Humanoidrobotite täiustatud materjalid

Humanoidrobotite täiustatud materjalid: põhjalik ülevaade

Humanoidrobotid vajavad optimaalse funktsionaalsuse, vastupidavuse ja efektiivsuse saavutamiseks mitmesuguseid kõrgjõudlusega materjale. Allpool on esitatud üksikasjalik analüüs erinevates robotsüsteemides kasutatavatest põhimaterjalidest koos nende rakenduste ja eelistega.

1. Konstruktsioonikomponendid

Polüeetri-eetri ketoon (PEEK)
Erakordsete mehaaniliste omaduste ja kuumakindlusega PEEK on ideaalne valik liigendlaagrite ja hoovastikkomponentide jaoks. Näiteks TeslaOptimus Gen2kasutas kaalu vähendamiseks PEEK-i10 kgsamal ajal kõndimiskiirust suurendades30%.

Polüfenüleensulfiid (PPS)
PPS-i, mis on tuntud oma silmapaistva mõõtmete stabiilsuse ja keemilise vastupidavuse poolest, kasutatakse laialdaselt hammasratastes, laagrites ja käigukasti osades.Suzhou Napu PPS-laagridvähenenud liigese energiakadu25%, samal ajal kuiNanjing Julongi PPS-materjalaitas kaasa üldisele kaalulangusele20–30%robotiseeritud süsteemides.

2. Liikumissüsteemi materjalid

Süsinikkiuga tugevdatud polümeer (CFRP)
Tänu oma kõrgele tugevuse ja kaalu suhtele domineerib CFRP robotkäte ja -jalgade konstruktsioonides.Boston Dynamicsi atlaskasutab jalgades CFRP-d, et sooritada raskeid hüppeid, samal ajal kuiUnitree'i jalutajaSuurendab stabiilsust CFRP-korpusega.

Ülikõrge molekulmassiga polüetüleenkiud (UHMW-PE)
Koos7–10 korda tugevam kui terasja ainult1/8 kaalustKõõlustega ajamite robotkäte jaoks on eelistatud materjal UHMW-PE.Nanshan Zhishangi UHMW-PE kiudon edukalt rakendatud mitmetes robotkäesüsteemides.

3. Elektroonika ja sensorsüsteemid

Vedelkristallpolümeer (LCP)
Tänu oma suurepärastele dielektrilistele omadustele ja mõõtmete stabiilsusele kasutatakse LCP-d kõrgsagedussignaaliühendustes ja täppiselektroonikakomponentides, nagu on näha ...Unitree H1.

Polüdimetüülsiloksaan- (PDMS) ja polüimiid- (PI) kiled
Need materjalid moodustavad tuumaelektrooniline nahk (e-nahk).Hanwei Technology PDMS-põhised painduvad anduridsaavutada ülikõrge tundlikkus (tuvastus kuni0,1 kPa), samal ajal kuiXELA Roboticsi uSkinkasutab PI-kilesid multimodaalseks keskkonnatajumiseks.

4. Välised ja funktsionaalsed komponendid

Polüamiid (PA, nailon)
Suurepärase töödeldavuse ja mehaanilise tugevusega PA-d kasutatakse1X Technologiesi Neo Gammaroboti kootud nailonist välispind.

PC-ABS tehnoplast
Tänu oma suurepärasele vormitavusele on PC-ABS peamine materjalSoftBanki NAO roboti kest.

Termoplastne elastomeer (TPE)
Kombineerides kummilaadse elastsuse plastilise töödeldavusega, sobib TPE ideaalseltBioloogiliselt inspireeritud naha ja liigeste pehmendusEeldatakse, et seda kasutatakse järgmises põlvkonnasAtlas roboti painduvad liigesed.

Tulevikuväljavaated

Humanoidrobotite arenedes mängib materjalide innovatsioon olulist rollivastupidavus, energiatõhusus ja inimlaadne kohanemisvõimeTärkavate materjalide, näiteksisetervenevad polümeerid, kuju mäluga sulamid ja grafeenipõhised komposiididvõib robotite disaini veelgi revolutsiooniliselt muuta.