TPU (Poliuretan Termoplastik)memiliki sifat-sifat luar biasa seperti fleksibilitas, elastisitas, dan ketahanan aus, sehingga banyak digunakan dalam komponen-komponen kunci robot humanoid seperti penutup luar, tangan robot, dan sensor taktil. Berikut adalah materi berbahasa Inggris terperinci yang diurutkan dari makalah akademis dan laporan teknis yang berwenang: 1. **Desain dan Pengembangan Tangan Robot Antropomorfik MenggunakanBahan TPU** > **Abstrak**: Makalah ini menyajikan pendekatan untuk memecahkan kompleksitas tangan robot antropomorfik. Robotika saat ini merupakan bidang yang paling maju dan selalu ada niat untuk meniru aktuasi dan perilaku seperti manusia. Tangan antropomorfik adalah salah satu pendekatan untuk meniru operasi seperti manusia. Dalam makalah ini, gagasan pengembangan tangan antropomorfik dengan 15 derajat kebebasan dan 5 aktuator telah diuraikan, serta desain mekanik, sistem kontrol, komposisi, dan kekhasan tangan robot telah dibahas. Tangan tersebut memiliki penampilan antropomorfik dan juga dapat melakukan fungsi seperti manusia, misalnya, menggenggam dan merepresentasikan gerakan tangan. Hasilnya menunjukkan bahwa tangan tersebut dirancang sebagai satu bagian dan tidak memerlukan perakitan apa pun, serta menunjukkan kapasitas pengangkatan 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 pada robot humanoid maupun sebagai tangan prostetik. Jumlah aktuator yang terbatas membuat kontrol lebih sederhana dan tangan lebih ringan. 2. **Modifikasi Permukaan Poliuretan Termoplastik untuk Membuat Gripper Robot Lunak Menggunakan Metode Pencetakan Empat Dimensi** > Salah satu jalur pengembangan manufaktur aditif gradien fungsional adalah pembuatan struktur cetak empat dimensi (4D) untuk gripper robot lunak, yang dicapai dengan menggabungkan pencetakan 3D pemodelan deposisi fusi dengan aktuator hidrogel lunak. Karya ini mengusulkan pendekatan konseptual untuk menciptakan gripper robot lunak yang independen energi, yang terdiri dari substrat pemegang cetak 3D yang dimodifikasi yang terbuat dari poliuretan termoplastik (TPU) dan aktuator berbasis hidrogel gelatin, yang memungkinkan deformasi higroskopik terprogram tanpa menggunakan konstruksi mekanis yang kompleks. Penggunaan hidrogel berbasis gelatin 20% memberikan fungsionalitas biomimetik robot lunak pada struktur dan bertanggung jawab atas fungsionalitas mekanis responsif stimulus cerdas dari objek yang dicetak dengan merespons proses pembengkakan dalam lingkungan cair. Fungsionalisasi permukaan poliuretan termoplastik yang ditargetkan dalam lingkungan argon-oksigen selama 90 detik, pada daya 100 W dan tekanan 26,7 Pa, memfasilitasi perubahan mikroreliefnya, sehingga meningkatkan adhesi dan stabilitas gelatin yang membengkak pada permukaannya. Konsep yang terealisasi untuk menciptakan struktur sisir biokompatibel yang dicetak 4D untuk penjepitan robot lunak makroskopis di bawah air dapat memberikan penjepitan lokal non-invasif, mengangkut benda-benda kecil, dan melepaskan zat bioaktif setelah membengkak dalam air. Oleh karena itu, produk yang dihasilkan dapat digunakan sebagai aktuator biomimetik bertenaga sendiri, sistem enkapsulasi, atau robot lunak. 3. **Karakterisasi Bagian Eksterior untuk Lengan Robot Humanoid Cetak 3D dengan Berbagai Pola dan Ketebalan** > Dengan perkembangan robotika humanoid, dibutuhkan eksterior yang lebih lunak untuk interaksi manusia-robot yang lebih baik. Struktur auksitik dalam meta-material merupakan cara yang menjanjikan untuk menciptakan eksterior yang lunak. Struktur ini memiliki sifat mekanik yang unik. Pencetakan 3D, khususnya fabrikasi filamen lebur (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 lunak untuk robot humanoid Alice III menggunakan pencetakan 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. Berbagai pola (padat dan cekung) dan ketebalan (1, 2, dan 4 mm) diterapkan pada sampel. Setelah pencetakan, pengujian tekukan, tarik, dan tekan dilakukan untuk menganalisis sifat mekanik. Hasilnya mengkonfirmasi bahwa struktur re-entrant mudah ditekuk ke arah kurva tekukan dan membutuhkan lebih sedikit tegangan. Dalam pengujian 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 tekukan, 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 Lunak” TPU Cetak 3D Ini Memberikan Robot Indera Sentuhan yang Sangat Sensitif dan Berbiaya Rendah** > Para peneliti dari Universitas Illinois Urbana-Champaign telah menemukan cara berbiaya rendah untuk memberikan robot indera sentuhan seperti manusia: bantalan kulit lunak cetak 3D yang juga berfungsi sebagai sensor tekanan mekanis. Sensor taktil robot biasanya mengandung susunan 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 hanya masalah memprogram ulang printer 3D, teknik yang sama dapat dengan mudah disesuaikan dengan sistem robot yang berbeda. Perangkat keras robot dapat melibatkan gaya dan torsi yang besar, sehingga perlu dibuat cukup aman jika akan berinteraksi langsung dengan manusia atau digunakan di lingkungan manusia. Diharapkan bahwa kulit lunak akan memainkan peran penting dalam hal ini karena dapat digunakan untuk kepatuhan keselamatan mekanis dan penginderaan taktil. Sensor tim dibuat menggunakan bantalan yang dicetak dari poliuretan termoplastik (TPU) pada printer 3D Raise3D E2 yang tersedia di pasaran. Lapisan luar yang lunak menutupi bagian pengisi yang berongga, dan saat lapisan luar dikompresi, tekanan udara di dalamnya berubah sesuai — 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 tersebut perlu disanitasi secara teratur, atau kulitnya perlu diganti secara teratur. Bagaimanapun, biayanya sangat besar. Namun, pencetakan 3D adalah proses yang sangat terukur, sehingga bagian-bagian yang dapat diganti dapat dibuat dengan murah dan mudah dipasang dan dilepas dari badan robot. 5. **Manufaktur Aditif Jaring Pneumatik TPU sebagai Aktuator Robot Lunak** > Dalam makalah ini, manufaktur aditif (AM) poliuretan termoplastik (TPU) diteliti dalam konteks aplikasinya sebagai komponen robot lunak. Dibandingkan dengan material AM elastis lainnya, TPU menunjukkan sifat mekanik yang unggul dalam hal kekuatan dan regangan. Dengan sintering laser selektif, aktuator lentur pneumatik (jaring pneumatik) dicetak 3D sebagai studi kasus robot lunak dan dievaluasi secara eksperimental terkait defleksi terhadap tekanan internal. Kebocoran akibat kekedapan udara diamati sebagai fungsi dari ketebalan dinding minimum aktuator. Untuk menggambarkan perilaku robot lunak, deskripsi material hiperelastis perlu dimasukkan ke dalam model deformasi geometris yang mungkin berupa — misalnya — analitik atau numerik. Makalah ini mempelajari berbagai model untuk menggambarkan perilaku lentur aktuator robot lunak. Pengujian material mekanis diterapkan untuk memparameterisasi model material hiperelastis untuk menggambarkan poliuretan termoplastik yang diproduksi secara aditif. Simulasi numerik berdasarkan metode elemen hingga diparameterisasi untuk menggambarkan deformasi aktuator dan dibandingkan dengan model analitik yang baru-baru ini dipublikasikan untuk aktuator tersebut. Prediksi kedua model tersebut dibandingkan dengan hasil eksperimen aktuator robot lunak. Meskipun deviasi yang lebih besar dicapai oleh model analitik, simulasi numerik memprediksi sudut lentur dengan deviasi rata-rata 9°, meskipun simulasi numerik membutuhkan waktu yang jauh lebih lama untuk perhitungannya. Dalam lingkungan produksi otomatis, robot lunak dapat melengkapi transformasi sistem produksi kaku menuju manufaktur yang lincah dan cerdas.
Waktu posting: 25 November 2025