四顶点自锁折纸结构

无需额外锁定组件

利用面板弯曲实现自锁，从而获得可编程的分段刚度特性。

Zixuan, Cai · Wu, Haiping · Liu, Zuolin · 方虹斌

International Journal of Mechanical Sciences 2025

技术优势

首次确认负刚度

研究表明自锁折纸结构可出现负刚度，这为能量吸收和刚度调控提供了新机制。

无需额外锁定组件

结构自锁机制使其能保持特定构型，无需附加锁定部件，简化设计并提高可靠性。

可编程刚度特性

结构具有分段刚度曲线，并可通过设计编程，适应不同应用需求。

应用场景

• 抗冲击结构：负刚度与刚度突跳可用于能量吸收，减少冲击损伤。
• 折纸机器人：自锁保持关节构型，简化驱动与锁定机构。
• 可展开结构：展开后自锁维持形状，无需持续供能。
• 智能可调机械超材料：分段刚度与负刚度实现力学性能可调。