर ते सुरक्षित बनवणे आवश्यक आहे. या संदर्भात मऊ त्वचा महत्त्वाची भूमिका बजावेल अशी अपेक्षा आहे कारण ती यांत्रिक सुरक्षा अनुपालन आणि स्पर्श संवेदन दोन्हीसाठी वापरली जाऊ शकते. > > टीमचा सेन्सर ऑफ-द-शेल्फ Raise3D E2 3D प्रिंटरवर थर्मोप्लास्टिक युरेथेन (TPU) पासून प्रिंट केलेल्या पॅडचा वापर करून बनवला आहे. मऊ बाह्य थर पोकळ इनफिल भाग व्यापतो आणि बाह्य थर संकुचित केल्यावर आतील हवेचा दाब त्यानुसार बदलतो - ज्यामुळे हनीवेल ABP DANT 005 प्रेशर सेन्सरला कंपन, स्पर्श आणि वाढता दाब शोधता येतो. कल्पना करा की तुम्हाला हॉस्पिटल सेटिंगमध्ये मदत करण्यासाठी मऊ-त्वचेचे रोबोट वापरायचे आहेत. त्यांना नियमितपणे निर्जंतुकीकरण करावे लागेल किंवा त्वचेला नियमितपणे बदलावे लागेल. कोणत्याही परिस्थितीत, त्यासाठी खूप खर्च येतो. तथापि, 3D प्रिंटिंग ही एक अतिशय स्केलेबल प्रक्रिया आहे, म्हणून अदलाबदल करण्यायोग्य भाग स्वस्तात बनवता येतात आणि रोबोट बॉडीवर आणि बाहेर सहजपणे स्नॅप करता येतात. 5. **TPU Pneu चे अॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग - सॉफ्ट रोबोटिक अ‍ॅक्ट्युएटर्स म्हणून नेट्स** > या पेपरमध्ये, थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन (TPU) चे अॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चर (AM) सॉफ्ट रोबोटिक घटक म्हणून त्याच्या वापराच्या संदर्भात तपासले आहे. इतर लवचिक AM मटेरियलच्या तुलनेत, TPU ताकद आणि ताणाच्या बाबतीत उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म प्रकट करते. निवडक लेसर सिंटरिंगद्वारे, न्यूमॅटिक बेंडिंग अ‍ॅक्ट्युएटर्स (pneu - नेट्स) सॉफ्ट रोबोटिक केस स्टडी म्हणून 3D प्रिंट केले जातात आणि अंतर्गत दाबापेक्षा जास्त विक्षेपणाच्या संदर्भात प्रायोगिकरित्या मूल्यांकन केले जातात. एअर टाइटनेसमुळे होणारी गळती अ‍ॅक्ट्युएटर्सच्या किमान भिंतीच्या जाडीचे कार्य म्हणून पाहिली जाते. > > सॉफ्ट रोबोटिक्सच्या वर्तनाचे वर्णन करण्यासाठी, हायपरइलास्टिक मटेरियलचे वर्णन भौमितिक विकृती मॉडेल्समध्ये समाविष्ट करणे आवश्यक आहे जे - उदाहरणार्थ - विश्लेषणात्मक किंवा संख्यात्मक असू शकतात. हा पेपर सॉफ्ट रोबोटिक अ‍ॅक्ट्युएटरच्या बेंडिंग वर्तनाचे वर्णन करण्यासाठी वेगवेगळ्या मॉडेल्सचा अभ्यास करतो. यांत्रिक मटेरियल चाचण्या हायपरइलास्टिक मटेरियल मॉडेलचे पॅरामीटराइझ करण्यासाठी अॅडिटीव्हली उत्पादित थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेनचे वर्णन करण्यासाठी वापरल्या जातात. > > मर्यादित घटक पद्धतीवर आधारित संख्यात्मक सिम्युलेशन अ‍ॅक्ट्युएटरच्या विकृतीचे वर्णन करण्यासाठी पॅरामीटराइझ केले जाते आणि अशा अ‍ॅक्ट्युएटरसाठी अलीकडेच प्रकाशित झालेल्या विश्लेषणात्मक मॉडेलशी तुलना केली जाते. दोन्ही मॉडेल अंदाजांची तुलना सॉफ्ट रोबोटिक अ‍ॅक्ट्युएटरच्या प्रायोगिक निकालांशी केली जाते. विश्लेषणात्मक मॉडेलद्वारे मोठे विचलन साध्य केले जात असले तरी, संख्यात्मक सिम्युलेशन 9° च्या सरासरी विचलनासह वाकण्याच्या कोनाचा अंदाज लावते, जरी संख्यात्मक सिम्युलेशन गणनासाठी लक्षणीय जास्त वेळ घेतात. स्वयंचलित उत्पादन वातावरणात, सॉफ्ट रोबोटिक्स कठोर उत्पादन प्रणालींचे चपळ आणि स्मार्ट उत्पादनाकडे रूपांतर करण्यास पूरक ठरू शकतात.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-२५-२०२५