ہیومنائڈ روبوٹس میں ٹی پی یو میٹریل کا اطلاق

TPU (تھرمو پلاسٹک پولی یوریتھین)لچک، لچک، اور پہننے کی مزاحمت جیسی نمایاں خصوصیات ہیں، جس کی وجہ سے یہ ہیومنائیڈ روبوٹ کے کلیدی اجزاء جیسے بیرونی کور، روبوٹک ہاتھ اور ٹیکٹائل سینسر میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ ذیل میں مستند تعلیمی کاغذات اور تکنیکی رپورٹس سے ترتیب دی گئی تفصیلی انگریزی مواد ہیں: 1. **انتھروپمورفک روبوٹک ہاتھ کے استعمال کا ڈیزائن اور ترقیٹی پی یو مواد**> **خلاصہ**: یہاں پیش کیا گیا مقالہ ایک انتھروپمورفک روبوٹک ہاتھ کی پیچیدگی کو حل کرنے کا طریقہ ہے۔ روبوٹکس اب سب سے آگے بڑھنے والا شعبہ ہے اور ہمیشہ سے ہی انسان کی نقل کرنے کا ارادہ رہا ہے - جیسے عمل اور برتاؤ۔ انتھروپمورفک ہاتھ انسانوں کی طرح آپریشنز کی نقل کرنے کے طریقوں میں سے ایک ہے۔ اس مقالے میں، 15 ڈگری آزادی اور 5 ایکچیوٹرز کے ساتھ ایک بشری ہاتھ تیار کرنے کے خیال کے ساتھ ساتھ روبوٹک ہاتھ کی مکینیکل ڈیزائن، کنٹرول سسٹم، ساخت اور خصوصیات پر بھی بات کی گئی ہے۔ ہاتھ میں ایک بشری شکل ہے اور یہ انسانی کارکردگی بھی انجام دے سکتا ہے - جیسے افعال، مثال کے طور پر، گرفت اور ہاتھ کے اشاروں کی نمائندگی۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ہاتھ کو ایک حصے کے طور پر ڈیزائن کیا گیا ہے اور اسے کسی قسم کی اسمبلی کی ضرورت نہیں ہے اور یہ ایک بہترین وزن اٹھانے کی صلاحیت کا مظاہرہ کرتا ہے، کیونکہ یہ لچکدار تھرمو پلاسٹک پولی یوریتھین سے بنا ہے۔(TPU) مواد، اور اس کی لچک یہ بھی یقینی بناتی ہے کہ ہاتھ انسانوں کے ساتھ بات چیت کے لیے بھی محفوظ ہے۔ یہ ہاتھ انسان نما روبوٹ کے ساتھ ساتھ مصنوعی ہاتھ میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایکچیوٹرز کی محدود تعداد کنٹرول کو آسان اور ہاتھ کو ہلکا بناتی ہے۔ 2. **چار جہتی پرنٹنگ کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے نرم روبوٹک گریپر بنانے کے لیے تھرمو پلاسٹک پولی یوریتھین سطح میں ترمیم**> فنکشنل گریڈینٹ ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ کی ترقی کے لیے ایک راستہ چار جہتی (4D) پرنٹ شدہ ڈھانچے کی تخلیق ہے، جس کے لیے فور جہتی (4D) طباعت شدہ ڈھانچے کی تخلیق ہے نرم ہائیڈروجیل ایکچیوٹرز کے ساتھ 3D پرنٹنگ۔ یہ کام توانائی پیدا کرنے کے لیے ایک تصوراتی نقطہ نظر کی تجویز پیش کرتا ہے - آزاد نرم روبوٹک گرپر، جس میں تھرمو پلاسٹک پولی یوریتھین (TPU) سے بنایا گیا ترمیم شدہ 3D پرنٹڈ ہولڈر سبسٹریٹ اور ایک جیلیٹن ہائیڈروجیل پر مبنی ایکچیو ایٹر پر مشتمل ہے، جس سے پیچیدہ میکانیکی تعمیرات کا استعمال کیے بغیر پروگرام شدہ ہائیگروسکوپک اخترتی کی اجازت دی گئی ہے۔ 20% جیلیٹن پر مبنی ہائیڈروجیل کا استعمال ڈھانچے کو نرم روبوٹک بایومیمیٹک فعالیت فراہم کرتا ہے اور یہ ذہین محرک کے لیے ذمہ دار ہے - مائع ماحول میں سوجن کے عمل کا جواب دے کر طباعت شدہ چیز کی جوابی میکانکی فعالیت۔ آرگن میں تھرمو پلاسٹک پولی یوریتھین کی ٹارگٹڈ سطح کو فعال کرنا - 90 s کے لیے آکسیجن ماحول، 100 w کی طاقت اور 26.7 pa کے دباؤ پر، اس کے مائکرو ریلیف میں تبدیلیوں کو آسان بناتا ہے، اس طرح اس کی سطح پر سوجی ہوئی جلیٹن کے چپکنے اور استحکام کو بہتر بناتا ہے۔ میکروسکوپک پانی کے اندر نرم روبوٹک گرفت کے لیے 4D پرنٹ شدہ بائیو کمپیٹیبل کنگھی کے ڈھانچے بنانے کا حقیقی تصور غیر حملہ آور مقامی گرفت فراہم کر سکتا ہے، چھوٹی اشیاء کو منتقل کر سکتا ہے، اور پانی میں سوجن پر حیاتیاتی مادوں کو چھوڑ سکتا ہے۔ اس لیے نتیجے میں آنے والی مصنوعات کو خود سے چلنے والے بایومیمیٹک ایکچوایٹر، ایک انکیپسولیشن سسٹم، یا نرم روبوٹکس کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 3. **مختلف نمونوں اور موٹائیوں کے ساتھ 3D-پرنٹ شدہ ہیومنائیڈ روبوٹ آرم کے لیے بیرونی حصوں کی خصوصیات**> ہیومنائیڈ روبوٹکس کی ترقی کے ساتھ، بہتر انسان - روبوٹ کے تعامل کے لیے نرم ایکسٹریئرز کی ضرورت ہے۔ میٹا میں آکسیٹک ڈھانچے - مواد نرم ایکسٹریئرز بنانے کا ایک امید افزا طریقہ ہیں۔ ان ڈھانچے میں منفرد میکانی خصوصیات ہیں۔ 3D پرنٹنگ، خاص طور پر فیوزڈ فلیمینٹ فیبریکیشن (FFF)، اس طرح کے ڈھانچے کو بنانے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ تھرمو پلاسٹک پولی یوریتھین (TPU) عام طور پر FFF میں اس کی اچھی لچک کی وجہ سے استعمال ہوتا ہے۔ اس مطالعہ کا مقصد ایک Shore 95A TPU فلیمینٹ کے ساتھ FFF 3D پرنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے ہیومنائیڈ روبوٹ ایلس III کے لیے ایک نرم بیرونی کور تیار کرنا ہے۔ تحقیق میں 3D پرنٹر کے ساتھ ایک سفید TPU فلیمینٹ کا استعمال کیا گیا تاکہ 3DP ہیومنائیڈ روبوٹ ہتھیار تیار کیے جا سکیں۔ روبوٹ بازو کو بازو اور اوپری بازو کے حصوں میں تقسیم کیا گیا تھا۔ نمونوں پر مختلف نمونے (ٹھوس اور دوبارہ داخل ہونے والے) اور موٹائی (1، 2، اور 4 ملی میٹر) لگائے گئے تھے۔ پرنٹنگ کے بعد، میکانی خصوصیات کا تجزیہ کرنے کے لئے موڑنے، ٹینسائل، اور کمپریسیو ٹیسٹ کئے گئے تھے. نتائج نے تصدیق کی کہ دوبارہ داخل ہونے والا ڈھانچہ آسانی سے موڑنے کے قابل تھا اور اسے کم تناؤ کی ضرورت تھی۔ کمپریسیو ٹیسٹوں میں، دوبارہ داخل ہونے والا ڈھانچہ ٹھوس ڈھانچے کے مقابلے بوجھ کو برداشت کرنے کے قابل تھا۔ > > تینوں موٹائیوں کا تجزیہ کرنے کے بعد، اس بات کی تصدیق ہوئی کہ 2 ملی میٹر موٹائی کے ساتھ دوبارہ داخل ہونے والا ڈھانچہ موڑنے، تناؤ اور دبانے والی خصوصیات کے لحاظ سے بہترین خصوصیات رکھتا ہے۔ لہذا، 2 ملی میٹر موٹائی کے ساتھ دوبارہ داخل ہونے والا پیٹرن 3D پرنٹ شدہ ہیومنائیڈ روبوٹ بازو بنانے کے لیے زیادہ موزوں ہے۔ 4. **یہ 3D پرنٹ شدہ TPU "نرم جلد" پیڈ روبوٹ کو ایک کم قیمت، انتہائی حساس ٹچ کا احساس دیتے ہیں** > الینوائے اربانا یونیورسٹی کے محققین – چیمپین نے روبوٹس کو انسانوں کو ٹچ کی حس کی طرح دینے کے لیے ایک کم لاگت کا طریقہ پیش کیا ہے: 3D – پرنٹ شدہ جلد کے دباؤ کو دگنا کرتا ہے۔ > > ٹیکٹائل روبوٹک سینسرز عام طور پر الیکٹرانکس کی بہت پیچیدہ صفوں پر مشتمل ہوتے ہیں اور کافی مہنگے ہوتے ہیں، لیکن ہم نے دکھایا ہے کہ فعال، پائیدار متبادل بہت سستے طریقے سے بنائے جا سکتے ہیں۔ مزید برآں، چونکہ یہ صرف 3D پرنٹر کو دوبارہ پروگرام کرنے کا سوال ہے، اسی تکنیک کو مختلف روبوٹک سسٹمز میں آسانی سے اپنی مرضی کے مطابق بنایا جا سکتا ہے۔ روبوٹک ہارڈویئر میں بڑی قوتیں اور ٹارک شامل ہو سکتے ہیں، لہذا اسے کافی محفوظ بنانے کی ضرورت ہے اگر یہ براہ راست انسانوں کے ساتھ بات چیت کرنے والا ہو یا انسانی ماحول میں استعمال ہو۔ امید کی جاتی ہے کہ نرم جلد اس سلسلے میں ایک اہم کردار ادا کرے گی کیونکہ اسے مکینیکل حفاظتی تعمیل اور ٹچائل سینسنگ دونوں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ >> ٹیم کا سینسر تھرمو پلاسٹک یوریتھین (TPU) سے پرنٹ شدہ پیڈز کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے جو ایک آف - شیلف Raise3D E2 3D پرنٹر پر ہے۔ نرم بیرونی تہہ ایک کھوکھلی انفل سیکشن کا احاطہ کرتی ہے، اور جیسے ہی بیرونی تہہ کو کمپریس کیا جاتا ہے اس کے مطابق ہوا کے دباؤ میں ردوبدل ہوتا ہے - ایک ہنی ویل ABP DANT 005 پریشر سینسر کو Teensy 4.0 مائیکرو کنٹرولر سے منسلک وائبریشن، ٹچ اور بڑھتے ہوئے دباؤ کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے۔ تصور کریں کہ آپ ہسپتال کی ترتیب میں مدد کے لیے نرم جلد والے روبوٹ استعمال کرنا چاہتے ہیں۔ انہیں باقاعدگی سے سینیٹائز کرنے کی ضرورت ہوگی، یا جلد کو باقاعدگی سے تبدیل کرنے کی ضرورت ہوگی۔ کسی بھی طرح، ایک بہت بڑی لاگت ہے. تاہم، 3D پرنٹنگ ایک بہت ہی قابل توسیع عمل ہے، لہذا تبادلہ کرنے کے قابل حصوں کو سستے طریقے سے بنایا جا سکتا ہے اور روبوٹ کے جسم پر آسانی سے اسنیپ کیا جا سکتا ہے۔ 5. **TPU Pneu کی اضافی تیاری - نرم روبوٹک ایکچیوٹرز کے طور پر نیٹ ** > اس مقالے میں، تھرمو پلاسٹک پولی یوریتھین (TPU) کی اضافی تیاری (AM) کو نرم روبوٹک اجزاء کے طور پر استعمال کرنے کے تناظر میں چھان بین کی گئی ہے۔ دیگر لچکدار AM مواد کے مقابلے میں، TPU طاقت اور تناؤ کے حوالے سے اعلیٰ مکینیکل خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ سلیکٹیو لیزر سنٹرنگ کے ذریعے، نیومیٹک موڑنے والے ایکچیوٹرز (pneu – nets) کو ایک نرم روبوٹک کیس اسٹڈی کے طور پر 3D پرنٹ کیا جاتا ہے اور اندرونی دباؤ پر انحراف کے حوالے سے تجرباتی طور پر جانچا جاتا ہے۔ ہوا کی تنگی کی وجہ سے رساو کو ایکچیوٹرز کی دیوار کی کم از کم موٹائی کے کام کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ نرم روبوٹکس کے رویے کو بیان کرنے کے لیے، ہائپریلاسٹک مواد کی وضاحتوں کو جیومیٹرک ڈیفارمیشن ماڈلز میں شامل کرنے کی ضرورت ہے جو کہ ہو سکتا ہے — مثال کے طور پر — تجزیاتی یا عددی۔ یہ مقالہ مختلف ماڈلز کا مطالعہ کرتا ہے تاکہ نرم روبوٹک ایکچیویٹر کے موڑنے والے رویے کو بیان کیا جا سکے۔ مکینیکل میٹریل ٹیسٹ کا اطلاق ایک ہائپریلاسٹک میٹریل ماڈل کو پیرامیٹرائز کرنے کے لیے کیا جاتا ہے تاکہ اضافی طور پر تیار کردہ تھرمو پلاسٹک پولی یوریتھین کو بیان کیا جا سکے۔ محدود عنصر کے طریقہ کار پر مبنی عددی تخروپن کو ایکچیویٹر کی خرابی کو بیان کرنے کے لیے پیرامیٹرائز کیا جاتا ہے اور اس طرح کے ایکچیویٹر کے لیے حال ہی میں شائع شدہ تجزیاتی ماڈل سے موازنہ کیا جاتا ہے۔ دونوں ماڈل کی پیشین گوئیوں کا موازنہ نرم روبوٹک ایکچیویٹر کے تجرباتی نتائج سے کیا جاتا ہے۔ جب کہ تجزیاتی ماڈل کے ذریعے بڑے انحرافات حاصل کیے جاتے ہیں، عددی تخروپن 9° کے اوسط انحراف کے ساتھ موڑنے والے زاویہ کی پیشین گوئی کرتی ہے، حالانکہ عددی تخروپن کو حساب میں کافی زیادہ وقت لگتا ہے۔ خودکار پیداواری ماحول میں، نرم روبوٹکس فرتیلی اور سمارٹ مینوفیکچرنگ کی طرف سخت پیداواری نظام کی تبدیلی کی تکمیل کر سکتے ہیں۔