Напредни материјали за хуманоидни роботи

Напредни материјали за хуманоидни роботи: Сеопфатен преглед

Хуманоидните роботи бараат разновиден спектар на високо-перформансни материјали за да постигнат оптимална функционалност, издржливост и ефикасност. Подолу е дадена детална анализа на клучните материјали што се користат во различни роботски системи, заедно со нивните примени и придобивки.

1. Структурни компоненти

Полиетер етер кетон (PEEK)
Со исклучителни механички својства и отпорност на топлина, PEEK е идеален избор за споеви и компоненти за спојување. На пример, Tesla'sОптимус Генеза2го користеше PEEK за намалување на телесната тежина преку.10 кгдодека се зголемува брзината на одење30%.

Полифенилен сулфид (PPS)
Познат по својата извонредна димензионална стабилност и хемиска отпорност, PPS е широко користен во запчаници, лежишта и делови за менувач.PPS лежишта на Суџоу Напунамалена загуба на енергија во зглобовите преку25%, додекаМатеријал за PPS од Нанџинг Џулонгпридонесе за целокупно намалување на телесната тежина,20-30%во роботизирани системи.

2. Материјали за систем за движење

Полимер зајакнат со јаглеродни влакна (CFRP)
Поради високиот сооднос на цврстина и тежина, CFRP доминира во роботските конструкции на раце и нозе.Атлас на Бостон Дајнамикскористи CFRP во нозете за да изведува скокови со голема тежина, додекаВокер на Јунитрија подобрува стабилноста со куќиште од CFRP.

Влакна од полиетилен со ултра висока молекуларна тежина (UHMW-PE)
Со7-10 пати поголема јачина од челикоти само1/8 од тежината, UHMW-PE е претпочитаниот материјал за роботски раце управувани од тетиви.UHMW-PE влакна на Наншан Жишангуспешно се применуваат во повеќе роботски рачни системи.

3. Електроника и сензорски системи

Течен кристален полимер (LCP)
Благодарение на неговите супериорни диелектрични својства и димензионална стабилност, LCP се користи во конектори за високофреквентни сигнали и прецизни електронски компоненти, како што се гледа воH1 на Unitree.

Филмови од полидиметилсилоксан (PDMS) и полиимид (PI)
Овие материјали го формираат јадрото наелектронска кожа (е-кожа).Флексибилни сензори базирани на PDMS од Hanwei Technologyпостигнување на ултра висока чувствителност (детекција до0,1 kPa), додекаuSkin од XELA Roboticsкористи PI филмови за мултимодална перцепција на животната средина.

4. Надворешни и функционални компоненти

Полиамид (PA, најлон)
Со одлична обработливост и механичка цврстина, PA се користи воНео Гама од 1X TechnologiesТкаениот најлонски надворешен дел на роботот.

PC-ABS инженерска пластика
Поради својата супериорна способност за обликување, PC-ABS е примарен материјал заРоботската школка NAO на SoftBank.

Термопластичен еластомер (TPE)
Комбинирајќи ја еластичноста слична на гума со обработливост на пластика, TPE е идеален забио-инспирирано амортизирање на кожата и зглобовитеСе очекува да се користи во следната генерацијаФлексибилни зглобови на роботот Атлас.

Идни перспективи

Со напредокот на хуманоидната роботика, иновациите во материјалите ќе играат клучна улога во подобрувањетоиздржливост, енергетска ефикасност и човечка прилагодливостНови материјали како што сесамолекувачки полимери, легури со меморија на форма и композити базирани на графенможе дополнително да го револуционизира роботскиот дизајн.