مجالات التطبيق النموذجية الروبوتات الصناعية: التحكم في قوة التجميع، ردود فعل قوة الطحن، مراقبة ضغط الإمساك؛ الروبوتات الطبية: إدراك القوة للأدوات الجراحية (مثل ردود الفعل القوية في العمليات الجراحية بالمنظار)، ومراقبة إجهاد المفاصل لروبوتات إعادة التأهيل؛ الروبوتات الخاصة: أجهزة استشعار البيئة المقاومة للتآكل في مجالات الأغذية/الكيمياء، وأجهزة استشعار درجة الحرارة/القوة في ظروف درجات الحرارة العالية (مثل لحام السيارات).
نتائج التطبيق والقيمة في أطر الروبوت تحسين أداء الدعم: باعتباره المكون الأساسي للحمل، يجب أن يتمتع هيكل الروبوت بقوة وصلابة كافيتين لدعم مختلف المكونات ونقل الطاقة. تضمن القوة والصلابة العاليتان لمادة نظرة خاطفة قدرة الهيكل على تحمل وزن الروبوت بثبات، ومقاومة الالتواء والتشوه بفعالية أثناء الحركة، مما يضمن دقة واستقرار حركات مفاصل الروبوت. على سبيل المثال، في الروبوتات الصناعية متعددة المفاصل، يُمكّن هيكل نظرة خاطفة الروبوت من الحفاظ على تحكم جيد في وضعية الجسم أثناء التشغيل عالي السرعة والدقة. تحقيق حركة خفيفة الوزن وفعالة: يُقلل هيكل نظرة خاطفة خفيف الوزن بشكل كبير من قصور الروبوت الذاتي، مما يجعله أكثر مرونة أثناء التشغيل والتوقف والانعطاف، ويزيد من سرعة استجابته. يُعد هذا مهمًا بشكل خاص للروبوتات التي تحتاج إلى أداء مهام سريعة بشكل متكرر، مثل روبوتات الفرز وروبوتات المناولة اللوجستية، مما يُعزز كفاءة العمل بشكل كبير مع تقليل استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل. التكيف مع هياكل المفاصل المعقدة: مع تطور تكنولوجيا الروبوتات، أصبحت هياكل المفاصل أكثر تعقيدًا، مما فرض متطلبات تكيف أعلى على المواد. يُمكّن الأداء الجيد لمادة نظرة خاطفة من تصنيع مكونات هيكلية تتناسب تمامًا مع هياكل المفاصل المعقدة، مما يضمن سلاسة ومرونة حركات المفاصل. على سبيل المثال، في هيكل أطراف الروبوتات البشرية، يمكن تخصيص مادة نظرة خاطفة ومعالجتها وفقًا لخصائص حركة المفاصل، مما يحقق محاكاة أكثر طبيعية ومرونة للحركات.
يعتمد مخفض التروس الكوكبي PEEK على مادة مركبة PEEK ويتميز بثلاث مزايا مهمة: 1. خفيف الوزن للغاية، بكثافة 1.3 - 1.5 جم / سم مكعب، وهو أخف بنسبة 40٪ - 60٪ من المخفضات الفولاذية؛ 2. دقة وكفاءة عالية، مع دقة تروس تصل إلى درجة ISO 1328 - 16، وكفاءة نقل > 97٪؛ 3. قدرة قوية على التكيف البيئي ومتطلبات صيانة منخفضة، تعمل بثبات عند درجة حرارة تتراوح من -50 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية، وتزييت ذاتي لتقليل استهلاك الوقود، ومناسبة للعديد من السيناريوهات المتطورة.
مُخفِّض نظرة خاطفة الدائري هو مُخفِّض حلزوني حلزوني، مُركِّز نقله الأساسي مصنوع من مادة نظرة خاطفة المُركَّبة. يجمع هذا المُخفِّض بين قدرة تحمل الأحمال العالية التي يُوفِّرها مُخفِّض الحلزون الدائري وخفة وزن مادة نظرة خاطفة. فيما يلي تفاصيل حول مبدأ الهيكل، ومزايا المادة، ومعايير الأداء، وحالات الاستخدام: 1. المبدأ الهيكلي يعتمد مُخفِّض السرعة الدائري من نظرة خاطفة على هيكل نقل حركة دائري أحادي المرحلة: يتكون من عمود إدخال لامركزي، وعجلتين دائريتين من نظرة خاطفة بفارق طور يبلغ 180 درجة، وغلاف ترس دبوسي فولاذي، وآلية إخراج. عند دوران عمود الإدخال، يُشغِّل الغلاف اللامركزي العجلة الدائرية لأداء حركة كوكبية. يتشابك شكل أسنان العجلة الدائرية مع أسنان الدبوس على غلاف الترس الدبوسي، ناقلًا الحركة والطاقة عبر عمود الإخراج. يكمن الابتكار الأساسي في استخدام حقن نظرة خاطفة المُقوَّى بألياف الكربون بنسبة 40% للعجلة الدائرية، وهيكل نظرة خاطفة المعدني المُركَّب لدبابيس الترس الدبوسي، مما يُحقق خفة وزن وتشحيمًا ذاتيًا لمكونات ناقل الحركة. 2. المزايا المادية تصميم خفيف الوزن: تبلغ كثافة المخفض الدائري نظرة خاطفة 1.45 جم / سم مكعب فقط، مما يقلل الوزن بنسبة 50٪ -60٪ مقارنة بالعجلات الدائرية الفولاذية، ويقلل الوزن الإجمالي بأكثر من 35٪، وهو مناسب بشكل خاص لمفاصل الروبوت مع متطلبات الحمل الحساسة؛ المتانة: تصل صلابة سطح مادة نظرة خاطفة إلى صلابة روكويل R120، ومع تعزيزها بألياف الكربون، فإن معدل تآكل سطح الأسنان يبلغ خُمس معدل تآكل الفولاذ. كما أنها قادرة على العمل لفترة طويلة دون الحاجة إلى التزييت في درجات الحرارة العالية. التكيف مع درجة الحرارة: يمكن لمخفض نظرة خاطفة الدائري أن يعمل بثبات ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة من -50 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية، مع درجة حرارة تشوه حراري تصل إلى 343 درجة مئوية، مما يلبي متطلبات البيئات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية.
مُخفِّض نظرة خاطفة الروبوتي للحركة الدورانية (سيارة ترفيهية) هو جهاز اختزال عالي الدقة، يُطبِّق مواد نظرة خاطفة (بولي إيثر إيثر كيتون) المُركَّبة على هيكل ناقل الحركة الدوراني (سيارة ترفيهية)، مُدمجًا بذلك الصلابة العالية لمُخفِّضات الحركة الدورانية مع ميزة خفة الوزن التي تُمتاز بها مواد نظرة خاطفة. فيما يلي مُقدِّمة تتناول جوانب الابتكار الهيكلي، وخصائص المواد، ومؤشرات الأداء، وسيناريوهات التطبيق: أولا: الابتكار الهيكلي يعتمد هيكل التخفيض على مرحلتين: المرحلة الأولى هي تخفيض تروس كوكبية (ترس شمسي + 3 تروس كوكبية)، والمرحلة الثانية هي تخفيض دولاب دوار (عجلتان دائريتان بفارق طور 180 درجة). في مكونات ناقل الحركة الأساسية، تُصنع العجلات الدائرية من مادة نظرة خاطفة المقواة بألياف الكربون بنسبة 30%، وأسنان المسامير مصنوعة من هياكل معدنية مركبة من نظرة خاطفة (طبقة نظرة خاطفة مقاومة للتآكل على السطح الخارجي + عمود فولاذي)، ويتكامل غلاف محمل العمود اللامركزي مع بطانات نظرة خاطفة ذاتية التشحيم، مما يتيح تشغيلًا طويل الأمد بدون زيت. تم تحسين الهيكل العام باستخدام طوبولوجيا العناصر المحدودة، مما يقلل عدد الأجزاء بنسبة 25% مقارنةً بمخفضات سيارة ترفيهية الفولاذية التقليدية.
اختراق خفيف الوزن: تبلغ كثافة تروس نظرة خاطفة المرنة 1.5 جرام/سم³ فقط، مما يقلل الوزن بنسبة 60% مقارنة بتروس الفولاذ المرنة ويخفض عزم القصور الذاتي بنسبة 45%، مما يعزز بشكل كبير سرعة الاستجابة الديناميكية لمفاصل الروبوت. مقاومة التعب: من خلال تحسين اتجاه الألياف، يصل عمر التعب الناتج عن الانحناء للتروس المرنة نظرة خاطفة إلى 10⁸ دورة (تحت الحمل المقدر)، وهو ما يقترب من 85% من مستوى الفولاذ. تحسين الاحتكاك: معامل الاحتكاك لسطح سن نظرة خاطفة منخفض يصل إلى 0.05 (حالة الاحتكاك الجاف)، وعندما يتم دمجه مع طلاء مادة البولي تترافلوروإيثيلين على سطح سن التروس الصلب، فإنه يتيح التشغيل الصامت بدون زيت (ضوضاء ≤ 55 ديسيبل).
