Пашыраныя матэрыялы для гуманоідных робатаў

Пашыраныя матэрыялы для гуманоідных робатаў: поўны агляд

Для дасягнення аптымальнай функцыянальнасці, даўгавечнасці і эфектыўнасці гуманоідным робатам патрабуецца шырокі спектр высокапрадукцыйных матэрыялаў. Ніжэй прыведзены падрабязны аналіз асноўных матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца ў розных рабатызаваных сістэмах, а таксама іх прымянення і пераваг.

1. Структурныя кампаненты

Поліэфірэфіркетон (PEEK)
Дзякуючы выключным механічным уласцівасцям і цеплаўстойлівасці, PEEK з'яўляецца ідэальным выбарам для падшыпнікаў шарніраў і кампанентаў рычагоў. Напрыклад, Tesla...Optimus Gen2выкарыстаў PEEK для зніжэння вагі на10 кгпры павелічэнні хуткасці хады на30%.

Поліфеніленсульфід (PPS)
Вядомы сваёй выдатнай стабільнасцю памераў і хімічнай устойлівасцю, PPS шырока выкарыстоўваецца ў зубчастых колах, падшыпніках і дэталях трансмісій.Падшыпнікі PPS ад Suzhou Napuзніжэнне страты энергіі ў суставах за кошт25%, у той час якМатэрыял PPS ад Nanjing Julongспрыяла агульнаму зніжэнню вагі20-30%у рабатызаваных сістэмах.

2. Матэрыялы сістэмы руху

Палімер, узмоцнены вугляродным валакном (CFRP)
Дзякуючы высокаму суадносінам трываласці і вагі, вугляпластык дамінуе ў канструкцыях рабатызаваных рук і ног.Атлас Boston Dynamicsвыкарыстоўвае вугляпластык у нагах для выканання скачкоў высокай складанасці, у той час якУокер Юнітрыпаляпшае ўстойлівасць дзякуючы корпусу з вугляроднага карбона.

Валакно з поліэтылену звышвысокай малекулярнай масы (UHMW-PE)
Зу 7-10 разоў мацнейшая за стальі толькі1/8 вагі, UHMW-PE з'яўляецца пераважным матэрыялам для рабатызаваных рук з сухажыльным прывадам.UHMW-PE валакна Nanshan Zhishangбылі паспяхова ўжытыя ў некалькіх рабатызаваных сістэмах рукі.

3. Электроніка і датчыкі

Вадкакрышталічны палімер (ВКП)
Дзякуючы сваім выдатным дыэлектрычным уласцівасцям і стабільнасці памераў, LCP выкарыстоўваецца ў высокачастотных сігнальных раздымах і дакладных электронных кампанентах, як гэта відаць уH1 ад Unitree.

Плёнкі з полідыметылсілоксану (PDMS) і полііміду (PI)
Гэтыя матэрыялы складаюць асновуэлектронная скура (e-skin).Гнуткія датчыкі Hanwei Technology на базе PDMSдасягнуць звышвысокай адчувальнасці (выяўленне аж да0,1 кПа), у той час якuSkin ад XELA Roboticsвыкарыстоўвае плёнкі PI для шматмадальнага ўспрымання навакольнага асяроддзя.

4. Знешнія і функцыянальныя кампаненты

Поліамід (PA, нейлон)
Дзякуючы выдатнай апрацоўцы і механічнай трываласці, ПА выкарыстоўваецца ўNeo Gamma ад 1X Technologiesтканы нейлонавы знешні выгляд робата.

Інжынерны пластык PC-ABS
Дзякуючы сваёй выдатнай фармавальнасці, PC-ABS з'яўляецца асноўным матэрыялам дляАбалонка робата NAO ад SoftBank.

Тэрмапластычны эластамер (ТПЭ)
Спалучаючы гумападобную эластычнасць з пластыкавай апрацоўваемасцю, ТПЭ ідэальна падыходзіць длябіяінспіраваная амартызацыя скуры і суставаўЧакаецца, што ён будзе выкарыстоўвацца ў наступным пакаленні.Гнуткія суставы робата Atlas.

Перспектывы на будучыню

Па меры развіцця гуманоіднай робататэхнікі матэрыяльныя інавацыі будуць адыгрываць ключавую ролю ў паляпшэнні...даўгавечнасць, энергаэфектыўнасць і адаптыўнасць, падобную да чалавечайНовыя матэрыялы, такія яксамааднаўляльныя палімеры, сплавы з памяццю формы і кампазіты на аснове графенуможа яшчэ больш рэвалюцыянізаваць дызайн робатаў.