Material Canggih untuk Robot Humanoid

Material Canggih untuk Robot Humanoid: Tinjauan Komprehensif

Robot humanoid membutuhkan beragam material berkinerja tinggi untuk mencapai fungsionalitas, daya tahan, dan efisiensi yang optimal. Berikut ini adalah analisis mendetail tentang material-material utama yang digunakan dalam berbagai sistem robotik, beserta aplikasi dan manfaatnya.

1. Komponen Struktural

Polieter Eter Keton (PEEK)
Dengan sifat mekanis dan ketahanan panas yang luar biasa, PEEK merupakan pilihan ideal untuk bantalan sambungan dan komponen penghubung. Misalnya, TeslaOptimus Gen2memanfaatkan PEEK untuk mengurangi berat badan dengan10 kgsambil meningkatkan kecepatan berjalan dengan30%.

Polifenilena Sulfida (PPS)
Dikenal karena stabilitas dimensi dan ketahanan kimianya yang luar biasa, PPS banyak digunakan dalam roda gigi, bantalan, dan komponen transmisi.Bantalan PPS Suzhou Napumengurangi kehilangan energi sendi dengan25%, ketikaBahan PPS Nanjing Julongberkontribusi pada penurunan berat badan secara keseluruhan20-30%dalam sistem robotik.

2. Bahan Sistem Gerak

Polimer yang Diperkuat Serat Karbon (CFRP)
Karena rasio kekuatan dan beratnya yang tinggi, CFRP mendominasi struktur lengan dan kaki robotik.Atlas Boston Dynamicsmenggunakan CFRP di kakinya untuk melakukan lompatan tingkat kesulitan tinggi, sementaraWalker dari Unitreemeningkatkan stabilitas dengan casing CFRP.

Serat Polietilen Berat Molekul Ultra Tinggi (UHMW-PE)
Dengan7-10 kali kekuatan bajadan hanya1/8 beratnyaUHMW-PE merupakan material pilihan untuk tangan robotik yang digerakkan tendon.Serat UHMW-PE Nanshan Zhishangtelah berhasil diterapkan di beberapa sistem tangan robotik.

3. Elektronik & Sistem Penginderaan

Polimer Kristal Cair (LCP)
Berkat sifat dielektriknya yang unggul dan stabilitas dimensinya, LCP digunakan dalam konektor sinyal frekuensi tinggi dan komponen elektronik presisi, seperti yang terlihat padaH1 Unitree.

Film Polidimetilsiloksan (PDMS) & Polimida (PI)
Bahan-bahan ini membentuk inti darikulit elektronik (e-skin).Sensor fleksibel berbasis PDMS dari Hanwei Technologymencapai sensitivitas ultra tinggi (deteksi hingga0,1 kPa), ketikauSkin dari XELA Roboticsmemanfaatkan film PI untuk persepsi lingkungan multi-modal.

4. Komponen Eksterior & Fungsional

Poliamida (PA, Nilon)
Dengan kemampuan mesin dan kekuatan mekanik yang sangat baik, PA digunakan dalamNeo Gamma dari 1X Technologiesbagian luar robot yang terbuat dari anyaman nilon.

Plastik Rekayasa PC-ABS
Karena kemampuan cetakannya yang unggul, PC-ABS adalah bahan utama untukCangkang robot NAO SoftBank.

Elastomer Termoplastik (TPE)
Menggabungkan elastisitas seperti karet dengan kemampuan proses plastik, TPE ideal untukbantalan kulit dan sendi yang terinspirasi dari bioDiharapkan dapat digunakan pada generasi berikutnyaSendi fleksibel robot Atlas.

Prospek Masa Depan

Seiring dengan kemajuan robotika humanoid, inovasi material akan memainkan peran penting dalam meningkatkandaya tahan, efisiensi energi, dan kemampuan beradaptasi seperti manusiaBahan-bahan yang muncul sepertipolimer penyembuhan diri, paduan memori bentuk, dan komposit berbasis grafenamungkin lebih jauh merevolusi desain robotik.