可控屈曲软圆柱

单输入多运动序列

一种利用均匀超弹圆柱壳的后屈曲不稳定性,通过几何参数编程实现扭转、收缩与弯曲解耦可控的软驱动结构,为单输入多模式软体机器提供直接构件。

杨弋 · Zareei, Ahmad · Elia Forte, Antonio · Melancon, David · Bertoldi, Katia

Advanced Materials 2024

技术优势

单一输入驱动多模态

通过设计壳体几何,可在单一负压输入下依次触发扭转、收缩和弯曲等不同后屈曲模态,无需多个驱动器或复杂控制。

变形完全可恢复

由于采用超弹性材料,壳体经历大幅屈曲变形后仍能完全恢复原状,可反复驱动而不产生永久损伤。

几何参数解耦调控

均匀壳中收缩与扭转的比例可通过几何参数连续调节;而周向厚度变化可独立解锁弯曲模态,各运动分量互不干扰。

应用场景