İnsansı Robotlar için Gelişmiş Malzemeler

İnsansı Robotlar için Gelişmiş Malzemeler: Kapsamlı Bir Genel Bakış

İnsansı robotlar, optimum işlevsellik, dayanıklılık ve verimlilik elde etmek için çeşitli yüksek performanslı malzemelere ihtiyaç duyar. Aşağıda, çeşitli robotik sistemlerde kullanılan temel malzemelerin ayrıntılı bir analizi, uygulamaları ve faydaları yer almaktadır.

1. Yapısal Bileşenler

Polieter Eter Keton (PEEK)
Olağanüstü mekanik özellikleri ve ısı direnciyle PEEK, mafsallı yataklar ve bağlantı bileşenleri için ideal bir seçimdir. Örneğin, Tesla'nınOptimus Gen2ağırlığı azaltmak için PEEK kullanıldı10 kiloyürüme hızını artırırken%30.

Polifenilen Sülfür (PPS)
Üstün boyutsal kararlılığı ve kimyasal direnciyle bilinen PPS, dişlilerde, yataklarda ve şanzıman parçalarında yaygın olarak kullanılır.Suzhou Napu'nun PPS yataklarıazaltılmış eklem enerjisi kaybı%25, sırasındaNanjing Julong'un PPS materyaligenel bir ağırlık azaltımına katkıda bulundu%20-30Robotik sistemlerde.

2. Hareket Sistemi Malzemeleri

Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP)
CFRP, yüksek mukavemet-ağırlık oranı nedeniyle robotik kol ve bacak yapılarında hakimdir.Boston Dynamics'in Atlasıyüksek zorluktaki sıçramaları gerçekleştirmek için bacaklarında CFRP kullanır,Unitree'nin YürüteciCFRP gövde ile stabiliteyi arttırır.

Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilen (UHMW-PE) Elyaf
İleÇelikten 7-10 kat daha fazla mukavemetve sadeceAğırlığın 1/8'i, UHMW-PE tendonla çalışan robotik eller için tercih edilen malzemedir.Nanshan Zhishang'ın UHMW-PE elyaflarıBirçok robotik el sisteminde başarıyla uygulanmıştır.

3. Elektronik ve Algılama Sistemleri

Sıvı Kristal Polimer (LCP)
Üstün dielektrik özellikleri ve boyut kararlılığı sayesinde LCP, yüksek frekanslı sinyal konnektörlerinde ve hassas elektronik bileşenlerde kullanılır, örneğin:Unitree'nin H1'i.

Polidimetilsiloksan (PDMS) ve Poliimid (PI) Filmler
Bu malzemeler çekirdeği oluştururelektronik cilt (e-cilt).Hanwei Technology'nin PDMS tabanlı esnek sensörleriultra yüksek hassasiyete ulaşın (algılama)0,1 kPa), sırasındaXELA Robotics'in uSkin'iÇok modlu çevresel algı için PI filmlerden yararlanır.

4. Dış ve Fonksiyonel Bileşenler

Poliamid (PA, Naylon)
Mükemmel işlenebilirlik ve mekanik mukavemete sahip olan PA,1X Technologies'in Neo Gamma'sırobotun dokuma naylon dış yüzeyi.

PC-ABS Mühendislik Plastiği
Üstün kalıplanabilirliği nedeniyle PC-ABS, aşağıdakiler için birincil malzemedir:SoftBank'ın NAO robot kabuğu.

Termoplastik Elastomer (TPE)
Kauçuk benzeri elastikiyeti plastik işlenebilirlikle birleştiren TPE, aşağıdakiler için idealdir:biyolojik olarak ilham alan cilt ve eklem yastıklamasıGelecek nesilde kullanılması bekleniyorAtlas robotunun esnek eklemleri.

Gelecek Beklentileri

İnsansı robotik ilerledikçe, malzeme inovasyonu geliştirmede önemli bir rol oynayacaktır.dayanıklılık, enerji verimliliği ve insan benzeri uyum sağlama. Gibi ortaya çıkan malzemelerkendi kendini onaran polimerler, şekil hafızalı alaşımlar ve grafen bazlı kompozitlerrobotik tasarımda daha da devrim yaratabilir.