Gumanoid robotlarning keng tarqoqligiga uglerod tolali kompozitsion materiallar qanday ta'sir qilmoqda?

Tesla Optimusi moslashuvchan ravishda harakatlanadi, UBTech Walker qo'li esa mohir amallarni bajaradi. Bu ajoyib yutug'lar orqasida aluminidan 30% yengil bo'lgan sirli material robot harakat chegarasini qayta belgilamoqda.

Tesla's Optimus roboti oldinga qarab aylanadi, Figure AI ning qiymati $39,5 milliarddan oshadi va Zongqing Robotics ning gumanoid to'g'ri tizza bilan soatiga 7,2 kilometr tezlikda yuradi... Gumanoid robototexnika sanoati kengayishga intilgan o'sish tomonga harakatlanayotganida.

Goldman Sachs gumanoid robotlar bozori 2035-yilga kelib $154 milliardga yetishi mumkinligini bashorat qilmoqda. Buni amalga oshirish uchun robotlar asosiy cheklov — juda og'irligi — harakatchanlik ko'rsatkichini jiddiy darajada sekinlatar ekanidan xalos bo'lishi kerak.

Yengillik inqilobi: 30% vazn kamaytirishga erishilgan yangi yutuq

Gumanoid robototexnika sohasida vaznni kamaytirish nafaqat 'vazn yo'qotish' masalasi emas, balki ishlash samaradorligini oshirish uchun hal etuvchi texnologik yutuqdir.

An'anaviy metall materiallar etarli mustahkamlikka ega bo'lsada, ularning yuqori zichligi robotlarni yengillashtirish bo'yicha dolzarb talabni qondirish uchun noqulaydir. Alyuminiy qotishmasini misol qilib keltirish mumkin: uning zichligi 2,63–2,85 g/sm³ ni tashkil etadi va bu po'latga nisbatan taxminan uchdan ikki baravar yengilroqdir. Biroq, ekstremal harakat qobiliyatiga intilayotgan insonsimon robotlar uchun ham bu yetarli emas.

Karbon tolali polimer (CFRP) paydo bo'lishi ushbu sohani o'zgartirdi. Ushbu aralash material — karbon tolalari bilan mustahkamlangan rezinadan iborat bo'lib, uning zichligi atigi 1,5–2,0 g/sm³ ni tashkil etadi. Bu alyuminiy qotishmalarga qaraganda taxminan 30% yengilroq bo'lib, xuddi shu vaqtning o'zida maxsus mustahkamlik va maxsus modul jihatidan yuqori ko'rsatkichlarga ega.

Mahalliy institutlarning tadqiqotlariga ko'ra, karbon tolali kompozitsion materiallardan tayyorlangan robot qo'llari alyuminiy qotishmasi bilan taqqoslaganda umumiy massasini 30% ga kamaytiradi. Bu robotlarga qo'lini osonroq ko'tarish, aniqroq harakatlarni amalga oshirish, motor yukini kamaytirish va ishlash muddatini uzaytirish imkonini beradi.

Ishlashni yaxshilash: Metall materiallarga nisbatan kengaytirilgan afzalliklar

Karbon tolali kompozitsion materiallar nafaqat alyuminiydan yengilroq, balki an'anaviy metall materiallarga qaraganda turli tomonlama afzalliklarga ham ega.
Bu material robot harakatlariga xos takroriy ta'sirlar va tebranishlarga chidamli bo'lishi hamda yutib o'tish qobiliyatiga ega bo'lgan ajoyib charchashga chidamli xususiyat namoyon etadi. Uzoq muddat ishlash talab qilinadigan odam shaklidagi robotlar uchun bu xususiyat ayniqsa muhim.

Uglerod tolali kompozit materiallar yuqori darajadagi dizayn moslashtirish imkoniyatini taqdim etadi, muhandislar turli qismlarning kuchlanish sharoitiga qarab tola yo'nalishini, rezin aralashmasini va qatlama usullarini moslashtirish orqali "aniq ishlash xususiyatlarini moslashtirish" imkoniyatiga ega bo'ladi.

UBTECH ning gumanoid robot qo'llari uglerod tolali kompozit materiallardan foydalanadi, bu umumiy og'irlikni kamaytirish bilan birga tuzilma barqarorligi va harakat aniqligini oshiradi. Bu material robotlarga yanada murakkab va nozik vazifalarni bajarish imkonini beradi.

Dinamik ishlash jihatidan uglerod tolali kompozit materiallardan tayyorlangan qismlar markaziy og'irlik nuqtasi pastroq va tebranish kamroq bo'lgan holda silliqroq harakat amalga oshirish va boshqaruv aniqligini oshirish imkonini beradi.

Qo'llanilish sohasi: robot tanasining asosiy og'irlikni ko'taruvchi qismi

Gumanoid robotlarda uglerod tolali kompozit materiallar asosan uchta muhim sohada qo'llaniladi, ularning har biri alohida ishlash talablari mavjud.

(1) Manipulyatorlar va qo'llar eng keng tarqalgan ariza ushbu komponentlar katta yuklarga chidash hamda yuqori moslashuvchanlikni saqlash shart. Uglerod tolali kompozitsion materiallarning yuqori maxsus mustahkamligi va yengil tuzilishi ularni ushbu maqsad uchun ideal tanlov qiladi.

(2) Skelet tuzilmasi robotning tayanch ramkasini tashkil qiladi. Bu bo'lim butun vujud og'irligini ko'tarish hamda turli harakatlardan kelib chiqadigan murakkab kuchlanishlarga chidash uchun g'alati qattiqlik va mustahkamlik talab qiladi. Uglerod tolali kompozitsion materiallar harakat paytida ta'sir etuvchi energiyani so'rash bilan birga ajoyib og'irlik nisbati bilan ajralib turadi.

(3) Bo'g'in komponentlari odamga o'xshash robot harakatining aylanish nuqtalarini tashkil qiladi. Ushbu sohalar doimiy aylanish va yuklama o'zgarishlariga duchor bo'ladi. Uglerod tolali kompozitsion materiallar ajoyib sirt ishdan chiqishga va charchashga chidamli, bo'g'in komponentlarining xizmat muddatini ancha uzaytiradi.

Texnologiyalarning birlashishi: Uglerod tolasi ta'sirining sinergetik effekti

Uglerod tolali kompozitlar odatda alohida ishlatilmaydi; ko'proq ular boshqa yuqori samarali materiallar bilan birlashtirilib, sinergetik ta'sir hosil qiladi va "1+12" afzalligi beradi.

Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan PEEK materiali shu tamoyilga misol bo'la oladi. Bu kompozit uglerod tolalarining mustahkamligini PEEKning eskirishga chidamliligi va o'z-o'zidan mazhlash xususiyati bilan birlashtiradi hamda robotlarning buyrak uzellari va podshipniklarini ishlab chiqarish uchun maxsus mos keladi. Bu tarkiblash komponentlarning eskirishini kamaytiradi, shuningdek energiya iste'molini va shovqinni pasaytiradi.

Elektron teri texnologiyasi bilan birlashtirilganda uglerod tolali kompozitlar substrat qatlami sifatida xizmat qiladi va moslashtiriluvchan sensorlarga barqaror tayanch bo'lib xizmat qiladi. Bu birlashma robotlarga yengil korpusga ega bo'lish bilan birga inson terisiga o'xshash sezgirlilikni ham beradi.

Uglerod tolali kompozitlarni magniy va alyuminiy qotishmalari kabi an'anaviy metall materiallar bilan hamkorlikda foydalanish mumkin. Har xil komponentlarning kuchlanish xususiyatlariga asoslanib eng mos material kombinatsiyalarini tanlash orqali umumiy ishlash samaradorligi oshiriladi.

Sanoat zanjiri tartibi: Xitoy korxonalari uchun imkoniyatlar va qiyinchiliklar

Xitoy uglerod tolali kompozitlar sohasida nisbatan to'liq sanoat zanjiri tartibini shakllantirgan.

Insonsimon robototexnika sanoatining tezkor rivojlanishi bilan uglerod tolali kompozitlarga bo'lgan talab tez sur'atda o'smoqda. Hozirda ushbu materialni qo'llash yuqori xarajatlar va qayta ishlash qiyinligi kabi qiyinchiliklar bilan duch kelmoqda. Biroq, texnik taraqqiyot va masshtabli ishlab chiqarish bilan bu muammolar ketma-ket hal etilishi kutilmoqda.

Inson-simon robotlarning harakatlari — yurish, sakrash, ko'tarish, boshqarish — materiallarning ishlashini sinovdan o'tkazishning oxirgi darajasi hisoblanadi. Karbon tolali kompozitlar ajoyib yengillashtirish effekti va umumiy ishlashdagi afzalliklari tufayli yuqori darajadagi inson-simon robotlar uchun ajralmas qismga aylanmoqda.

Laboratoriya tadqiqotlaridan tijorat dasturlariga o'tish bilan inson-simon robototexnika sohasida karbon tolali kompozitlarning tarqalish darajasi tez sur'atda oshmoqda. Bu trend nafaqat robotlarning ishlashini sifat jihatdan oshirishga xizmat qiladi, balki Xitoy materiallar sanoati uchun yangi rivojlanish imkoniyatlarini ham yaratadi.