TPU (Polyurethanum Thermoplasticum)Proprietates egregias habet, ut flexibilitatem, elasticitatem, et resistentiam attritionis, ita ut late adhibeatur in componentibus clavis robotarum humanoidum, ut in tegumentis exterioribus, manibus roboticis, et sensoribus tactilibus. Infra inveniuntur materiae Anglicae singulares, ex chartis academicis auctoritatis et relationibus technicis selectae: 1. **Designatio et Elaboratio Manus Roboticae Anthropomorphicae Utentibus...**Materia TPU** > **Summarium**：Haec dissertatio ad solvendam complexitatem manus roboticae anthropomorphicae accedit. Robotica nunc est campus maxime provectus et semper fuit intentio imitandi actuationem et mores humanos. Manus anthropomorphica est una ex methodis ad imitandas operationes humanas. In hac dissertatione, idea evolvendi manum anthropomorphicam cum 15 gradibus libertatis et 5 actuatoribus elaborata est, necnon designatio mechanica, systema moderandi, compositio, et proprietates manus roboticae discussae sunt. Manus aspectum anthropomorphicum habet et etiam functiones humanas praestare potest, exempli gratia, prehensionem et repraesentationem gestuum manuum. Resultata ostendunt manum ut unam partem designatam esse et nullo genere compositionis indigere et excellentem capacitatem levandi ponderis exhibere, cum ex polyurethano thermoplastico flexibili facta sit.materia (TPU)...et elasticitas eius etiam efficit ut manus tuta sit ad interactionem cum hominibus quoque. Haec manus in roboto humanoide necnon manu prosthetica adhiberi potest. Numerus limitatus actuatorum imperium simpliciorem et manum leviorem reddit. 2. **Modificatio Superficiei Polyurethanicae Thermoplasticae ad Creandum Prehensorem Roboticum Mollem Methodo Impressionis Quadridimensionali Utens** > Una ex viis ad progressionem fabricationis additivae gradientis functionalis est creatio structurarum impressarum quadridimensionalium (4D) ad prehensionem roboticam mollem, effecta per combinationem impressionis 3D per depositionem fusam cum actuatoribus hydrogel molli. Hoc opus proponit accessum conceptualem ad creandum prehensorem roboticum mollem energiae independentem, constantem ex substrato tenaci impresso 3D modificato e polyurethano thermoplastico (TPU) facto et actuatore fundato in hydrogel gelatinoso, permittens deformationem hygroscopiam programmatam sine usu constructionum mechanicarum complexarum. > > Usus hydrogelis 20% gelatinae fundati functionem biomimeticam roboticam mollem structurae impertit et functionem mechanicam stimuli intelligentis-responsivam obiecti impressi efficit, respondendo processibus tumescentiae in ambitu liquido. Functionalizatio superficialis directa polyurethani thermoplastici in ambiente argonis et oxygenii per 90 s, sub potentia 100 w et pressione 26.7 pa, mutationes in microrelievo eius facilitat, ita adhaesionem et stabilitatem gelatinae tumidae in superficie eius emendans. > > Conceptus effectus creandi structuras pectinis biocompatibiles impressas 4D ad prehensionem roboticam mollem subaquaneam macroscopicam potest prehensionem localem non invasivam praebere, res parvas transportare, et substantias bioactivas liberare cum tumescit in aqua. Productum resultans ergo adhiberi potest ut actuator biomimeticus automaticus, systema encapsulationis, vel robotica mollis. 3. **Chartagerization Partium Exteriorum pro Brachio Robotico Humanoide Impresso 3D cum Variis Formis et Crassitudinibus** > Cum evolutione roboticae humanoidis, exteriora molliora necessaria sunt ad meliorem interactionem hominis et robotis. Structurae auxeticae in meta-materiis viam promittentem praebent ad exteriora molles creanda. Hae structurae proprietates mechanicas singulares habent. Impressio tridimensionalis, praesertim fabricatio filamenti fusi (FFF), late adhibetur ad tales structuras creandas. Polyurethanum thermoplasticum (TPU) vulgo in FFF adhibetur propter bonam elasticitatem. Hoc studium intendit tegumentum exterior molle pro robot humanoide Alice III evolvere utens impressione tridimensionali FFF cum filamento TPU Shore 95A. > > Studium filamentum TPU album cum impressore tridimensionali adhibuit ad brachia robotica humanoidea tridimensionalia fabricanda. Bracchium roboticum in partes antebrachii et brachii superioris divisum est. Diversae formae (solidae et reintrantes) et crassitudines (1, 2, et 4 mm) exemplaribus applicatae sunt. Post impressionem, probationes flexionis, tensile, et compressionis peractae sunt ad proprietates mechanicas analyzandas. Resultata confirmaverunt structuram reintrantem facile flexibilem esse versus curvam flexionis et minorem tensionem requirere. In probationibus compressionis, structura reintrantes onus sustinere potuit comparata structura solida. > > Post analysin omnium trium crassitudinium, confirmatum est structuram reintrantem crassitudine 2 mm excellentes proprietates habere quoad flexionem, tensionem, et compressionem. Ergo, exemplar reintrante crassitudine 2 mm aptius est ad brachium roboticum humanoidum impressum tridimensionaliter. 4. **Hae membranae "pelle molle" TPU impressae tridimensionaliter robotibus sensum tactus vili pretio et valde sensibilem praebent** > Investigatores ex Universitate Illinoesiae Urbanae – Champaign modum vile excogitaverunt ad robotibus sensum tactus similem humano dandum: membranae pelle molli impressae tridimensionaliter quae etiam ut sensores pressionis mechanici funguntur. > > Sensores robotici tactiles plerumque series electronicarum valde implicatas continent et satis cari sunt, sed demonstravimus alternativas functionales et durabiles vili pretio fieri posse. Praeterea, cum solum quaestio sit impressorem tridimensionalem reprogrammare, eadem ars facile ad diversa systemata robotica aptari potest. Apparatus roboticus magnas vires et momentos torquentes implicare potest, itaque satis tutus fieri debet si vel directe cum hominibus interagere vel in ambitu humano adhiberi vult. Expectatur cutem mollem magnum momentum in hac re acturam esse, cum et ad obsequium securitatis mechanicae et ad sensum tactilem adhiberi possit. > > Sensorium turmae fabricatur utens tabulis impressis ex urethano thermoplastico (TPU) in impressore 3D Raise3D E2 praesto. Stratum externum molle sectionem cavam impletionis tegit, et dum stratum externum comprimitur, pressio aeris intus proinde mutatur — permittens sensorem pressionis Honeywell ABP DANT 005, microcontrollori Teensy 4.0 connexum, vibrationem, tactum et pressionem crescentem detegere. Finge te velle robots cute molli uti ad auxilium in ambitu nosocomiali. Hi roboti regulariter purgandi essent, vel cutis regulariter substituenda. Utroque modo, sumptus ingens est. Attamen impressio 3D processus valde scalabilis est, ita partes permutabiles vili pretio fieri et facile in corpus roboti adfigi et eximere possunt. 5. **Fabricatio Additiva Retium Pneu TPU ut Actuatores Robotici Molles** > In hac dissertatione, fabricatio additiva (AM) polyurethani thermoplastici (TPU) investigatur in contextu applicationis suae ut componentes robotici molles. Comparata cum aliis materiis AM elasticis, TPU proprietates mechanicas superiores respectu roboris et deformationis ostendit. Per sinterizationem laser selectivam, actuatores flexionis pneumaticae (pneu – retia) imprimuntur tridimensionaliter ut studium casus robotici mollis et experimentaliter aestimantur respectu deflexionis super pressionem internam. Effusio propter etanchitatem aeris observatur ut functio crassitudinis parietis minimae actuatorum. > > Ad describendum mores roboticae mollis, descriptiones materiarum hyperelasticarum incorporandae sunt in exemplaribus deformationis geometricae quae possunt esse — exempli gratia — analyticae vel numericae. Haec dissertatio diversa exemplaria studiat ad describendum mores flexionis actuatoris robotici mollis. Experimenta materialium mechanicorum applicantur ad parametrizandum exemplar materialis hyperelastici ad describendum polyurethanum thermoplasticum additive fabricatum. > > Simulatio numerica fundata in methodo elementorum finitorum parametrizatur ad deformationem actuatoris describendam et comparatur cum exemplari analytico nuper edito pro tali actuatore. Ambae praedictiones exempli cum experimentis actuatoris robotici mollis comparantur. Dum maiores deviationes per exemplar analyticum consequuntur, simulatio numerica angulum flexionis cum deviationibus mediis 9° praedicit, quamquam simulationes numericae multo diutius tempus ad calculationem consumunt. In ambitu productionis automatariae, robotica mollis transformationem systematum productionis rigidorum versus fabricationem agilem et intelligentem adiuvare potest.
Tempus publicationis: Nov-XXV-MMXXV