ການນຳໃຊ້ວັດສະດຸ TPU ໃນຫຸ່ນຍົນມະນຸດ

TPU (Thermoplastic Polyurethane)ມີຄຸນສົມບັດທີ່ໂດດເດັ່ນເຊັ່ນ: ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່, ເຮັດໃຫ້ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນຂອງຫຸ່ນຍົນຂອງມະນຸດເຊັ່ນ: ການປົກຫຸ້ມຂອງພາຍນອກ, ມືຫຸ່ນຍົນ, ແລະເຊັນເຊີ tactile. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນເອກະສານພາສາອັງກິດທີ່ມີລາຍລະອຽດທີ່ຄັດແຍກອອກຈາກເອກະສານທາງວິຊາການແລະບົດລາຍງານດ້ານວິຊາການ: 1. ** ການອອກແບບແລະການພັດທະນາຂອງການນໍາໃຊ້ມືຫຸ່ນຍົນ Anthropomorphic.ວັດສະດຸ TPU** > ** ບົດຄັດຫຍໍ້**: ເອກະສານທີ່ນຳມາສະເໜີໃນທີ່ນີ້ມີວິທີການແກ້ໄຂຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງມືຫຸ່ນຍົນ anthropomorphic. ປະຈຸບັນຫຸ່ນຍົນແມ່ນຂະແໜງທີ່ກ້າວໜ້າທີ່ສຸດ ແລະມີຄວາມຕັ້ງໃຈທີ່ຈະເຮັດແບບຢ່າງມະນຸດສະເໝີ ເຊັ່ນ: ການກະທຳ ແລະ ພຶດຕິກຳ. ມື anthropomorphic ແມ່ນວິທີການຫນຶ່ງທີ່ຈະຮຽນແບບມະນຸດ - ຄ້າຍຄືການດໍາເນີນງານ. ໃນເອກະສານສະບັບນີ້, ແນວຄວາມຄິດຂອງການພັດທະນາມື anthropomorphic ມີ 15 ອົງສາຂອງອິດສະລະພາບແລະ 5 actuators ໄດ້ຖືກອະທິບາຍເຊັ່ນດຽວກັນກັບການອອກແບບກົນຈັກ, ລະບົບການຄວບຄຸມ, ອົງປະກອບ, ແລະ peculiarities ຂອງມືຫຸ່ນຍົນໄດ້ຖືກສົນທະນາ. ມືມີລັກສະນະເປັນມະນຸດ ແລະຍັງສາມາດປະຕິບັດໜ້າທີ່ຂອງມະນຸດໄດ້ ເຊັ່ນ: ການຈັບມື ແລະການສະແດງທ່າທາງຂອງມື. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມືໄດ້ຖືກອອກແບບເປັນສ່ວນຫນຶ່ງແລະບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການປະກອບໃດໆແລະມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດໃນການຍົກນ້ໍາຫນັກທີ່ດີເລີດ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນເຮັດຈາກ polyurethane thermoplastic ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ.(TPU) ວັດສະດຸ, ແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງມັນຍັງຮັບປະກັນວ່າມືແມ່ນປອດໄພສໍາລັບການພົວພັນກັບມະນຸດເຊັ່ນດຽວກັນ. ມືນີ້ອາດຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຸ່ນຍົນຂອງມະນຸດເຊັ່ນດຽວກັນກັບມືທຽມ. ຈໍານວນຂອງ actuators ຈໍາກັດເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມງ່າຍດາຍແລະມືສີມ້ານ. 2. **ການດັດແປງພື້ນຜິວດ້ານເທມໂມພລາສຕິກ Polyurethane ສໍາລັບການສ້າງຕົວຈັບຫຸ່ນຍົນແບບອ່ອນໆ ໂດຍໃຊ້ວິທີການພິມສີ່ມິຕິລະດັບ** > ຫົນທາງໜຶ່ງໃນການພັດທະນາການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງສີທີ່ມີປະໂຫຍດແມ່ນການສ້າງໂຄງສ້າງພິມສີ່ມິຕິ (4D) ສໍາລັບການຈັບຫຸ່ນຍົນອ່ອນໆ, ບັນລຸໄດ້ໂດຍການປະສົມຕົວແບບການພິມແບບ gel ອ່ອນໆ. ວຽກງານນີ້ສະເຫນີວິທີການສ້າງພະລັງງານ - ຈັບຫຸ່ນຍົນອ່ອນທີ່ເປັນເອກະລາດ, ປະກອບດ້ວຍ substrate ຮູບແບບ 3D ທີ່ມີການດັດແປງທີ່ເຮັດຈາກ polyurethane thermoplastic polyurethane (TPU) ແລະ actuator ອີງໃສ່ gelatin hydrogel, ອະນຸຍາດໃຫ້ການຜິດປົກກະຕິ hygroscopic ໂຄງການໂດຍບໍ່ມີການນໍາໃຊ້ການກໍ່ສ້າງກົນຈັກສະລັບສັບຊ້ອນ. > > ການນໍາໃຊ້ 20% gelatin – hydrogel ອີງໃສ່ການເຮັດໃຫ້ການທໍາງານຂອງ biomimetic ຫຸ່ນຍົນອ່ອນຂອງໂຄງສ້າງແລະຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການກະຕຸ້ນອັດສະລິຍະ - ການເຮັດວຽກກົນຈັກທີ່ຕອບສະຫນອງຂອງວັດຖຸພິມໂດຍການຕອບສະຫນອງຂະບວນການໃຄ່ບວມໃນສະພາບແວດລ້ອມຂອງແຫຼວ. ການທໍາງານຂອງພື້ນຜິວເປົ້າຫມາຍຂອງ polyurethane thermoplastic ໃນສະພາບແວດລ້ອມ argon - ອົກຊີເຈນສໍາລັບ 90 s, ໃນພະລັງງານຂອງ 100 w ແລະຄວາມກົດດັນຂອງ 26.7 pa, ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການປ່ຽນແປງຂອງ microrelief ຂອງມັນ, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງການຍຶດຫມັ້ນແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ gelatin ໃຄ່ບວມຢູ່ດ້ານຂອງມັນ. > > ແນວຄວາມຄິດຂອງການສ້າງໂຄງສ້າງ 4D ທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ biocompatible comb ສໍາລັບ macroscopic underwater ການຈັບຫຸ່ນຍົນທີ່ອ່ອນໆສາມາດສະຫນອງການຈັບທ້ອງຖິ່ນທີ່ບໍ່ມີການຮຸກຮານ, ການຂົນສົ່ງວັດຖຸຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະປ່ອຍສານເສບຕິດ bioactive ຕາມການໃຄ່ບວມໃນນ້ໍາ. ດັ່ງນັ້ນ, ຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ຮັບຜົນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວກະຕຸ້ນ biomimetic ດ້ວຍຕົນເອງ, ລະບົບ encapsulation, ຫຼືຫຸ່ນຍົນອ່ອນ. 3. ** ການສ້າງລັກສະນະພາຍນອກຂອງແຂນຫຸ່ນຍົນມະນຸດ 3D-ພິມດ້ວຍຮູບແບບແລະຄວາມຫນາຕ່າງໆ ** > ດ້ວຍການພັດທະນາຫຸ່ນຍົນມະນຸດ, ພາຍນອກທີ່ອ່ອນກວ່າແມ່ນຈໍາເປັນສໍາລັບການໂຕ້ຕອບຂອງມະນຸດທີ່ດີກວ່າ - ຫຸ່ນຍົນ. ໂຄງສ້າງ Auxetic ໃນ meta - ວັດສະດຸແມ່ນວິທີທີ່ດີທີ່ຈະສ້າງພາຍນອກທີ່ອ່ອນໂຍນ. ໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ເປັນເອກະລັກ. ການພິມ 3D, ໂດຍສະເພາະແມ່ນ fabrication filament fused (FFF), ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງດັ່ງກ່າວ. Thermoplastic polyurethane (TPU) ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນ FFF ເນື່ອງຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ດີຂອງມັນ. ການສຶກສານີ້ມີຈຸດປະສົງເພື່ອພັດທະນາການປົກຫຸ້ມດ້ານນອກອ່ອນສໍາລັບຫຸ່ນຍົນມະນຸດ Alice III ໂດຍໃຊ້ FFF 3D ການພິມດ້ວຍສາຍ Shore 95A TPU. > > ການສຶກສາໄດ້ນໍາໃຊ້ເສັ້ນລວດ TPU ສີຂາວທີ່ມີເຄື່ອງພິມ 3D ເພື່ອຜະລິດແຂນຫຸ່ນຍົນ 3DP humanoid. ແຂນຫຸ່ນຍົນໄດ້ຖືກແບ່ງອອກເປັນ forearm ແລະສ່ວນເທິງແຂນ. ຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ແຂງແລະ re – entrant) ແລະຄວາມຫນາ (1, 2, ແລະ 4 mm) ຖືກນໍາໃຊ້ກັບຕົວຢ່າງ. ຫຼັງຈາກການພິມ, ການບິດ, tensile, ແລະການທົດສອບການບີບອັດໄດ້ຖືກດໍາເນີນການວິເຄາະຄຸນສົມບັດກົນຈັກ. ຜົນ​ໄດ້​ຮັບ​ໄດ້​ຢືນ​ຢັນ​ວ່າ​ໂຄງ​ປະ​ກອບ​ການ re – entrant ແມ່ນ​ສາ​ມາດ​ງໍ​ໄດ້​ຢ່າງ​ງ່າຍ​ດາຍ​ໄປ​ສູ່​ເສັ້ນ​ໂຄ້ງ​ໂຄ້ງ​ລົງ​ແລະ​ຕ້ອງ​ການ​ຄວາມ​ກົດ​ດັນ​ຫນ້ອຍ. ໃນ​ການ​ທົດ​ສອບ​ການ​ບີບ​ອັດ​, ໂຄງ​ປະ​ກອບ​ການ re – entrant ສາ​ມາດ​ທົນ​ທານ​ຕໍ່​ການ​ໂຫຼດ​ທຽບ​ກັບ​ໂຄງ​ສ້າງ​ແຂງ​. > > ຫຼັງຈາກການວິເຄາະຄວາມຫນາທັງສາມ, ມັນໄດ້ຖືກຢືນຢັນວ່າໂຄງສ້າງ re-entant ທີ່ມີຄວາມຫນາ 2 ມມມີລັກສະນະທີ່ດີເລີດໃນລັກສະນະການງໍ, tensile, ແລະ compressive. ດັ່ງນັ້ນ, ຮູບແບບ Re – entrant ທີ່ມີຄວາມຫນາ 2 ມມແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດ 3D – ແຂນຫຸ່ນຍົນ humanoid ພິມ. 4. **ແຜ່ນ 3D-Printed TPU “Soft Skin” ເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຫຸ່ນຍົນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່າ, ຄວາມຮູ້ສຶກຂອງການສໍາພັດສູງ** > ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Illinois Urbana – Champaign ໄດ້ອອກມາສະເໜີວິທີການທີ່ລາຄາຕໍ່າເພື່ອໃຫ້ຫຸ່ນຍົນເປັນມະນຸດ – ຄືກັບຄວາມຮູ້ສຶກສຳຜັດ: 3D – ເຊັນເຊີກົນໄກການພິມ pads ທີ່ອ່ອນລົງເປັນສອງເທົ່າ. >> ເຊັນເຊີຫຸ່ນຍົນ tactile ປົກກະຕິແລ້ວມີ arrays ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສັບສົນຫຼາຍແລະມີລາຄາແພງຫຼາຍ, ແຕ່ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທາງເລືອກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ທົນທານສາມາດເຮັດໄດ້ລາຄາຖືກຫຼາຍ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນເປັນພຽງແຕ່ຄໍາຖາມຂອງ reprogramming ເຄື່ອງພິມ 3D, ເຕັກນິກດຽວກັນສາມາດໄດ້ຮັບການປັບແຕ່ງໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍກັບລະບົບຫຸ່ນຍົນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຮາດແວຫຸ່ນຍົນສາມາດປະກອບດ້ວຍກໍາລັງຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະແຮງບິດ, ສະນັ້ນມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຮັດໃຫ້ຂ້ອນຂ້າງປອດໄພຖ້າຫາກວ່າມັນຈະມີປະຕິສໍາພັນໂດຍກົງກັບມະນຸດຫຼືຖືກນໍາໃຊ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມຂອງມະນຸດ. ຄາດວ່າຜິວໜັງອ່ອນໆຈະມີບົດບາດສຳຄັນໃນເລື່ອງນີ້ ເນື່ອງຈາກມັນສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ທັງການປະຕິບັດຕາມຄວາມປອດໄພກົນຈັກ ແລະ ການຮັບຮູ້ການຈັບບາຍ. > > ເຊັນເຊີຂອງທີມງານແມ່ນເຮັດໂດຍໃຊ້ແຜ່ນທີ່ພິມຈາກ thermoplastic urethane (TPU) ໃນ off – the – shelf Raise3D E2 ເຄື່ອງພິມ 3D. ຊັ້ນນອກອ່ອນປົກຄຸມສ່ວນທີ່ເປັນຮູ, ແລະຍ້ອນວ່າຊັ້ນນອກຖືກບີບອັດຄວາມກົດດັນອາກາດພາຍໃນປ່ຽນແປງຕາມຄວາມເຫມາະສົມ - ອະນຸຍາດໃຫ້ເຊັນເຊີຄວາມກົດດັນ Honeywell ABP DANT 005 ເຊື່ອມຕໍ່ກັບ microcontroller Teensy 4.0 ເພື່ອກວດພົບການສັ່ນສະເທືອນ, ການສໍາພັດ, ແລະຄວາມກົດດັນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ຈິນຕະນາການວ່າທ່ານຕ້ອງການໃຊ້ຫຸ່ນຍົນທີ່ມີຜິວໜັງອ່ອນໆ ເພື່ອຊ່ວຍໃນໂຮງໝໍ. ພວກມັນຈະຕ້ອງຖືກອະນາໄມເປັນປະຈຳ, ຫຼືຜິວໜັງຈະຕ້ອງປ່ຽນເປັນປະຈຳ. ໃນກໍລະນີໃດກໍ່ຕາມ, ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍອັນໃຫຍ່ຫຼວງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການພິມ 3 ມິຕິແມ່ນເປັນຂະບວນການທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ຫຼາຍ, ສະນັ້ນພາກສ່ວນທີ່ສາມາດແລກປ່ຽນກັນໄດ້ສາມາດເຮັດໄດ້ລາຄາຖືກ ແລະ ຖ່າຍອອກຈາກຮ່າງກາຍຫຸ່ນຍົນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ. 5. ** ການຜະລິດເພີ່ມເຕີມຂອງ TPU Pneu – Nets as Soft Robotic Actuators** > ໃນເອກະສານສະບັບນີ້, ການຜະລິດ Additive (AM) ຂອງ thermoplastic polyurethane (TPU) ໄດ້ຖືກສືບສວນໃນສະພາບການຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນເປັນອົງປະກອບຫຸ່ນຍົນອ່ອນ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸ AM elastic ອື່ນໆ, TPU ເປີດເຜີຍຄຸນສົມບັດກົນຈັກດີກວ່າກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມເຄັ່ງຕຶງ. ໂດຍການເລືອກ laser sintering, ຕົວກະຕຸ້ນ pneumatic bending (pneu – nets) ໄດ້ຖືກພິມອອກເປັນ 3D ເປັນກໍລະນີສຶກສາຫຸ່ນຍົນອ່ອນແລະການທົດລອງການປະເມີນຜົນກ່ຽວກັບການ deflection ໃນໄລຍະຄວາມກົດດັນພາຍໃນ. ການຮົ່ວໄຫຼຍ້ອນຄວາມແຫນ້ນຂອງອາກາດແມ່ນສັງເກດເຫັນເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຄວາມຫນາຂອງຝາຕໍາ່ສຸດທີ່ຂອງ actuators. > > ເພື່ອອະທິບາຍພຶດຕິກຳຂອງຫຸ່ນຍົນອ່ອນ, ຄຳອະທິບາຍວັດສະດຸ hyperelastic ຈະຕ້ອງຖືກລວມເຂົ້າໃນຮູບແບບການປ່ຽນຮູບເລຂາຄະນິດທີ່ອາດເປັນຕົວຢ່າງ - ການວິເຄາະ ຫຼືຕົວເລກ. ເອກະສານສະບັບນີ້ສຶກສາແບບຈໍາລອງທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອອະທິບາຍພຶດຕິກໍາການງໍຂອງຕົວກະຕຸ້ນຫຸ່ນຍົນອ່ອນ. ການທົດສອບອຸປະກອນກົນຈັກຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຕົວແບບວັດສະດຸ hyperelastic ເພື່ອອະທິບາຍ polyurethane thermoplastic ທີ່ຜະລິດເພີ່ມເຕີມ. > > ການຈໍາລອງຕົວເລກໂດຍອີງໃສ່ວິທີການອົງປະກອບ finite ແມ່ນ parameterized ເພື່ອອະທິບາຍການຜິດປົກກະຕິຂອງ actuator ແລະປຽບທຽບກັບຮູບແບບການວິເຄາະທີ່ຈັດພີມມາບໍ່ດົນມານີ້ສໍາລັບຕົວກະຕຸ້ນດັ່ງກ່າວ. ການຄາດຄະເນທັງສອງແບບໄດ້ຖືກປຽບທຽບກັບຜົນການທົດລອງຂອງຕົວກະຕຸ້ນຫຸ່ນຍົນອ່ອນ. ໃນຂະນະທີ່ການບິດເບືອນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍຕົວແບບການວິເຄາະ, ການຈໍາລອງຕົວເລກຄາດຄະເນມຸມໂຄ້ງໂດຍສະເລ່ຍຂອງ deviations 9 °, ເຖິງແມ່ນວ່າການຈໍາລອງຕົວເລກໃຊ້ເວລາຫຼາຍສໍາລັບການຄິດໄລ່. ໃນສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດແບບອັດຕະໂນມັດ, ຫຸ່ນຍົນອ່ອນສາມາດເສີມການຫັນປ່ຽນລະບົບການຜະລິດທີ່ເຂັ້ມງວດໄປສູ່ການຜະລິດທີ່ວ່ອງໄວແລະສະຫລາດ.


ເວລາປະກາດ: 25-11-2025