الاتجاهات الرئيسية في تطبيق مادة TPU في الروبوتات الشبيهة بالبشر

التكنولوجيا اليومية

04/12/2025

1. أيدي روبوتية مرنة وآمنة

يمكّن البولي يوريثين الحراري (TPU) من إنشاء أيدي روبوتية مرنة ومرنة. تصميمات مثل الأيدي الشبيهة بالبشر ذات 15 درجة من الحرية تستخدم مرونة TPU لضمان التفاعل الآمن مع البشر، وخفة الوزن، وقدرة إمساك محسنة. يقلل دمج TPU من التعقيد عن طريق تقليل احتياجات التجميع ويعزز السلامة، مما يجعل هذه الأيدي مناسبة للروبوتات الشبيهة بالبشر والأجهزة التعويضية. تشمل التطبيقات الواقعية أيدي روبوتات خفيفة الوزن ومتعددة الاستخدامات تُستخدم في الروبوتات المساعدة والأتمتة.

2. الطباعة رباعية الأبعاد للمقابض اللينة

تُحدث الطباعة رباعية الأبعاد باستخدام TPU والهيدروجيل ثورة في الروبوتات اللينة. يؤدي الجمع بين ركائز TPU المرنة ومشغلات الهيدروجيل إلى إنتاج مقابض لينة تتفاعل مع المحفزات البيئية، مثل الرطوبة، مما يتيح الحركة دون أجزاء ميكانيكية تقليدية. أظهر الباحثون مقابض روبوتية لينة قادرة على المناولة غير الغازية والموفرة للطاقة تحت الماء. تمهد هذه التقنية الطريق للمشغلات الحيوية في مجالات مثل الروبوتات الطبية والمناولة البيولوجية الآلية.

3. أغطية خارجية لينة متقدمة من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد

مع تزايد الطلب على التفاعل الآمن بين الإنسان والروبوت، تكتسب الطباعة ثلاثية الأبعاد لهياكل TPU المساعدة زخمًا. توفر هذه المواد الوصفية خصائص انحناء وشد وضغط فائقة. تظهر الدراسات على ذراع الروبوت الشبيه بالبشر Alice III أن أغطية TPU ذات النمط المتراجع بسماكات محددة توفر مرونة وقوة مثالية. تعزز هذه التطورات متانة الروبوت وسلامته في الأدوار الخدمية أو الرفيقية.

4. استشعار لمسي بأسعار معقولة باستخدام جلود لينة مطبوعة ثلاثية الأبعاد

عرض باحثون من جامعة إلينوي أوربانا شامبين مستشعرات لمس فعالة من حيث التكلفة وعالية الحساسية باستخدام وسادات جلدية مطبوعة ثلاثية الأبعاد تعتمد على TPU. على عكس المصفوفات الإلكترونية التقليدية، تستفيد هذه الوسادات من تغيرات الضغط داخل هياكل TPU المجوفة للكشف عن اللمس والاهتزاز. يسمح هذا النهج القابل للتطوير بالاستبدال أو التعقيم المتكرر ومنخفض التكلفة، وهو أمر بالغ الأهمية للروبوتات التي تعمل في بيئات الرعاية الصحية أو الأغذية. يشمل النشر العملي روبوتات المساعدة في المستشفيات المجهزة بجلود لينة قابلة للتبديل للتلامس الآمن.

5. مشغلات روبوتية لينة للأتمتة الرشيقة

تدفع التصنيع الإضافي لمشغلات TPU الهوائية أو "pneu-nets" حدود الروبوتات اللينة في الصناعة. توفر هذه المشغلات، المنتجة عبر التلبيد بالليزر الانتقائي، قوة ومرونة وتشوهًا قابلاً للبرمجة بشكل مثير للإعجاب، كما تم التحقق من صحتها من خلال الدراسات التجريبية والمحاكاة. إن القدرة على تصنيع مشغلات لينة موثوقة ومقاومة للتسرب تضع الروبوتات القائمة على TPU كأجزاء أساسية في أنظمة التصنيع الذكية والرشيقة، مما يعزز قابلية التكيف مع الإنتاج وكفاءته.

07-11-2025

الاتجاهات الرئيسية في الإلكترونيات الاستهلاكية التي تشكل عام 2025