Bahan Termaju untuk Robot Humanoid

Bahan Termaju untuk Robot Humanoid: Gambaran Keseluruhan Komprehensif

Robot humanoid memerlukan pelbagai jenis bahan berprestasi tinggi untuk mencapai kefungsian, ketahanan dan kecekapan yang optimum. Di bawah ialah analisis terperinci bahan utama yang digunakan dalam pelbagai sistem robotik, bersama-sama dengan aplikasi dan faedahnya.

1. Komponen Struktur

Polieter Eter Keton (PEEK)
Dengan sifat mekanikal yang luar biasa dan rintangan haba, PEEK ialah pilihan ideal untuk galas sambungan dan komponen pautan. Sebagai contoh, TeslaOptimus Gen2digunakan PEEK untuk mengurangkan berat badan dengan10 kgsambil meningkatkan kelajuan berjalan30%.

Polyphenylene Sulfide (PPS)
Dikenali dengan kestabilan dimensi yang luar biasa dan rintangan kimia, PPS digunakan secara meluas dalam gear, galas dan bahagian penghantaran.Galas PPS Suzhou Napumengurangkan kehilangan tenaga sendi oleh25%, manakalaBahan PPS Nanjing Julongmenyumbang kepada pengurangan berat badan secara keseluruhan20-30%dalam sistem robotik.

2. Bahan Sistem Pergerakan

Polimer Bertetulang Gentian Karbon (CFRP)
Disebabkan nisbah kekuatan-ke-beratnya yang tinggi, CFRP mendominasi dalam struktur lengan dan kaki robotik.Atlas Boston Dynamicsmenggunakan CFRP di kakinya untuk melakukan lompatan dengan kesukaran tinggi, manakalaUnitree's Walkermeningkatkan kestabilan dengan selongsong CFRP.

Gentian Polietilena Berat Molekul Ultra Tinggi (UHMW-PE).
Dengan7-10 kali ganda kekuatan kelulidan hanya1/8 berat, UHMW-PE ialah bahan pilihan untuk tangan robotik yang dipacu tendon.Gentian UHMW-PE Nanshan Zhishangtelah berjaya digunakan dalam pelbagai sistem tangan robotik.

3. Elektronik & Sistem Penderiaan

Polimer Kristal Cecair (LCP)
Terima kasih kepada sifat dielektrik yang unggul dan kestabilan dimensi, LCP digunakan dalam penyambung isyarat frekuensi tinggi dan komponen elektronik ketepatan, seperti yang dilihat dalamH1 Unitree.

Filem Polydimethylsiloxane (PDMS) & Polyimide (PI).
Bahan-bahan ini membentuk teraskulit elektronik (e-skin).Penderia fleksibel berasaskan PDMS Hanwei Technologymencapai kepekaan ultra tinggi (pengesanan hingga ke0.1 kPa), manakalaXELA Robotics' uSkinmenggunakan filem PI untuk persepsi alam sekitar pelbagai mod.

4. Komponen Luaran & Fungsian

Poliamida (PA, Nylon)
Dengan kebolehmesinan dan kekuatan mekanikal yang sangat baik, PA digunakan dalamNeo Gamma 1X Technologiesbahagian luar nilon tenunan robot.

Plastik Kejuruteraan PC-ABS
Oleh kerana kebolehacuan yang unggul, PC-ABS adalah bahan utama untukCangkang robot NAO SoftBank.

Elastomer Termoplastik (TPE)
Menggabungkan keanjalan seperti getah dengan kebolehprosesan plastik, TPE sesuai untukkulit berinspirasikan bio dan kusyen sendi. Ia dijangka akan digunakan pada generasi akan datangSendi fleksibel robot Atlas.

Prospek Masa Depan

Apabila robotik humanoid berkembang, inovasi bahan akan memainkan peranan penting dalam meningkatkanketahanan, kecekapan tenaga, dan kebolehsuaian seperti manusia. Bahan-bahan baru muncul sepertipolimer penyembuhan sendiri, aloi ingatan bentuk, dan komposit berasaskan grapheneboleh merevolusikan lagi reka bentuk robotik.