Materiale të Avancuara për Robotët Humanoide

Materiale të Avancuara për Robotët Humanoide: Një Përmbledhje Gjithëpërfshirëse

Robotët humanoidë kërkojnë një gamë të larmishme materialesh me performancë të lartë për të arritur funksionalitet, qëndrueshmëri dhe efikasitet optimal. Më poshtë është një analizë e detajuar e materialeve kryesore të përdorura në sisteme të ndryshme robotike, së bashku me zbatimet dhe përfitimet e tyre.

1. Komponentët Strukturorë

Keton polieter eter (PEEK)
Me veti mekanike dhe rezistencë të jashtëzakonshme ndaj nxehtësisë, PEEK është zgjedhja ideale për kushinetat e nyjeve dhe përbërësit e lidhjeve. Për shembull, TeslaOptimus Gen2përdori PEEK për të ulur peshën duke10 kgndërsa rrit shpejtësinë e ecjes me30%.

Sulfur polifenileni (PPS)
I njohur për stabilitetin e tij të jashtëzakonshëm dimensional dhe rezistencën kimike, PPS përdoret gjerësisht në ingranazhe, kushineta dhe pjesë transmisioni.Kushinetat PPS të Suzhou Napuhumbje e reduktuar e energjisë në nyje nga25%, ndërsaMateriali PPS i Nanjing Julongkontribuan në një humbje të përgjithshme të peshës prej20-30%në sistemet robotike.

2. Materialet e Sistemit të Lëvizjes

Polimer i përforcuar me fibra karboni (CFRP)
Për shkak të raportit të lartë të forcës ndaj peshës, CFRP dominon në strukturat robotike të krahëve dhe këmbëve.Atlasi i Boston Dynamicspërdor CFRP në këmbët e tij për të kryer kërcime me vështirësi të lartë, ndërsaWalker i Unitree-sërrit stabilitetin me mbështjellësin CFRP.

Fibër polietileni me peshë molekulare ultra të lartë (UHMW-PE)
Me7-10 herë më e fortë se çelikudhe vetëm1/8 e peshës, UHMW-PE është materiali i preferuar për duart robotike të drejtuara nga tendinat.Fijet UHMW-PE të Nanshan Zhishangjanë aplikuar me sukses në sisteme të shumta robotike të dorës.

3. Elektronikë dhe Sisteme Ndjekësore

Polimer me kristale të lëngshme (LCP)
Falë vetive të tij superiore dielektrike dhe stabilitetit dimensional, LCP përdoret në lidhësit e sinjalit me frekuencë të lartë dhe në komponentët elektronikë precizë, siç shihet nëH1 i Unitree-së.

Filma polidimetilsiloksani (PDMS) dhe poliimidi (PI)
Këto materiale përbëjnë thelbin elëkurë elektronike (e-skin).Sensorët fleksibël të bazuar në PDMS të Hanwei Technologyarrijnë ndjeshmëri ultra të lartë (zbulim deri në0.1 kPa), ndërsauSkin i XELA Roboticspërdor filma PI për perceptimin multimodal të mjedisit.

4. Komponentët e Jashtëm dhe Funksionalë

Poliamid (PA, Najlon)
Me përpunim të shkëlqyer dhe forcë mekanike, PA përdoret nëNeo Gamma e 1X TechnologiesPjesa e jashtme prej najloni të endur të robotit.

Plastikë Inxhinierike PC-ABS
Për shkak të formueshmërisë së tij superiore, PC-ABS është materiali kryesor përGuaska robotike NAO e SoftBank.

Elastomer termoplastik (TPE)
Duke kombinuar elasticitetin si të gomës me përpunueshmërinë plastike, TPE është ideal përzbutje e lëkurës dhe kyçeve të frymëzuara nga biologjiaPritet të përdoret në gjeneratën e ardhshmeNyjet fleksibile të robotit Atlas.

Perspektivat e së Ardhmes

Ndërsa robotika humanoide përparon, inovacioni në materiale do të luajë një rol kyç në përmirësimin e...qëndrueshmëri, efikasitet energjetik dhe përshtatshmëri e ngjashme me njeriunMateriale në zhvillim të tilla sipolimere vetë-shëruese, lidhje me memorie forme dhe kompozite me bazë grafenimund të revolucionarizojë më tej dizajnin robotik.