Korszerű anyagok humanoid robotokhoz

Korszerű anyagok humanoid robotokhoz: Átfogó áttekintés

A humanoid robotoknak sokféle, nagy teljesítményű anyagra van szükségük az optimális funkcionalitás, tartósság és hatékonyság eléréséhez. Az alábbiakban részletesen elemezzük a különféle robotikai rendszerekben használt főbb anyagokat, azok alkalmazásait és előnyeit.

1. Szerkezeti elemek

Poliéter-éter-keton (PEEK)
Kivételes mechanikai tulajdonságainak és hőállóságának köszönhetően a PEEK ideális választás csuklócsapágyakhoz és összekötő alkatrészekhez. Például a Tesla...Optimus Gen2PEEK-et használt a súlycsökkentéshez10 kgmiközben növelte a gyaloglási sebességet30%.

Polifenilén-szulfid (PPS)
A kiemelkedő méretstabilitásáról és vegyi ellenállásáról ismert PPS-t széles körben használják fogaskerekekben, csapágyakban és sebességváltó alkatrészekben.Suzhou Napu PPS csapágyaicsökkent ízületi energiaveszteség25%, miközbenNanjing Julong PPS anyagahozzájárult az általános súlycsökkenéshez20-30%robotikus rendszerekben.

2. Mozgásrendszer anyagai

Szénszállal erősített polimer (CFRP)
Magas szilárdság-tömeg aránya miatt a CFRP dominál a robotkar- és lábszerkezetekben.Boston Dynamics AtlasCFRP-t használ a lábaiban a nehéz ugrások végrehajtásához, miközbenUnitree sétálójaA CFRP burkolat fokozza a stabilitást.

Ultra nagy molekulatömegű polietilén (UHMW-PE) szál
Vel7-10-szerese az acél szilárdságánakés csaka súly 1/8-aAz UHMW-PE az előnyben részesített anyag az ínhajtású robotkezekhez.Nanshan Zhishang UHMW-PE szálaisikeresen alkalmazták számos robotizált kézrendszerben.

3. Elektronika és érzékelő rendszerek

Folyadékkristályos polimer (LCP)
Kiváló dielektromos tulajdonságainak és méretstabilitásának köszönhetően az LCP-t nagyfrekvenciás jelcsatlakozókban és precíziós elektronikai alkatrészekben használják, amint az a ...-ban is látható.Unitree H1-je.

Polidimetilsziloxán (PDMS) és poliimid (PI) fóliák
Ezek az anyagok alkotják a magjátelektronikus bőr (e-bőr).A Hanwei Technology PDMS-alapú rugalmas érzékelőiultramagas érzékenységet ér el (érzékelés akár0,1 kPa), miközbenXELA Robotics uSkinPI fóliákat használ a multimodális környezetérzékeléshez.

4. Külső és funkcionális alkatrészek

Poliamid (PA, Nejlon)
Kiváló megmunkálhatóságának és mechanikai szilárdságának köszönhetően a PA-t a következőkben használják:Az 1X Technologies Neo Gammarobot szőtt nejlon külső része.

PC-ABS műszaki műanyag
Kiváló formázhatóságának köszönhetően a PC-ABS az elsődleges anyag a következőkhöz:A SoftBank NAO robothéja.

Termoplasztikus elasztomer (TPE)
A gumiszerű rugalmasságot a műanyag feldolgozhatóságtal ötvöző TPE ideális a következőkhöz:bioinspirálta bőr- és ízületi párnázásVárhatóan a következő generációban fogják használni.Az Atlas robot rugalmas ízületei.

Jövőbeli kilátások

A humanoid robotika fejlődésével az anyagi innováció kulcsszerepet fog játszani a fejlesztésbentartósság, energiahatékonyság és emberszerű alkalmazkodóképességFeltörekvő anyagok, mint példáulöngyógyuló polimerek, alakmemóriás ötvözetek és grafén alapú kompozitokforradalmasíthatja a robotika tervezését.