TPU (Poliuretana Termoplastik)memiliki sifat-sifat luar biasa seperti fleksibilitas, elastisitas, dan ketahanan aus, sehingga banyak digunakan dalam komponen-komponen utama robot humanoid seperti penutup eksterior, tangan robot, dan sensor taktil. Berikut adalah materi-materi berbahasa Inggris terperinci yang diurutkan dari makalah akademis dan laporan teknis terkemuka: 1. **Desain dan Pengembangan Tangan Robot Antropomorfik MenggunakanBahan TPU** > **Abstrak**: Makalah yang disajikan di sini membahas pendekatan untuk memecahkan kompleksitas tangan robot antropomorfik. Robotika kini menjadi bidang yang paling maju dan selalu ada niat untuk meniru aktuasi dan perilaku manusia. Tangan antropomorfik merupakan salah satu pendekatan untuk meniru operasi manusia. Dalam makalah ini, ide pengembangan tangan antropomorfik dengan 15 derajat kebebasan dan 5 aktuator telah diuraikan, serta desain mekanis, sistem kontrol, komposisi, dan kekhasan tangan robot telah dibahas. Tangan ini memiliki tampilan antropomorfik dan juga dapat melakukan fungsi manusia, misalnya, menggenggam dan merepresentasikan gerakan tangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tangan dirancang sebagai satu bagian dan tidak memerlukan perakitan apa pun, serta menunjukkan kapasitas angkat beban yang sangat baik, karena terbuat dari poliuretan termoplastik fleksibel.bahan (TPU), dan elastisitasnya juga memastikan bahwa tangan tersebut aman untuk berinteraksi dengan manusia. Tangan ini dapat digunakan dalam robot humanoid serta tangan prostetik. Jumlah aktuator yang terbatas membuat kontrol lebih sederhana dan tangan lebih ringan. 2. **Modifikasi Permukaan Poliuretana Termoplastik untuk Membuat Gripper Robot Lunak Menggunakan Metode Pencetakan Empat Dimensi** > Salah satu jalan untuk pengembangan manufaktur aditif gradien fungsional adalah pembuatan struktur cetak empat dimensi (4D) untuk cengkeraman robot lunak, yang dicapai dengan menggabungkan pencetakan 3D pemodelan deposisi fusi dengan aktuator hidrogel lunak. Karya ini mengusulkan pendekatan konseptual untuk membuat gripper robot lunak yang independen energi, yang terdiri dari substrat dudukan cetak 3D yang dimodifikasi yang terbuat dari poliuretan termoplastik (TPU) dan aktuator berdasarkan hidrogel gelatin, yang memungkinkan deformasi higroskopis terprogram tanpa menggunakan konstruksi mekanis yang rumit. Penggunaan hidrogel berbasis gelatin 20% memberikan fungsionalitas biomimetik robotik lunak pada struktur dan bertanggung jawab atas fungsionalitas mekanis responsif stimulus cerdas dari objek cetak dengan merespons proses pembengkakan di lingkungan cair. Fungsionalisasi permukaan poliuretan termoplastik yang ditargetkan dalam lingkungan argon-oksigen selama 90 detik, dengan daya 100 W dan tekanan 26,7 Pa, memfasilitasi perubahan pada relief mikronya, sehingga meningkatkan adhesi dan stabilitas gelatin yang membengkak di permukaannya. Konsep yang direalisasikan untuk menciptakan struktur sisir biokompatibel cetak 4D untuk cengkeraman robotik lunak bawah air makroskopis dapat memberikan cengkeraman lokal non-invasif, mengangkut benda-benda kecil, dan melepaskan zat bioaktif saat membengkak di dalam air. Oleh karena itu, produk yang dihasilkan dapat digunakan sebagai aktuator biomimetik bertenaga mandiri, sistem enkapsulasi, atau robotika lunak. 3. **Karakterisasi Bagian Eksterior untuk Lengan Robot Humanoid Cetak 3D dengan Berbagai Pola dan Ketebalan** > Dengan perkembangan robotika humanoid, eksterior yang lebih lembut dibutuhkan untuk interaksi manusia – robot yang lebih baik. Struktur auxetic dalam meta – material merupakan cara yang menjanjikan untuk menciptakan eksterior yang lembut. Struktur ini memiliki sifat mekanik yang unik. Cetak 3D, khususnya fabrikasi filamen fused (FFF), banyak digunakan untuk membuat struktur tersebut. Poliuretan termoplastik (TPU) umumnya digunakan dalam FFF karena elastisitasnya yang baik. Studi ini bertujuan untuk mengembangkan penutup eksterior yang lembut untuk robot humanoid Alice III menggunakan cetak 3D FFF dengan filamen TPU Shore 95A. > > Studi ini menggunakan filamen TPU putih dengan printer 3D untuk memproduksi lengan robot humanoid 3DP. Lengan robot dibagi menjadi bagian lengan bawah dan lengan atas. Pola yang berbeda (padat dan re – entrant) dan ketebalan (1, 2, dan 4 mm) diterapkan pada sampel. Setelah pencetakan, uji tekuk, tarik, dan tekan dilakukan untuk menganalisis sifat mekanis. Hasilnya mengonfirmasi bahwa struktur re-entrant mudah ditekuk ke arah kurva tekuk dan membutuhkan lebih sedikit tegangan. Dalam uji tekan, struktur re-entrant mampu menahan beban dibandingkan dengan struktur padat. > > Setelah menganalisis ketiga ketebalan, dikonfirmasi bahwa struktur re-entrant dengan ketebalan 2 mm memiliki karakteristik yang sangat baik dalam hal sifat tekuk, tarik, dan tekan. Oleh karena itu, pola re-entrant dengan ketebalan 2 mm lebih cocok untuk pembuatan lengan robot humanoid cetak 3D. 4. **Bantalan "Kulit Lembut" TPU Cetak 3D Ini Memberi Robot Indra Peraba yang Murah dan Sangat Sensitif** > Para peneliti dari University of Illinois Urbana – Champaign telah menemukan cara berbiaya rendah untuk memberi robot indra peraba seperti manusia: bantalan kulit lembut cetak 3D yang berfungsi ganda sebagai sensor tekanan mekanis. Sensor robotik taktil biasanya mengandung rangkaian elektronik yang sangat rumit dan cukup mahal, tetapi kami telah menunjukkan bahwa alternatif yang fungsional dan tahan lama dapat dibuat dengan sangat murah. Selain itu, karena ini hanya masalah pemrograman ulang printer 3D, teknik yang sama dapat dengan mudah disesuaikan dengan sistem robotik yang berbeda. Perangkat keras robotik dapat melibatkan gaya dan torsi yang besar, sehingga perlu dibuat cukup aman jika akan berinteraksi langsung dengan manusia atau digunakan di lingkungan manusia. Kulit lunak diharapkan akan memainkan peran penting dalam hal ini karena dapat digunakan untuk kepatuhan keselamatan mekanis dan penginderaan taktil. Sensor tim ini dibuat menggunakan bantalan yang dicetak dari uretan termoplastik (TPU) pada printer 3D Raise3D E2 yang tersedia di pasaran. Lapisan luar yang lembut menutupi bagian pengisi berongga, dan saat lapisan luar dikompresi, tekanan udara di dalamnya berubah — memungkinkan sensor tekanan Honeywell ABP DANT 005 yang terhubung ke mikrokontroler Teensy 4.0 untuk mendeteksi getaran, sentuhan, dan peningkatan tekanan. Bayangkan Anda ingin menggunakan robot berkulit lunak untuk membantu di lingkungan rumah sakit. Robot-robot tersebut perlu disanitasi secara berkala, atau kulitnya perlu diganti secara berkala. Apa pun pilihannya, biayanya sangat besar. Namun, pencetakan 3D merupakan proses yang sangat skalabel, sehingga komponen yang dapat dipertukarkan dapat dibuat dengan biaya murah dan mudah dipasang serta dilepas dari badan robot. 5. **Pembuatan Aditif Jaring Pneumatik TPU sebagai Aktuator Robot Lunak** > Dalam makalah ini, pembuatan aditif (AM) poliuretan termoplastik (TPU) diselidiki dalam konteks penerapannya sebagai komponen robot lunak. Dibandingkan dengan material AM elastis lainnya, TPU menunjukkan sifat mekanis yang unggul dalam hal kekuatan dan regangan. Dengan sintering laser selektif, aktuator pembengkokan pneumatik (jaring pneumatik) dicetak 3D sebagai studi kasus robot lunak dan dievaluasi secara eksperimental terhadap defleksi terhadap tekanan internal. Kebocoran akibat kedap udara diamati sebagai fungsi dari ketebalan dinding minimum aktuator. > > Untuk mendeskripsikan perilaku robotika lunak, deskripsi material hiperelastis perlu digabungkan dalam model deformasi geometris yang mungkin — misalnya — analitis atau numerik. Makalah ini mempelajari berbagai model untuk mendeskripsikan perilaku tekukan aktuator robotika lunak. Uji material mekanis diterapkan untuk membuat parameter model material hiperelastis guna mendeskripsikan poliuretan termoplastik yang diproduksi secara aditif. > > Simulasi numerik berdasarkan metode elemen hingga diparameterisasi untuk mendeskripsikan deformasi aktuator dan dibandingkan dengan model analitis yang baru-baru ini diterbitkan untuk aktuator semacam itu. Kedua prediksi model dibandingkan dengan hasil eksperimen aktuator robotika lunak. Sementara deviasi yang lebih besar dicapai oleh model analitis, simulasi numerik memprediksi sudut tekuk dengan deviasi rata-rata 9°, meskipun simulasi numerik membutuhkan waktu yang jauh lebih lama untuk perhitungan. Dalam lingkungan produksi otomatis, robotika lunak dapat melengkapi transformasi sistem produksi yang kaku menuju manufaktur yang gesit dan cerdas.
Waktu posting: 25-Nov-2025