FingerPrint：一种具有嵌入式驱动、3D打印的软体单件式4自由度指尖触觉装置

可穿戴指尖触觉接口通过施加皮肤压力、线性与旋转剪切以及振动，在手指垫上提供触觉刺激。由于小型化、多功能性与可制造性之间的权衡，设计和制造紧凑、多自由度且有力输出的指尖触觉接口具有挑战性。缩小产生高扭矩的电磁执行器不可行，而集成多个执行器、连杆、关节和传动元件会增加装置尺寸与重量。3D打印能够以最小装配批量快速制造复杂装置。然而，它需要仔细安排材料属性、几何形状、尺度与打印机能力。在此，我们提出一种完全3D打印的软体单件式指尖触觉装置，其基于称为“水雷”基座的折纸图案，嵌入可折叠真空驱动，并在手指垫上产生4自由度运动，具有可调触觉力（高达1.3 N剪切与7 N法向）和扭矩（高达25 N-mm）。包含顶针安装件，该紧凑装置长40 mm、宽20 mm。这证明了折纸设计与软材料3D打印在设计和快速制造具有适用于触觉交互力输出的微型而复杂可穿戴机构方面的有效性。