折纸外骨骼

刚柔并济

受虾壳启发的折纸外骨骼，通过多稳态机械结构在软态与硬态间切换，为软体机械臂提供高负载能力而不牺牲柔顺性。

付康佳 · Yu, Sunquan · Zhang, Qi · Yang, Yanjie · Yao, Wen · Teng, Yi · 历华 · Zhang, Xiang · Xiaoqian, Chen

Science Advances 2025

技术优势

刚度大幅提升

折纸外骨骼在稳定态提供高刚度，弥补软材料低杨氏模量的不足，使机械臂能承受更大负载。

保持长行程能力

外骨骼在状态间实现长行程转换，因此软体臂的变形能力不受影响，仍可进行大幅运动。

快速融入现有软臂

外骨骼可与软体执行器快速集成，无需大幅改动原有设计即可增强操作能力。

应用场景

• 软体机械臂：提升现有软体机械臂的负载能力，无需修改原设计即可执行搬运和支撑任务。
• 无人载具负载操作：安装在无人地面或空中载具上，实现大尺度灵巧操作并承载必要载荷。
• 工业柔性抓取：增强软体臂的抓取力，在保持柔顺接触的同时可靠抓取重型物体。
• 仿生外骨骼结构：仿虾外骨骼的柔性-刚性排布，为软体机器人提供可切换的刚度支撑。