线驱动折纸机器人的设计与制造

折纸设计和结构已广泛应用于许多领域，如变形结构、机器人学和超材料。然而，折纸结构的设计和制造依赖于人类的经验和技能，这既耗时又费力。在本文中，我们提出了一种用于线驱动折纸结构和机器人的快速设计与制造方法。我们开发了一款折纸设计软件，基于分析模型和进化策略（ES）生成所需的折痕图案。此外，该软件可以自动生成折纸设计的三维模型。然后，我们使用双材料 3D 打印机来制造那些具有所需力学性能的基于包裹的折纸结构。我们利用扭绳驱动器（TSAs）将平板折叠成目标三维结构。为了展示这些技术的能力，我们构建并测试了一个折纸爬行机器人和一个由 TSA 驱动的 3D 打印折纸结构组成的折纸机械臂。